Винглеты

Сегодня выходит незапланированный выпуск про винглеты, т.к. мне нужно сдать эту тему в формате статьи и эта публикация будет кстати.

Что такое винглеты (англ. - Winglets)?

Винглеты - (аэродинамические законцовки) служат для уменьшения индуктивного сопротивления авиалайнера, срывая концевой вихрь крыла, увеличивая его подъемную силу, уменьшая расход топлива.

Винглеты бывают разных типов:

В зависимости от формы винглет изменяется и топливная эффективность авиалайнера, из-за того, что разные винглеты по-разному уменьшают индуктивное сопротивление..

Есть три способа уменьшить индуктивное сопротивление:

1) Отрицательная крутка крыла

Мы видим что на конце крыла угол крутки φ < 0.

2) Использование аэродинамических законцовок

3) Увеличение длины крыла

Как на планерах

Если с помощью этих технологий удается увеличить топливную эффективность хотя бы на несколько процентов - это уже успех.

История изобретения

Авиаконструкторы озаботились этим ещё в начале столетия, некоторые наработки использовались фашистской Германией, а первые патенты на похожие технологии начали регистрироваться в начале ХХ века. Во времена топливного кризиса, в 70-х годах, авиаконструкторы всерьез занялись разработкой и созданием законцовок. В 80-х годам началась их установка на авиалайнеры.

Не удивляйтесь: это Βoeing-747 Аэрофлота в рекламе.

В 1985 году Airbus A310 стал первым лайнером, который получил свои законцовки: они назывались "крылышками Уиткомба" в честь исследователя NASA Ричарда Уиткомба.

Airbus A310-100 Аэрофлот

Затем винглеты, созданные по такой технологии получили и остальные самолёты европейского авиаконцерна.

Такие винглеты получил даже самый вместительный самолет в мире: Airbus A380-800.

Однако эти крылышки имели скромный бонус: не более 1,5 % к топливной эффективности.

Винглеты в нашем привычном понимании выглядят так:

Такие законцовки имеют не более 3% к топливной эффективности.

Американская компания "Aviation Partners INK" запатентовала похожие винглеты, которые давали до 5-7% экономии топлива на самолётах Gulfstream и Dassault Falcon. Это было большим успехом.

Компания Boeing под впечатлением начала оснащать свои Boeing 737 NG

Экономия топлива составила около 3-4 %

Наравне с вертикальными используются и горизонтальные законцовки, которые называют гребневыми.

По-английски Raked Wingtip

Самое удачное крыло получилось у Boeing-787 Dreamliner. Здесь используются сразу три способа борьбы с индуктивным сопротивлением

Boeing 777-X использует крыло от Dreamliner'а, но впервые в истории гражданской авиации используются складные гребневые законцовки.

Преимущества гребневых законцовок:

Гребневые законцовки более эффективны по сравнению с классическими винглетами в среднем на 1,5%.

Они создают дополнительную подъемную силу.

Такие законцовки обеспечивают более плавный полет в зоне турбулентности.

Тогда почему они не используются на самых массовых самолётах?

Все дело в том, что таким самолётам уже более 20 лет и они узкофюзеляжные.

По правилам ICAO длина крыла узкофюзеляжного самолёта должна быть не больше 36 метров. По этой причине нужно было бы перепроектировать крыло, а это нецелесообразно. Однако, на свежесозданных самолетах гребневые законцовки всё-таки применяются.

На этом все, быстрых вам полетов и мягких посадок. Завтра наконец-то выйдет статья про ILS.