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
Самолет Shaanxi Y-9: как китайский аналог Ан-12 превзошел советский оригинал
Советский Ан-12 – это легендарный самолет, хотя его выпуск прекратился еще в 1973 году. Но эксплуатируют его в России до сих пор. Да и в других странах,...
МС-21 – синхронный высший пилотаж авиалайнеров с зарубежными и отечественными двигателями
Российский авиалайнер МС-21 уже 14 лет подряд трудится на регулярных рейсах. Самолет выпускался серийно, но одна ошибка чуть не поставила на нем крест. Чтобы...
Российско-белорусский самолет «Освей» выпустят в 2026 году
Сделан очередной шаг на пути к импортозамещению. Самолет станет конкурентом технике из США, Польши и Канады....
Як-32: мировые рекорды не забываем!
На этом самолете 14 января 1965 года был установлен мировой рекорд скорости на замкнутом круге протяженностью 100 км. Несмотря на отличные характеристики...
Без грамма стали и бетона – в России появится необычный мост
При этом конструкция обещает быть устойчивой к коррозии, перепадам температур и морозам. Где возведут мост и из чего он будет сделан – читаем в нашем материале....
Седьмой старт SpaceX Starship: корабль потерян, ускоритель «пойман»
После очередного испытательного пуска тяжелой ракеты Starship связь со второй ступенью была потеряна, но разгонный блок успешно вернулся на космодром....
Двигатель ПД-14 получил уникальную деталь конструкции реверса
Методика ее производства используется в отечественном авиастроении впервые. Теперь перспективный российский двигатель станет надежнее и легче....
Разборка мотоцикла Днепр-16 для постройки внедорожного «Урала» – а на заводах не додумались
Массово тяжелые оппозитные мотоциклы с колясками выпускали в СССР два завода. Хотя «предок» у них один, модели немного отличались друг от друга, как внешне,...
Apal Jaeger: пластиковая «Нива» для немцев за 2,1 млн рублей
«Русский Гелендваген» уверенно прописался в Германии. Разбираемся, за что его любят немцы....
Проблемы из-за ДУА на SSJ100 прекратятся – инженеры «Яковлев» нашли решение
В новых импортозамещающих лайнерах полностью переработали конструкцию. Также изменился подход к версиям с иностранными комплектующими....
Почему на массовых авто не ставят легкие литий-ионные батареи?
Они в 5 раз легче свинцовых при схожих и даже лучших остальных параметрах. А ведь за каждый килограмм веса машины идет настоящая борьба!...
Большое зимнее испытание – какой из 13 «китайцев» выдержит русское бездорожье
Хотели сделать тест-драйв Jetour Dashing, а получился настоящий снежный «батл» самых популярных китайских внедорожников. На этой «сходке» собрались 13...
Ждем в салонах – АВТОВАЗ вернулся к выпуску двух версий популярной модели
Автомобили уже собирают «полным ходом». Кроме того, стала известна причина задержки выпуска этой модели....
В России появится новый отечественный автобренд
Крупный холдинг продолжает развивать коммерческие модели. Изменений планируется настолько много, что потребуется отдельная компания....
Советские тракторы, в которых зимой меньше мерзли
Советская сельскохозяйственная и строительная техника не отличалась комфортными кабинами. Более того – изначально последних не было вообще. Максимум тент над...
Старая Mitsubishi Delica 4х4 – таким должен был стать УАЗ «Буханка»
Японские автомобили считаются высокотехнологичными и современными. Но некоторые местные водители устают от этого совершенства. Им необходимо иметь машину...