Sėdite oro uosto terminale, jūsų skrydis šiek tiek vėluoja, tad norėdami prastumti laiką stebite už vitrinos stovinčius lėktuvus.
„Airbus A320“ ką tik privažiavo prie išlaipinimo vartų. Jo sparnų galuose matyti dvi didelės plokštumos, kylančios į dangų.
Šiek tiek toliau kitas lėktuvas turi daug subtilesnius sparnų galus. „Boeing 737“ modelyje jie atrodo tarsi du peiliai: vienas nukreiptas į viršų, kitas – į apačią. O štai atrieda dar vienas orlaivis… kuris beveik nieko panašaus neturi.
Iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti, kad tai tik dizaino klausimas.
Tam tikras estetinis parašas, leidžiantis atpažinti lėktuvą.
Iš tikrųjų šios keistos formos sparnų galuose sprendžia labai konkrečią aerodinaminę problemą.
Paprastai jie vadinami „winglet“ (sparnų antgaliais).
Ir nors jie atrodo mažyčiai, palyginti su keleivinio lėktuvo matmenimis, jų įtaka gali būti pakankamai didelė, kad oro bendrovė per visą orlaivio eksploatavimo laikotarpį sutaupytų milžinišką kiekį degalų.
Tai kam tiksliai skirti „winglet“? Kodėl jie sumažina sąnaudas? Kodėl kai kurie lėktuvai turi milžiniškus antgalius, o kiti puikiai apsieina be jų?
Norint tai suprasti, reikia pažvelgti į tai, ko beveik niekada nematome: ką oras daro sparno gale, kai lėktuvas skrenda.
Kas yra „winglet“?
„Winglet“ – tai aerodinaminė plokštuma, pritvirtinta sparno gale.
Labiausiai atpažįstama forma primena nedidelį, beveik vertikalų sparnelį, kylantį į dangų.
Tačiau ne visi „winglet“ yra vienodi.
Kai kurie yra beveik vertikalūs. Kiti pakreipti į išorę. Kai kurie labai tolygiai pereina į sparno formą. Kiti netgi turi į apačią nukreiptą dalį.
Kai kurie lėktuvai naudoja visiškai kitokią filosofiją: užuot pridėję mažą vertikalų paviršių, inžinieriai tiesiog pratęsia sparną į išorę su smailėjančiu galu.
Būtent dėl šios priežasties žodis „winglet“ kartais vartojamas per plačiai, apibūdinant visus įtaisus, esančius sparnų galuose.
Pavyzdžiui, „Airbus“ kai kuriems savo sparnų galų įtaisams naudoja „Sharklet“ pavadinimą, o „Boeing“ lėktuvuose sutinkami „blended winglets“, „Split Scimitar Winglets“ ar „737 MAX“ naudojami „Advanced Technology Winglets“.
Jų forma labai skiriasi.
Tačiau už visų šių įtaisų slypi ta pati obsesija:
padaryti sparną efektyvesnį.
Norint suprasti „winglet“, pirmiausia reikia suprasti, kas vyksta sparno gale
Kai lėktuvas skrenda, jo sparnai sukuria keliamąją jėgą.
Nesigilinant į visą aerodinamikos kursą, tiesiog įsidėmėkime, kad tarp dviejų sparno pusių egzistuoja slėgio skirtumas.
Sparno viduryje viskas vyksta gana sklandžiai.
Problema atsiranda jo gale.
Tikras sparnas nėra begalinis.
Jis kažkur baigiasi.
Kai oras pasiekia šį galą, srautas sutrinka. Oras apteka sparno galą ir prisideda prie sūkurinio judėjimo kūrimo.
Už lėktuvo atsiranda galingi sūkuriai, vadinami kraštiniais sūkuriais.
Galbūt jau esate juos matę net nežinodami, į ką žiūrite.
Tam tikromis drėgmės sąlygomis už sparnų galų galima pamatyti tarsi sūkurinį pėdsaką, ypač kėlimosi ar tūpimo fazėse.
Šie sūkuriai yra ne tik įspūdingi.
Jie taip pat reiškia efektyvumo praradimą.
NASA aiškina, kad sparnų galuose sukurti sūkuriai prisideda prie to, kas vadinama indukuotu pasipriešinimu – pasipriešinimu, susijusiu su keliamosios jėgos generavimu.
Kitaip tariant, lėktuvo skrydis turi aerodinaminę kainą.
Ir būtent šią kainą inžinieriai siekia sumažinti.
Tikrasis priešas: indukuotas pasipriešinimas
Kai lėktuvas juda ore, jis turi įveikti įvairias pasipriešinimo formas.
Pasipriešinimą galima įsivaizduoti kaip jėgą, kuri nuolat stengiasi lėktuvą sulėtinti.
Norėdami išlaikyti greitį, varikliai turi sukurti pakankamą trauką jai kompensuoti.
Kuo didesnis pasipriešinimas, tuo daugiau traukos reikia sukurti.
O kuo daugiau traukos reikia sukurti, tuo daugiau degalų paprastai sunaudoja varikliai.
Štai čia tie keli centimetrai ar metrai sparno gale staiga tampa labai svarbūs.
Indukuotas pasipriešinimas yra tiesiogiai susijęs su keliamosios jėgos generavimu ir trimačiais reiškiniais, kurie atsiranda aplink sparnų galus.
Labai supaprastinus, problemą galima apibendrinti taip:
sparnas sukuria keliamąją jėgą → atsiranda sūkuriai → šie sūkuriai prisideda prie indukuoto pasipriešinimo → šis pasipriešinimas kainuoja energiją.
Todėl aeronautikos inžinieriai jau seniai siekia apriboti šiuos nuostolius.
Ir vienas iš sprendimų yra būtent veikti sparno galą.
Tai kaip iš tikrųjų veikia „winglet“?
„Winglet“ keičia oro srautą sparno gale.
Jo tikslas nėra stebuklingai panaikinti sūkurius. Lėktuvas su „winglet“ akivaizdžiai ir toliau kuria kraštinius sūkurius.
Tačiau jis leidžia sumažinti jų poveikį ir pagerinti bendrą sparno aerodinaminį efektyvumą.
NASA principą apibendrina gana aiškiai: tinkamai suprojektuotas „winglet“ sumažina sparno galo sūkurio intensyvumą ir taip prisideda prie indukuoto pasipriešinimo mažinimo.
Ir čia atsiranda vienas įdomiausių sistemos aspektų.
„Winglet“ tam tikra prasme leidžia sparnui išnaudoti didesnį efektyvų aerodinaminį mojį, nereikalaujant tokio paties mojio padidėjimo, kokį suteiktų paprastas horizontalus pratęsimas.
Tai svarbu, nes ilgesnis sparnas taip pat yra puikus būdas sumažinti indukuotą pasipriešinimą.
Tada iškart kyla klausimas.
Kodėl tiesiog negaminus milžiniškų sparnų?
Kodėl negaminami daug ilgesni sparnai?
Grynai aerodinaminiu požiūriu ilgi ir ploni sparnai yra labai naudingi.
Užtenka stebėti sklandytuvą.
Jo sparnai kartais atrodo begaliniai.
Tai, žinoma, nėra atsitiktinumas.
Kuo didesnis sparno grakštumas, tuo labiau galima sumažinti indukuotą pasipriešinimą. Beje, NASA primena, kad pastarasis mažėja didėjant grakštumui.
Tai kodėl „Airbus A320“ ar „Boeing 737“ neturi sklandytuvo sparnų?
Nes lėktuvas negyvena tik danguje.
Jis taip pat turi veikti… oro uoste.
Įsivaizduokite akimirką, kad staiga visų keleivinių lėktuvų mojį padidiname keliais metrais.
Kai kurie nebetilptų savo stovėjimo vietose.
Reikėtų keisti atstumus tarp orlaivių.
Kai kurie riedėjimo takai taptų per siauri.
Reikėtų pritaikyti infrastruktūrą.
Ir kuo ilgesnis sparnas, tuo labiau gali kisti konstrukciniai reikalavimai.
Sparnas nėra tiesiog lengva lenta, pritvirtinta prie fiuzeliažo. Jis atlaiko didžiules apkrovas ir daugelyje keleivinių lėktuvų talpina didelę dalį degalų.
Todėl didinant mojį reikia atsižvelgti į svorį, struktūrą, lenkimo apkrovas, aerodinamiką ir eksploatavimo žemėje apribojimus.
„Winglet“ tada tampa savotišku elegantišku kompromisu.
Jis siekia gauti dalį efektyvesnio sparno privalumų nedidinant horizontalių gabaritų.
Keli procentai degalų… ar tai tikrai svarbu?
Galbūt čia „winglet“ tampa įspūdingiausi.
Tarkime, modifikacija leidžia sutaupyti tik kelis procentus degalų.
Jūsų asmeninio automobilio mastu tai gali atrodyti įdomu, bet ne revoliucinga.
Keleivinio lėktuvo mastu skaičiavimai yra visiškai kitokie.
Komercinis orlaivis per metus gali nuskristi kelis tūkstančius valandų.
Ir vėl pradėti kitais metais.
Ir kitais metais.
Kartais du dešimtmečius ar ilgiau.
Tada padauginkite tai iš kelių dešimčių ar net šimtų lėktuvų laivyne.
Staiga kelių procentų sutaupymas tampa milžiniškas.
Pavyzdžiui, „Airbus“ nurodo, kad jo „Sharklets“ gali suteikti 4 % ar daugiau degalų ekonomijos tam tikrose „A320“ šeimos operacijose.
Savo ruožtu „Aviation Partners Boeing“ skelbia, kad jų „Blended Winglets“ suteikia kelių procentų naudą, priklausomai nuo misijos, o degalų efektyvumo pagerėjimas skrydžio metu tam tikromis sąlygomis gali siekti iki 6 %.
Žinoma, šie skaičiai negali būti taikomi visiems lėktuvams, visiems maršrutams ir visų tipų „winglet“.
Tačiau jie puikiai parodo, kodėl oro bendrovės jais taip domisi.
Oro bendrovei „winglet“ nėra tik graži detalė sparno gale.
Tai potencialiai degalai, kurių nereikia pirkti tūkstančių skrydžių metu.
Kodėl „winglet“ formos tokios skirtingos?
Dabar, kai žinome jų vaidmenį, kyla kitas klausimas.
Jei principas veikia, kodėl inžinieriai nededa lygiai tokio paties „winglet“ ant visų lėktuvų?
Nes aeronautikoje sprendimas, kuris puikiai veikia viename orlaivyje, gali būti daug mažiau naudingas kitame.
„Boeing 737“ sparnas nebuvo suprojektuotas kaip „Airbus A350“ sparnas.
Greitis, masė, struktūra, mojis, strėliškumas, sparno profilis ir numatytos misijos nėra lygiai tokie patys.
Todėl galinis įtaisas turi būti pritaikytas visam lėktuvui.
Klasikiniai „winglet“
Pirmieji lengvai atpažįstami modeliai paprastai yra gana vertikalūs paviršiai.
„Boeing 747-400“ tikriausiai yra vienas garsiausių pavyzdžių.
Jei palyginsite „747-400“ su kai kuriais senesniais „747“, mažos iškeltos plokštumos sparnų galuose iškart krenta į akis.
„Blended winglets“
„Blended winglet“ principas ypač pasižymi tuo, kad perėjimas tarp sparno ir „winglet“ yra daug laipsniškesnis.
Užuot susidarius įspūdžiui, kad mažas vertikalus sparnas buvo tiesiog priklijuotas prie galo, abi formos susijungia švelniu išlinkimu.
Jų ypač daug matyti daugelyje ankstesnių kartų „Boeing 737“.
„Aviation Partners Boeing“ aiškina, kad ši laipsniška integracija padeda sumažinti pasipriešinimą ir pagerinti našumą.
„Airbus“ „Sharklets“
Jei reguliariai skraidote, tikriausiai jau esate juos matę.
„Sharklets“ yra dideli užriesti sparnų galai, kuriuos randame daugelyje „A320“ šeimos orlaivių.
Jie iškart suteikia lėktuvui modernesnę išvaizdą, tačiau jų nauda visų pirma yra aerodinaminė.
„Airbus“ nurodo, kad jie padidina efektyvų sparno mojį ir sumažina indukuotą pasipriešinimą.
„Split Scimitar“ ir kiti dvigubi „winglet“
Ir dar yra „winglet“, kurie, atrodo, nusprendė, kad vieno paviršiaus nebepakanka.
Kai kuriuose „Boeing 737“ pastebime didelę dalį, nukreiptą į viršų, kartu su antru, mažesniu galu, nukreiptu į apačią.
Tai ypač būdinga „Split Scimitar Winglets“.
Forma įspūdinga, beveik agresyvi, tačiau ji vėlgi reaguoja į srauto optimizavimo paieškas.
„737 MAX“ ir jo „Advanced Technology Winglets“
„Boeing 737 MAX“ dar labiau išplečia šią logiką su labai atpažįstamu įtaisu, susidedančiu iš dviejų paviršių.
„Boeing“ aiškina, kad ši sistema padidina keliamąją jėgą ir efektyvų mojį, kartu sumažindama pasipriešinimą, o „winglet“ suteikiamas degalų taupymas gali siekti apie 2 %.
O kaip lėktuvai be vertikalių „winglet“?
Štai čia tema tampa ypač įdomi.
Nes perskaičius visa tai, galima pagalvoti:
„Labai gerai. Jei „winglet“ tokie efektyvūs, visi lėktuvai turėtų juos turėti.“
Ir vis dėlto taip nėra.
Pažiūrėkite, pavyzdžiui, į kai kuriuos modernius lėktuvus: jų sparno galas gali būti labai ilgas ir smailėjantis, nesudarydamas didelio vertikalaus priedėlio, kurį paprastai siejame su žodžiu „winglet“.
Tai ne todėl, kad jų inžinieriai pamiršo problemą.
Tai tiesiog todėl, kad yra keli būdai ją spręsti.
Galima naudoti „winglet“.
Galima padidinti sparno grakštumą.
Galima naudoti smailėjantį ir pratęstą galą, dažnai vadinamą „raked wingtip“.
Taip pat galima nuo pat pradžių suprojektuoti sparną, kurio visa geometrija optimizuota nuostoliams mažinti.
Ir tai yra esminis punktas.
„Winglet“ nėra stebuklinga detalė, kurią būtina pridėti prie kiekvieno lėktuvo.
Tai vienas iš sprendimų tarp kitų.
„Winglet“ taip pat turi trūkumų
Jei „winglet“ turėtų tik privalumų, klausimas būtų greitai išspręstas.
Mes juos montuotume visur.
Tačiau paviršiaus pridėjimas sparno gale taip pat prideda svorio ir keičia struktūros patiriamas apkrovas.
Paimkime ypač ryškų pavyzdį.
„Aviation Partners Boeing“ nurodo, kad „winglet“ montavimas „Boeing 757-200“ reiškia ne tik pačių „winglet“ svorį, bet ir su jais susijusių struktūrinių modifikacijų svorį.
Tai rodo, kad operacija nėra tiesiog anglies pluošto detalės paėmimas, prisukimas prie sparno galo ir skrydis.
Kai „winglet“ sukuria papildomas aerodinamines jėgas sparno gale, jos turi būti perduotos visai struktūrai.
Todėl reikia skaičiuoti apkrovas.
Sustiprinti tam tikras dalis, kai būtina.
Testuoti.
Sertifikuoti.
Ir patikrinti, ar gauta nauda viršija masės, sudėtingumo ir priežiūros sąnaudas.
Blogai suprojektuotas „winglet“ galėtų netgi pakenkti, pridėdamas daugiau pasipriešinimo, nei sutaupo.
Todėl klausimas niekada nėra:
„Ar galime sumontuoti kuo didesnį „winglet“?“
Bet:
„Kokia forma suteikia geriausią kompromisą šiam konkrečiam lėktuvui?“
Ar galima pridėti „winglet“ senam lėktuvui?
Taip, ir būtent tai daro temą ekonomiškai įdomią.
Kai kurie lėktuvai gavo „winglet“, nors jų neturėjo, kai išriedėjo iš gamyklos.
Tai vadinama „retrofit“.
Įsivaizduokite bendrovę, eksploatuojančią orlaivį, kuriam dar liko dešimt ar penkiolika metų karjeros.
Kelių lėktuvų modifikavimas akivaizdžiai yra didelė investicija.
Tačiau jei ši modifikacija pakankamai sumažina sąnaudas kiekvieno skrydžio metu, skaičiavimas gali tapti įdomus ilgalaikėje perspektyvoje.
Vienkartinės išlaidos šiandien gali leisti sutaupyti degalų tūkstančius skrydžio valandų.
Štai kodėl bėgant metams matėme daugybę „Boeing 737“, „757“ ar „767“, gavusių įvairias „winglet“ sistemas.
Bet vėlgi: negalima montuoti bet ko ant bet kokio lėktuvo.
Struktūra turi atlaikyti naujas apkrovas, o modifikacija turi būti ištirta ir sertifikuota.
Ar „winglet“ panaikina sūkurinę turbulenciją?
Ne.
Ir tai gana dažnas painiojimas.
Kadangi „winglet“ sumažina poveikį, susijusį su sparno galo sūkuriais, galima įsivaizduoti, kad lėktuvas su „winglet“ beveik nebekuria turbulencijos už savęs.
Tai būtų labai perdėta.
Lėktuvas, generuojantis keliamąją jėgą, toliau kuria cirkuliaciją ir sūkurinį pėdsaką.
Todėl „Airbus A380“ netampa staiga nekenksmingas mažam lėktuvui, kuris jį sektų, vien todėl, kad jo sparnų galai optimizuoti.
Tarpai tarp orlaivių procedūros išlieka būtinos.
„Winglet“ visų pirma sukurti pagerinti juos nešančio lėktuvo aerodinaminį efektyvumą.
Ar „winglet“ skirti tik degalų taupymui?
Sąnaudos paprastai yra nauda, apie kurią kalbama daugiausiai.
Dėl akivaizdžios priežasties: degalai bendrovei yra didelės išlaidos.
Tačiau pasipriešinimo mažinimas gali suteikti ir kitų privalumų.
Jei lėktuvas sunaudoja mažiau degalų įveikti tam tikrą atstumą, tai gali pagerinti jo nuotolį ar galimybę gabenti tam tikrą krovinį.
Kai kurios konfigūracijos taip pat gali pasiūlyti geresnį našumą tam tikromis kėlimosi sąlygomis.
„Aviation Partners Boeing“ cituoja, pavyzdžiui, galimus našumo, veikimo nuotolio ir krovumo pagerinimus, priklausomai nuo lėktuvų ir misijų.
Ir natūralu, mažiau degalų deginimas taip pat reiškia mažiau CO₂ emisijų atliekant lygiavertę misiją.
Vėlgi, „winglet“ pats savaime radikaliai neperkeičia lėktuvo.
Tačiau komercinėje aeronautikoje mažų patobulinimų kaupimas yra būtent vienas efektyviausių būdų gerinti našumą.
Iš kur atsirado modernūs „winglet“?
Idėja gerinti sparnų galus nėra nauja.
Inžinieriai jau labai seniai dirba su indukuoto pasipriešinimo problema.
Tačiau modernaus „winglet“ vystymas ypač siejamas su amerikiečių inžinieriumi Richard Whitcomb, dirbusiu NASA Langley tyrimų centre.
Aštuntojo dešimtmečio viduryje Whitcomb tyrė ir testavo įvairias beveik vertikalių paviršių, dedamų sparnų galuose, konfigūracijas.
NASA nurodo, kad jo tyrimams ypač įtakos turėjo sklandančių paukščių sparnų galų aerodinaminio elgesio stebėjimas.
Buvo atlikti bandymai vėjo tunelyje, o vėliau koncepcija išbandyta skrydyje.
Aštuntojo dešimtmečio pabaigoje modifikuotas „KC-135“ skrido su įspūdingais eksperimentiniais „winglet“.
Bandymai parodė išmatuojamą pasipriešinimo sumažėjimą, patvirtindami, kad idėja buvo ne tik elegantiška popieriuje.
Po kelių dešimtmečių užtenka apsidairyti bet kuriame dideliame oro uoste, kad įvertintum nueitą kelią.
Kodėl nauji lėktuvai ne visi turi milžiniškus „winglet“?
Nes sparno ateitis tikriausiai nėra vis didesnių vertikalių paviršių pridėjimas.
Pažanga kompozitinių medžiagų ir aerodinaminių skaičiavimų srityje šiandien leidžia suprojektuoti daug plonesnius, ilgesnius ir sudėtingesnius sparnus.
Gamintojai siekia pagerinti visą sparną, o ne tik vieną mažą zoną.
Modernūs orlaiviai, beje, demonstruoja kelias skirtingas filosofijas.
Kai kuriuose „winglet“ išlieka labai matomas.
Kituose galas atrodo beveik natūraliai besitęsiantis į itin kruopščiai išdirbtą kreivę.
O būsimuose lėktuvuose sparnai galėtų tapti dar ilgesni.
Iššūkis visada išliks tas pats: gauti maksimalų efektyvumą nepaverčiant orlaivio struktūriniu košmaru ar lėktuvu, kurio neįmanoma pastatyti esamuose oro uostuose.
Tai galiausiai yra visa aeronautikos inžinerijos istorija.
Nuolatinis kompromisas.
„Winglet“ ar ilgesnis sparnas: koks sprendimas geriausias?
Nėra universalaus atsakymo.
Ilgesnis sparnas gali būti itin efektyvus mažinant indukuotą pasipriešinimą.
„Winglet“ gali suteikti dalį šio privalumo, kartu ribojant mojio padidėjimą.
Smailėjantis galas gali būti pageidautinas kitame lėktuve.
O visiškai naujas sparnas gali leisti sujungti kelis sprendimus.
Viskas priklauso nuo orlaivio misijos.
Regioninis lėktuvas, atliekantis kelis kėlimosi ir tūpimo veiksmus kasdien, neturi lygiai tokių pačių apribojimų kaip tolimųjų reisų lėktuvas, praleidžiantis keturiolika valandų skrydyje.
Lėktuvas, turintis naudotis mažais oro uostais, neturi tokių pačių mojio apribojimų kaip orlaivis, suprojektuotas išskirtinai didelėms tarptautinėms platformoms.
Štai kodėl du lėktuvai, pastatyti tuo pačiu laikotarpiu, gali turėti visiškai skirtingus sparnų galus…
būdami abu puikiai optimizuoti tam, ko iš jų reikalaujama.
📖 Straipsniai, kurie gali jus sudominti
Norite sužinoti dar daugiau apie lėktuvų veikimą? Štai keletas papildomų straipsnių, kad tęstumėte savo pažintį su aeronautika:
-
Kaip toks sunkus lėktuvas gali skristi? — keliamoji jėga, greitis, sparnų forma… paprastas paaiškinimas, kaip keli šimtai tonų gali pakilti nuo žemės.
-
Kodėl lėktuvai skrenda taip aukštai? — sąnaudos, orai, variklių našumas: sužinokite, kodėl keleiviniai lėktuvai paprastai skrenda apie 10 000 metrų aukštyje.
-
Kodėl lėktuvai palieka baltus pėdsakus? — supraskite, kaip susidaro kondensacijos pėdsakai, matomi už kai kurių lėktuvų.
✈️ Rekomenduojami produktai
Mėgstate aviacijos pasaulį iki smulkiausių detalių? Štai keletas kolekcijų, kurias verta atrasti, kad pratęstumėte aistrą už skaitymo ribų:
-
Keleivinio lėktuvo modelis — atraskite modelių rinkinį, įkvėptą ikoniškiausių keleivinių lėktuvų.
-
Lėktuvo raktų pakabukas — maža aviacinė detalė, kurią galite turėti su savimi kasdien, ideali kabinos ir kelionių entuziastams.
-
Aviatoriaus akiniai — didelė klasika, įkvėpta aviacijos pasaulio, su šiuo iškart atpažįstamu stiliumi.
Išvada: šie maži sparnų galai toli gražu nėra dekoratyvūs
Kitą kartą, kai sėdėsite prie iliuminatoriaus, pažvelkite į sparno galą.
Šis mažas paviršius, kylantis į dangų, atrodo beveik nereikšmingas, palyginti su dešimtimis metrų lėktuvo mojio.
Vis dėlto jis gana gerai pasakoja, kaip veikia moderni aviacija.
Inžinieriai nebūtinai ieško įspūdingos revoliucijos.
Jie kartais siekia sutaupyti kelis procentus čia.
Kelis kilogramus ten.
Šiek tiek mažiau pasipriešinimo.
Šiek tiek lengvesnė struktūra.
Šiek tiek efektyvesnis variklis.
Paimtas atskirai, kiekvienas iš šių patobulinimų gali atrodyti beveik anekdotinis.
Tačiau padauginkite kelis procentus degalų iš kelių skrydžių kiekvieną dieną, kelių šimtų lėktuvų ir dvidešimties metų eksploatacijos…
ir maža aerodinaminė detalė, esanti sparno gale, staiga pradeda sverti labai daug.
Todėl „winglet“ nėra skirti suteikti lėktuvams modernią išvaizdą.
Jie yra problemos, kurią inžinieriai bando išspręsti nuo aviacijos pradžios, rezultatas:
kaip sukurti reikiamą keliamąją jėgą, švaistant kuo mažiau energijos?
Ir tai tikriausiai daro juos tokius įdomius.
Nes už šios mažos detalės, kurios dauguma keleivių net nepastebi, slypi dešimtmečiai tyrimų, skaičiavimų, bandymų vėjo tunelyje ir kompromisų.
Kitą kartą, kai stebėsite kelis lėktuvus, išrikiuotus priešais terminalą, pasilinksminkite lygindami jų sparnų galus.
Pamatysite „winglet“.
„Sharklets“.
Dvigubus paviršius.
Smailėjančius sparnų galus.
O kartais beveik nieko.
Labai skirtingi sprendimai…
aerodinaminei problemai, senai kaip pati aviacija.
🎬 Norintiems sužinoti daugiau: kam iš tikrųjų skirti „winglet“?
Dabar supratote, kodėl šie maži paviršiai sparnų galuose yra daug svarbesni, nei atrodo. Kad dar geriau vizualizuotumėte jų veikimą ir vaidmenį mažinant pasipriešinimą, štai vaizdo įrašas, apibendrinantis principą.
DUK: viskas apie „winglet“
Kam skirti lėktuvo „winglet“?
„Winglet“ pagerina sparno aerodinaminį efektyvumą, ypač sumažindami poveikį, susijusį su sparno galo sūkuriais ir indukuotu pasipriešinimu. Tai gali leisti sumažinti degalų sąnaudas ir pagerinti tam tikrus našumo rodiklius.
Kodėl „winglet“ nukreipti į viršų?
Ši orientacija leidžia įtaisui veikti oro srautą sparno gale, nereikalaujant tokio paties mojio padidėjimo, kokį suteiktų visiškai horizontalus pratęsimas.
Ar „winglet“ tikrai leidžia sutaupyti degalų?
Taip. Tačiau nauda labai priklauso nuo lėktuvo tipo, įtaiso ir misijos. Pavyzdžiui, „Airbus“ skelbia apie sutaupymus, galinčius siekti apie 4 % ar daugiau su tam tikrais „A320“ šeimos „Sharklets“.
Koks skirtumas tarp „winglet“ ir „Sharklet“?
„Sharklet“ yra „Airbus“ naudojamas pavadinimas kai kuriems savo sparnų galų įtaisams. Bendras principas išlieka artimas „winglet“: pagerinti aerodinaminį efektyvumą ir sumažinti pasipriešinimą.
Kodėl kai kurie „Boeing 737“ turi du paviršius sparno gale?
Kai kurie naudoja „Split Scimitar Winglets“ arba, „737 MAX“ atveju, „Advanced Technology Winglets“. Jų geometrija leidžia efektyviau išnaudoti srautą aplink sparno galą.
Kodėl kai kurie lėktuvai neturi „winglet“?
Nes „winglet“ nėra vienintelis būdas sumažinti indukuotą pasipriešinimą. Ilgesnis sparnas, kitokia geometrija ar smailėjantis galas gali pasiekti panašų rezultatą arba būti labiau pritaikyti orlaivio apribojimams.
Ar galima pridėti „winglet“ senam lėktuvui?
Taip, kai kurie orlaiviai turi „retrofit“ programas. Tačiau modifikacijai reikia aerodinaminio ir struktūrinio tyrimo bei atitinkamo sertifikavimo.
Ar „winglet“ panaikina sūkurinę turbulenciją?
Ne. Jie gali sumažinti tam tikrus sūkurių poveikius, tačiau lėktuvas, generuojantis keliamąją jėgą, toliau kuria turbulencinį pėdsaką.
