Що таке вінглети та чи завжди вони корисні

Сьогодні поговоримо про вінглети та в яких випадках вони корисні, а також коротко про опір літака.

Опір літака

Під час польоту на літак діють різні аеродинамічні сили, одна з них безпосередньо гальмує літак — сила опору. Розділяють декілька видів опору за характером виникнення.

Це насамперед паразитний опір, що ділиться на опір форми (Form drag), опір поверхневого тертя (Skin Friction Drag) та інтерференційний опір (Interference Drag).

Також це індуктивний опір (Induced Drag) і хвилевий опір (Wave Drag).

Саме про індуктивний опір говоритимемо далі.

Більш детально про аеродинамічний опір

На крилі літака через різницю тисків відбувається перетікання частини повітря звідти, де тиск високий туди, де він низький, тобто знизу вверх.

Утворення турбулентних потоків на кінцівках крила та порівняння їх інтенсивності за використання вінглетів

В результаті повітря знаходить найпростіший шлях — через край крила. Це призводить до утворення кінцевого вихору (що також формує турбулентність супутнього сліду).

Зазвичай такі вихори не видно, проте за сприятливих умов та вологості вихрі можна помітити у вигляді конденсаційного сліду.

Вихрі в закінцівках крила Boeing 777

Як зменшити опір

Winglets (вінглети)

Коли стало зрозуміло, що індуктивний опір суттєво впливає на енергію, необхідну для підняття літака вгору, а також об’єм палива для цього, стали розбиратись, як можна було б розв’язати проблему. Було проведено багато експериментів з різними типами закінцівок та в кінцевому результаті зупинились на вигнутих догори зікінцівках:

Видовжене крило

Вінглети дозволяють зменшити індуктивний опір. Все те саме можна досягнути просто видовживши крило(що не завжди вигідніше).

Boeing 777x на землі. Зважаючи на габарити літака, вони складаються догори

Boeing 777x в польоті. В цей момент закінцівки опущені і “зливаються” з крилом

Види вінглетів та чому вони різні

Як можна помітити, в Boeing 737NG вінглети ставили одні, в A320 CEO інші. По суті це не якась особливість літака чи унікальне рішення проєктувальників.

На літаках Airbus одна й та сама деталь називається Sharklets через різні патенти. На Boeing 737 MAX, наприклад, почали встановлювати нові вінглети. А на літаках з великим розмахом крил їх узагалі не встановлюють.

На 777X, наприклад, це буде подовження крила, яке на землі складається для уникнення можливих зіткнень на пероні.

Як виглядають вінглети на закінцівках різних типів літаків

Користь від вінглетів

Користь невисока, проте вона є, при чому для кожного літака різна. Беручи до уваги дані Cirium, вінглети можуть знизити витрату палива від 1% до 10%, що, враховуючи високу частоту польотів, суттєвий показник.

Отож

Вінглети допомагають зменшити індуктивний опір, а це призводить до кращої ефективності при витраті палива та зменшенню викидів CO2 в атмосферу.


A220	Boeing 787	A350	737MAX	A320CEO	A320NEO