Nykyaikainen matkustajakone on erittäin monimutkainen mekanismi, jossa suunnittelijat käyttävät edistyneimpiä tekniikoita vakaan lennon varmistamiseksi. Yksi lentokoneiden siipiin ilmestyneestä taitotiedosta on vertikaaliset aerodynaamiset kärjet lentokoneiden aerodynaamisen laadun parantamiseksi - siivekkeet.
Tämä tarina kertoo tämän tekniikan ilmestymisen ja kehityksen historiasta matkustajakoneteollisuudessa.
Teknologian keksintöjen historia
Siipikärjettä kutsutaan tason pystysuoraan kaarevaksi kärjeksi. Se taipuu tasaisesti melkein 90 astetta pystysuoraan paikkaan, jossa siipisarja loppuu. Siipien kärjen taivutustekniikan perusteet asetettiin NASA-insinöörin Richard Whitcombin työssä. Viime vuosisadan seitsemänkymmenenluvun alussa hän ehdotti siipikärjen aerodynamiikan suunnittelua ja perusteita, jotka asennettiin kohtisuoraan siipiin suuntaan ylös tai alas. Tutkimus- ja kokeelliset lennot kestivät puolitoista vuosikymmentä. Vuonna 1985 Boeing 747-400, maailman ensimmäinen matkustajalentokone, jonka siivet oli varustettu siipikärjillä, nousi lentoon.
Viisi vuotta myöhemmin Aviation Partnersin aerodynaamisen osaston päällikkö sai patentin sekoitetulle siipilalle, joka taipuu sujuvasti ylöspäin. Täsmälleen niin, jättäen vain toisen sanan, asiantuntijat alkoivat kutsua siivenkärkeen.Vuonna 1991 Yhdysvalloissa käytettiin siipikankaita yksityisen suihkukoneen modernisointiin. Tämän ansiosta polttoaineenkulutus laski 7%.
Vuosisadan vaihteessa johtavien yhtiöiden matkustaja-alukset alettiin varustaa siipillä, joissa oli pystysuorat siipikankaat. Kuuluisimpien joukossa:
- Boeing - 737-700, 737-800, 747-400, 777;
- Airbus - A 310-300, A 320, A 330, A 340, A 350, A 380.
- Tu - 96-300, 204, 214, 334.
Ranskan jättilään A 380 on asennettu ehdottoman ainutlaatuiset siipikankaat. Ne vievät vain osan sparran pään pituudesta taipuen alas ja ylös. Airbus-insinöörit kokeilivat tätä tekniikkaa ensimmäisen kerran vuonna 1985 käyttämällä kaksipuolisia vinkkejä A 310-300: n kääntöjalanjäljen vähentämiseen. Kiinalaiset insinöörit onnistuivat varustamaan niin muinaisten siipien kärjet Neuvostoliiton kehityksen nykyaikaisilla standardeilla, kuten An-2 (Y-5C) ja An-24 (Xian Y-7).
Mihin siipejä käytetään?
Teknisestä näkökulmasta siivenkärki on ontto, kuten monokokki tai puolimonokokki. Siipit asennetaan päätasojen lisäksi myös köliin ja rungon takaosaan. Aerodynaamisten toimintojen lisäksi ne voivat suorittaa useita tehtäviä. Suunnittelijat asentavat erilaisia laitteita siipeihin:
- navigointivalot;
- lataa lakkoilijoita salaman torjumiseksi.
Fysiikan kannalta siivenkärki tarjoaa siipin luonnollisen jatkeen muuttamatta sen siipien etäisyyttä. Toinen siipilaippojen päätehtävä on vähentää liikkumisen energiakustannuksia pyörteiden muodostumisen aikana siipien kärkiin paine-eron alapuolella ja yläpuolella. Tarkalleen halu lisätä siipien pidennystä ja sen tehokasta aluetta oli tärkein syy uusien elementtien ilmestymiseen suunnitteluun.
Haitat
Ei kuitenkaan pidä ajatella, että siipilankoilla on vain positiivisia puolia. Niiden tärkeimpiä haittoja ovat:
- voimakkaan tuulen kielteiset vaikutukset lentoonlähdön / laskeutumisen tilassa;
- ilma-aluksen herkkyys turbulenssille.
Tällä hetkellä Boeing Corporationin insinöörit kehittävät täydessä vauhdissa lentokoneita, jotka voisivat kilpailla tehokkaasti Airbus A-380: n kanssa. Hän sai B 777X -merkinnän. Taitettavista siipeistä voi tulla yksi uutuuksista, joita käytetään tehostamaan ja vähentämään polttoaineen kulutusta. Taitettavan siipiosuuden arvioitu pituus on 7,3 m. Kokeiluilla on kaksi tavoitetta: siipin kuormituksen optimointi lennon aikana, lentoonlähdön ja laskun aikana; Boeing 777X: n siipien nosto nousee. Taitettavan siipikirjan tulee sisältää käyttölaite ja vahva lukko.