Это были 60-е годы, и советская гражданская авиация то и дело радовала пассажиров новыми моделями реактивных авиалайнеров. Причём если на Ту-124 двигатели располагались фактически в крыльях, то на новых пассажирских самолётах двигатели крепились в хвостовой части. Тогда это считалось модно, прогрессивно и конструктивно верно. Потом правда двигатели вернулись, но уже под крыло.
Однако "заднемоторные" тоже успели полетать, и поскольку на хвостовой части фюзеляжа у них стояли двигатели, то стало быть горизонтальные стабилизаторы переехали на верхушку киля. Но разместились они там не просто так сами по себе, а с дополнительным вытянутым продолговатым аэродинамическим элементом. Вот о нём сегодня и поговорим.
И называется он концевой обтекатель киля. На первых двух фото он довольно-таки толстый, аэродинамически гладкий и принадлежит он самолёту Ил-62. Киль в оперении самолёта выполняет роль вертикального стабилизатора, и таким образом вся эта конструкция становится Т-образной. Также нужно отметить, что форма этого обтекателя напоминает форму субмарины.
Однако в СССР помимо четырёхмоторного Ил-62 производился ещё и Ту-134. Тоже пассажирский самолёт, но с двумя двигателями на хвосте. Причём максимальная скорость у обоих примерно 870 - 880 км/ч. А это значит, что было бы логично, если бы и у 134-й "Тушки" этот концевой обтекатель киля выглядел примерно также.
Но нет. Если мы посмотрим на хвостовое оперение Ту-134, то этот обтекатель имеет совсем другую форму. Странно, не правда ли?
Здесь присутствует явновыраженное заострение передней части обтекателя. По всей видимости сотрудники КБ им. Туполева и КБ им. Ильюшина продували свои макеты в разных аэродинамических трубах. Так что ли получается?
И раз уж мы тут заговорили про форму, то было бы правильным объяснить: зачем вообще нужен этот обтекатель.
Так вот все эти концевые обтекатели киля нужны для того, чтобы снизить лобовое сопротивление пятна схождения верхушки киля с горизонтальными стабилизаторами.
Иными словами, такое вот примыкание под прямыми углами трёх плоских поверхностей в месте их крепления (сопряжения) зарождает нехорошие завихрения воздуха, которые тормозят весь самолёт. Так вот этот продолговатый обтекатель создаёт в этой области примыкания необходимое разрежение и заодно убирает прямые углы.
В результате самолёт летит быстрее. Здесь также уместна аналогия с так называемым носовым бульбом, который стоит на морских судах и сдвигает волны так, чтобы они не касались борта судна и не тормозили его.
И если с предназначением концевого обтекателя киля теперь всё ясно, то вернёмся к обсуждению его возможных вариаций и формфакторов.
Итак у нас на очереди шедевр советской гражданской авиации - Ту-154. И у него в хвостовой части три двигателя: два по бокам от фюзеляжа, а третий прямиком проходит сквозь основание киля.
Его горизонтальные стабилизаторы конечно же на верхушке киля, где и красуется обтекатель.
Обтекатель, скажем прямо, непростой. Он сложносочинённый. Это своего рода компромисс между тем, что мы видели на Ил-62 и на Ту-134. Как бы заострение здесь умеренное, но потом толщина увеличивается. И это при том, что его максимальная скорость доходит уже до 975 км/ч. По всей видимости его продули как следует в аэродинамической трубе и решили отойти от крайностей.
Также нужно отметить и то, что концевой обтекатель киля Ту-154 - это приёмо-передающая антенна коротковолновой радиостанции МИКРОН для двусторонней дальней связи экипажа самолета с наземными службами аэропортов российских и международных авиалиний.
Что же касается транспортного самолёта Ил-76, то у него концевой обтекатель киля больше похож на тот, что у Ил-62. Он не сильно заострён и тоже чем-то напоминает субмарину. Да ему и незачем. Потому что быстрее 800 км/ч всё равно не летает, так что ему сойдёт.
И раз уж мы заговорили про кили, то давайте посмотри, что там у тех авиалайнеров, у которых двигатели не в хвосте, а под крылом. Так вот киль у таких самолётов как правило аэродинамически "чистый". Нет Т-образных прилеганий, значит и нет лишних турбулентностей. И Эйрбас А320 тому в подтверждение.
Однако в этом правиле есть и свои исключения. И наглядный тому пример - киль Боинга 707. Как можно видеть на фото, у него горизонтальные стабилизаторы крепятся на хвосте фюзеляжа, и стало быть киль у него не должен иметь никаких концевых обтекателей. Но тем не менее он присутствует.
И чего уж там, нужно сказать как есть: он тонкий, длинный и острый.
Зачем он там такой нужен - вообще непонятно.