avia.wikisort.org - Конструкция
Законцовка — это оконечная часть конструкции крыла, оперения или лопастей воздушного винта у летательных аппаратов.
Законцовка крыла начинается в том месте, где заканчиваются лонжероны крыла и, как правило, представляет собой полую монококовую/полумонококовую конструкцию, в которой находятся навигационный огонь (огни) и, зачастую, стекатели статических зарядов (молний). Законцовки киля и стабилизатора имеют аналогичную конструкцию.
На законцовках крыла могут быть установлены аэродинамические законцовки (концевые крылышки, винглеты (англ. winglet «крылышко»), концевые шайбы или шайбы Уиткомба, шарклеты — небольшие дополнительные элементы на концах плоскостей крыла самолёта в виде крылышек или плоских шайб, которые служат для увеличения эффективного размаха крыла, снижая индуктивное сопротивление, создаваемое срывающимся с конца крыла вихрем и, как следствие, увеличивая подъёмную силу на конце крыла. Также позволяют увеличить удлинение крыла, почти не изменяя при этом его размах. Винглеты увеличивают топливную экономичность у самолётов либо дальность полёта у планёров. В настоящее время одни и те же типы самолётов могут иметь разные варианты законцовок. Например, шарклеты — поднимают вверх конец крыла.
История и развитие
Ричард Уиткомб, авиационный специалист и инженер, сотрудник НАСА, был одним из первых исследователей влияния формы законцовок крыла на аэродинамику самолёта. В начале 1970-х гг. он сконструировал законцовку крыла, перпендикулярно распространяющуюся вверх и вниз от плоскости крыла.
На пассажирских самолётах аэродинамические законцовки были впервые применены на Boeing 747-400 выпуска 1985 года. C 2009 года данная конструкция применяется на крыльях среднемагистральных самолётов Airbus A-320.
В начале 1990-х гг. Луи Гратцер, главный специалист по аэродинамике компании Aviation Partners, придумал и запатентовал «blended winglet» — сопряжённое крылышко, которое плавно загибается вверх по дуге большого радиуса и имеет большое относительное удлинение. Первое же применение крылышек новой конструкции для модернизации делового самолёта Gulfstream II в 1991 г. позволило сократить расход топлива на 7 %. Столь масштабная экономия за счёт модернизации оказалась беспрецедентной в истории авиации, если не считать переделки всего самолёта или ремоторизации.
Из серийно выпускающихся или выпускавшихся российских и советских самолётов аэродинамические законцовки имеют самолёты Су-80, Ту-204/214, Ту-334, Ил-96 и украинские Ан-158 и Ан-178. Также крылышки на законцовках предполагалось использовать в проекте самолётов Як-44 и Ил-106. В 1986 году был создан вариант Xian Y-7 (китайская разновидность Ан-24) с аэродинамическими законцовками. Также китайцы применяют совершенно оригинальные винглеты на законцовках Y-5C (Ан-2), состоящие из трёх вертикальных крылышек.
Винглеты являются обязательным требованием аэропорта Лондон-Сити к воздушным судам, поэтому когда в 2016 году ирландская авиакомпания CityJet первая в Европе закупила российские самолёты Superjet SSJ-100, она потребовала от компании «Гражданские самолеты Сухого» модернизировать эту новую модель и сделать горизонтальные винглеты[1].
Принцип действия
Подъёмная сила крыла образуется из-за разности давлений под крылом и над крылом. Из-за разности давлений часть воздуха перетекает через край крыла из области высокого давления снизу в область пониженного давления сверху, образуя при этом концевой вихрь. На образование вихря тратится энергия движения, что приводит к появлению силы индуктивного сопротивления. Концевой вихрь также приводит к перераспределению подъёмной силы по размаху крыла, уменьшая его эффективную площадь и удлинение, и снижая аэродинамическое качество. Установка аэродинамических законцовок помогает добиться оптимальной формы распределения подъёмной силы.
Недостатками использования законцовок крыла являются существенное увеличение влияния на самолет ветра при взлете и посадке, а также более жёсткая болтанка[2] при полёте в турбулентной атмосфере.
Гребневые законцовки
Гребневые законцовки представляют собой горизонтальные кончики крыльев, имеющие больший угол стреловидности, нежели основная часть крыла. Основное назначение таких законцовок — повышение топливной экономичности, улучшенные характеристики при наборе высоты, уменьшение длины разбега при взлёте. Гребневые законцовки позволяют уменьшить индуктивное сопротивление крыла. Испытания данных законцовок в НАСА и Боинге показали, что топливная экономичность с такими законцовками составила 5,5 % против 3,5-4,5 %, которые обеспечивали обычные вертикальные законцовки. Гребневые законцовки уже используются на Boeing 767, Boeing 777, Boeing 787, Boeing 747-8 и Airbus A350.
Галерея
Различные самолёты и планеры, имеющие аэродинамические законцовки крыла:
Rutan VariEze, первый самолет, где впервые в 1975 году использованы винглеты
Learjet 28/29
Raytheon Hawker 800 SP
Rutan Long-EZ
DG Flugzeugbau DG-808
Boeing 787 с гребневыми законцовками.
Логотип Aer Lingus на винглете Airbus A330
Boeing 737-800
Airbus A350
Два Bombardier CRJ-200
Boeing 737-800 с двухсторонними законцовками крыла Split Scimitar.
Примечания
- Superjet будет доработан для выполнения полетов из аэропорта Лондон-Сити
- Болтанка самолёта проявляется и в виде тряски, и в виде вздрагиваний, и в значительных перемещениях по высоте на десятки, а иногда на и сотни метров
Ссылки
 | В статье не хватает ссылок на источники (см. также рекомендации по поиску). |
На других языках
[en] Wingtip device
Wingtip devices are intended to improve the efficiency of fixed-wing aircraft by reducing drag.[1] Although there are several types of wing tip devices which function in different manners, their intended effect is always to reduce an aircraft's drag by partial recovery of the tip vortex energy. Wingtip devices can also improve aircraft handling characteristics and enhance safety for following aircraft. Such devices increase the effective aspect ratio of a wing without greatly increasing the wingspan. Extending the span would lower lift-induced drag, but would increase parasitic drag and would require boosting the strength and weight of the wing. At some point, there is no net benefit from further increased span. There may also be operational considerations that limit the allowable wingspan (e.g., available width at airport gates).[fr] Winglet
Le terme anglais winglet fait référence à une ailette sensiblement verticale située au bout des ailes d'un avion. Le montage de winglets peut apporter un gain d'efficacité en réduisant la traînée induite par la portance sans augmenter l'envergure de l'aile. Ce mot anglais reste le plus largement utilisé, bien que des équivalents français « penne » ou « ailerette » aient été choisis, entre autres, par le Canada[1].[it] Aletta d'estremità
In aerodinamica l'aletta d'estremità, anche detta winglet, è un dispositivo usato per migliorare l'efficienza aerodinamica di un'ala diminuendo la resistenza indotta causata dai vortici d'estremità. L'aletta d'estremità è un'estensione verticale o angolata dell'estremità alare.- [ru] Законцовка крыла
Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.org внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.
WikiSort.org - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии