Почему у МС-21 нет законцовок на крыльях – винглетов?
Винглеты – «модные», а точнее, нужные современному самолету элементы на кончиках крыльев. Действительно, законцовки придают лайнеру изящность, «показывают» устремленность вверх. Но главное предназначение этих «штуковин» – снижение индуктивного сопротивления, что приводит к экономии горючего и, как следствие, увеличению дальности.
Когда поток «обволакивает» крыло, под ним и над давление разное, благодаря чему и создается подъемная сила. В центре набегающий воздух стремится от «передка» к «тылу». А вот на кончиках крыльев картина несколько иная: здесь часть потока с низа перетекает выше, накладываясь на воздух, который набегает на верхнюю плоскость. В итоге формируется сила, направленная вниз и перпендикулярная движению самолета.
За кончиками крыла возникают вихри, именуемые спутными струями. На их образование тратится энергия, определяющая индуктивное сопротивление. Его нет у бесконечно длинного крыла, которое в реальности самолет иметь не может. Вспомните, как выглядят на картинках аэропланы 30-х годов.
Эти машины, особенно те, что рассчитаны на дальние перелеты, имеют огромные длинные крылья. Да, в таком случае индуктивное сопротивление падает, топлива расходуется меньше, дальность полета растет. Например, у АНТ-25 размах крыльев – 34 м. Параметр, называемый удлинением, составлял 13,1. В итоге машина выглядела, как громадный планер.
Современные требования накладывают ограничения на длину крыла: согласно ICAO, данный параметр не должен превышать 36 м.
Один из минусов – завихрения, которые могут тянуться за самолетом на расстоянии 10-15 км. Для летящего сзади воздушного судна это может представлять опасность, особенно если в поток попадет только одна консоль. Это хорошо заметно при посадке реактивного самолета: когда его резина на шасси горит, сзади образуются вихревые потоки из дыма и пыли.
Они увеличивают удлинение крыла, оставляя его размах почти что без изменений. Первым изучил влияние винглетов на аэродинамику Р. Уиткомб из НАСА еще в 70-х. Он создал вертикальную по отношению к плоскости крыла конструкцию. Примерно такую сегодня можно видеть на А320. По внешнему виду винглеты могут иметь разную форму. Однако служат они только для одного: повышения экономической эффективности использования самолета.
Винглеты увеличивают удлинение крыла и позволяют сэкономить до 7 % авиакеросина. Однако установка законцовок подразумевает усиление жесткости плоскостей и увеличение общей массы воздушного судна. При сильном боковом ветре, в зонах турбулентности, при взлете, посадке винглеты серьезно нагружают крыло. Что касается такого параметра, как удлинение, то на большинстве современных машин оно находится в диапазоне 10-10,5. Максимум достигнут на самолете Bombardier Dash 8 Q200 – 13,8 (Канада). У МС-21 оно составляет 11,5.
Почему же при строительстве МС-21 отказались от винглетов? Все дело в материале, из которого изготавливается крыло. Если бы оно было алюминиевое, то, чтобы достичь удлинения в 11,5 пришлось бы увеличивать толщину плоскости, т. к. металл-то мягкий! Иное дело – углепластик. Он достаточно жесткий и поэтому даже без винглетов получается такое хорошее удлинение. Это стало возможно, благодаря очень тонким и прочным профилям, что повышает аэродинамику самолета при крейсерской скорости на 5-6 %, по сравнению с конкурентами.
Специалисты ЦАГИ уверены: винглеты являются резервом, который при необходимости можно установить на последующие модификации воздушного судна.
Аэродинамика
Когда поток «обволакивает» крыло, под ним и над давление разное, благодаря чему и создается подъемная сила. В центре набегающий воздух стремится от «передка» к «тылу». А вот на кончиках крыльев картина несколько иная: здесь часть потока с низа перетекает выше, накладываясь на воздух, который набегает на верхнюю плоскость. В итоге формируется сила, направленная вниз и перпендикулярная движению самолета.
Винглеты призваны уменьшить индуктивное сопротивление. Фото: YouTube.com
За кончиками крыла возникают вихри, именуемые спутными струями. На их образование тратится энергия, определяющая индуктивное сопротивление. Его нет у бесконечно длинного крыла, которое в реальности самолет иметь не может. Вспомните, как выглядят на картинках аэропланы 30-х годов.
Крылья прошлого: вот это размах! Фото: YouTube.com
Эти машины, особенно те, что рассчитаны на дальние перелеты, имеют огромные длинные крылья. Да, в таком случае индуктивное сопротивление падает, топлива расходуется меньше, дальность полета растет. Например, у АНТ-25 размах крыльев – 34 м. Параметр, называемый удлинением, составлял 13,1. В итоге машина выглядела, как громадный планер.
Удлинение – отношение размаха крыла к его средней хорде. Наименьшее значение – у сверхзвуковых лайнеров – менее единицы. Наибольшее до 50, у планеров-рекордсменов.
Современные требования накладывают ограничения на длину крыла: согласно ICAO, данный параметр не должен превышать 36 м.
Опасность чрезмерно длинного крыла
Один из минусов – завихрения, которые могут тянуться за самолетом на расстоянии 10-15 км. Для летящего сзади воздушного судна это может представлять опасность, особенно если в поток попадет только одна консоль. Это хорошо заметно при посадке реактивного самолета: когда его резина на шасси горит, сзади образуются вихревые потоки из дыма и пыли.
Что дают винглеты
Они увеличивают удлинение крыла, оставляя его размах почти что без изменений. Первым изучил влияние винглетов на аэродинамику Р. Уиткомб из НАСА еще в 70-х. Он создал вертикальную по отношению к плоскости крыла конструкцию. Примерно такую сегодня можно видеть на А320. По внешнему виду винглеты могут иметь разную форму. Однако служат они только для одного: повышения экономической эффективности использования самолета.
Винглеты делают самой разной конструкции. Фото: YouTube.com
Винглеты увеличивают удлинение крыла и позволяют сэкономить до 7 % авиакеросина. Однако установка законцовок подразумевает усиление жесткости плоскостей и увеличение общей массы воздушного судна. При сильном боковом ветре, в зонах турбулентности, при взлете, посадке винглеты серьезно нагружают крыло. Что касается такого параметра, как удлинение, то на большинстве современных машин оно находится в диапазоне 10-10,5. Максимум достигнут на самолете Bombardier Dash 8 Q200 – 13,8 (Канада). У МС-21 оно составляет 11,5.
Самое большое удлинение – у Bombardier Dash 8 Q200. Фото: YouTube.com
Почему же при строительстве МС-21 отказались от винглетов? Все дело в материале, из которого изготавливается крыло. Если бы оно было алюминиевое, то, чтобы достичь удлинения в 11,5 пришлось бы увеличивать толщину плоскости, т. к. металл-то мягкий! Иное дело – углепластик. Он достаточно жесткий и поэтому даже без винглетов получается такое хорошее удлинение. Это стало возможно, благодаря очень тонким и прочным профилям, что повышает аэродинамику самолета при крейсерской скорости на 5-6 %, по сравнению с конкурентами.
У МС-21, как видите, винглетов нет. Фото: YouTube.com
Специалисты ЦАГИ уверены: винглеты являются резервом, который при необходимости можно установить на последующие модификации воздушного судна.
- Сергей М.
- https://youtube.com
Рекомендуем для вас
Ракетоплан «Аврора» совершил свой первый сверхзвуковой полет
Это первое подобное событие для гражданской авиации со времен «Конкорда». Подробнее обо всем читайте в нашем материале....
Стало известно, почему в России трудно строить самолеты
Существует несколько ключевых факторов, создающих проблемы. Но есть и положительная динамика. Все подробности читайте в нашем материале....
Революционный реактивный двигатель прошел первые огневые испытания и показал многообещающие результаты
Речь о новой турбоэлектрической установке, предназначенной для пассажирских реактивных самолетов. Подробнее о проекте читайте в нашем материале....
Новый экземпляр Ил-114-300 проходит сертификационные испытания
Параллельно с этим собирают первый серийный образец. Как проходят тестирования прототипов, и на каком этапе находятся остальные машины, читайте в нашем...
Российский самолет, оснащенный ПД-35 – появились новые подробности о проекте
Информацией о том, на каком этапе он находится и когда можно ожидать результат поделился Министр торговли и промышленности Российской Федерации. Подробности в...
Импортозамещенный Ту-214 готов к первому полету
Казанский авиазавод установил отечественные навигационные системы, а также другое важное оборудование. Все подробности читайте в нашем материале....
Вот почему современные автомобили быстро ломаются – основная причина
Современные автомобили сделаны так, что водителю практически не нужно знать их устройство. Максимум запомнить, где бачок для стеклоомывающей жидкости. Впрочем,...
Россия построит новую железную дорогу до Персидского залива
Логистическое сообщение поможет обеспечить стабильные поставки с Урала, Сибири и Поволжья. Все подробности масштабного проекта читайте в нашем материале....
Раскрыта стоимость флагманскоой модели «Москвич 8»
Также стала известна дата поступления в продажу. Все подробности и характеристики отечественного внедорожника читайте в нашем материале....
«Авиация Колымы» стала обладателем вертолетов-косаток
Уникальные машины вскоре отправятся в месте постоянной дислокации. По пути будет 11 остановок. Не исключено, что вам повезет их увидеть «вживую»....
Илон Маск нашел революционную замену самолетам
Американский предприниматель хочет отправлять пассажиров на специально подготовленной ракете. Это позволит сократить время перелетов в 15 раз, опередив даже...
Готовятся к серийному производству 13 моделей новых российских автомобилей
Компания Sollers еще пару лет назад обещала, что выпустит несколько новых моделей отечественных автомобилей. Не совсем российских, но зато в перспективе...
Что поможет окупить создание МС-21 в кратчайшие сроки
Настолько сложные и дорогие проекты должны помогать стране. В этом материале мы рассмотрим мнение эксперта НИИ по этому вопросу....
Для чего нужен режим N в АКПП
У многих новичков режим N в коробке-автомате вызывает недоумение: зачем это надо, если есть P? Однако нейтральное положение селектора зачастую необходимо....
Госдума подготовила новый метод борьбы с перекрывающими дорогу водителями
Соответствующий документ уже отправлен на рассмотрение в ответственные органы. Каким образом депутаты хотят убрать мешающие авто, читайте в нашем материале....
Из ARJ21 «сделали» С909: поможет ли?
С чем связано решение о переименовании самолета, разработанного 20 лет назад? Одни утверждают, что это чуть ли не гарантирует выход на международный рынок,...