По правде говоря, не крылья, а консоли крыла. Это для рифмы. Пусть там, за рубежом, используют свои "left and right wing" :)
Стремление облегчить конструкцию летательных аппаратов приводит к использованию композитных материалов. Раньше планер выполнялся в основном из металлических сплавов, а в настоящее время до 50% процентов конструкции уже состоит из композиционных материалов (говорим сейчас о гражданских лайнерах). Вот пример - самый массовый пассажирский самолет Boeing-737. Его конструкция по большей части выполнена из алюминиевых сплавов, и только относительно слабонагруженные элементы сделаны из композитов. Цитата с сайта aerospace technology:
"Фюзеляж имеет устойчивую к разрушению алюминиевую конструкцию. Крыло имеет прочную конструкцию из алюминиевого сплава с антикоррозийной обшивкой. Носовой обтекатель, обтекатели крыла и фюзеляжа, законцовки килей, обтекатели приводов закрылков и другие ненагруженные компоненты изготовлены из пластиков, армированных стекловолокном и углеродным волокном (GFRP и CFRP). Задняя часть мотогондол изготовлена из композитов на основе графита, кевлара и стекловолокна."
Кстати, модернизация 737-ого Боинга путем применения большего процента композитов в конструкции позволила неплохо так улучшить характеристики. Цитата с того же сайта:
"В феврале 2000 года стала доступна в качестве опции для самолета B-737-800 усовершенствованная законцовка крыла из углеграфита, разработанная компанией Boeing. Использование 8-футовой (2,43 метровой, тьфу на эту имперскую систему) улучшенной законцовки крыла позволяет обеспечить дополнительные преимущества с точки зрения увеличения дальности полета, а также увеличения полезной нагрузки до 6000 фунтов (~2700 кг) и экономии топлива."
Так вот, как я уже сказал, в современных самолетах этих композитов уже половина от всех материалов. Вот занимательная инфографика Бройлера Боинга-787:
Для сравнения, предшественник 787-го - самолет Boeing-777 использует всего 12% композитов в своей конструкции. Весомый такой разрыв.
Или отечественный МС-21, он тоже имеет большой процент композитных деталей в своей конструкции:
Конечно, одними достоинствами использование новых материалов дело не ограничивается. Технологии производства различных композитов все еще относительно "сырые", поэтому новые самолеты сталкиваются с дефектами, как например проблемы с лакокрасочным покрытием самолета Airbus A350.
Однако, статья не о проблемах эксплуатации, да и проблемы эти имеют свойство решаться (и появляются новые, ха-ха). Перейдем все же к тому, о чем гордо кричит название!
Конструкции из композитов могут быть очень гибкими. Посмотрите на то, как могут изогнуться консоли крыла 787-го при предельной нагрузке!
Конечно, у самолетов с металлическим крылом тоже происходит изгиб, но далеко не такой сильный. Это особенно хорошо заметно, если посмотреть в иллюминатор на крыло в момент, когда самолет попадает в зону турбулентности.
Крылышко Boeing-787 "Дрымлайнер" при обычном горизонтальном полете с перегрузкой в 1 единицу прогибается почти на 4 метра! А при предельной нагрузке - почти на 8!
Выглядит это, конечно, завораживающе. Особенно для аэрофобов :)
Но, ничего не сломается, будьте уверены. В любую конструкцию закладывается существенный запас прочности, который в штатных условиях превышен не будет.
Учитывая тенденцию, будущие самолеты можно будет сложить в трубочку и запихать в тубус. А что? Удобно!
В заключение, рекомендую поглядеть видеоролик, посвященный статическим испытаниям крыла Boeing-787 на прочность. Тут виден этот огромный прогиб, а крыло все равно выдерживает нагрузку и не ломается.
Спасибо за то, что дочитали! Подписывайтесь :)
Еще почитать:
Случай, когда конструкция все-таки не выдержала