Концевые аэродинамические поверхности: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правка
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Википедия это не Фейсбук и не твиттер
Метки: с мобильного устройства из мобильной версии
Нет описания правки
 
(не показано 27 промежуточных версий 24 участников)
Строка 1: Строка 1:
[[Файл:Winglet and nav light arp.jpg|thumb|Аэродинамическая законцовка крыла на [[Boeing 747-400]]]]
[[Файл:Winglet and nav light arp.jpg|thumb|Аэродинамическая законцовка крыла на [[Boeing 747-400]]]]
[[Файл:Bombardier_Canadair_Regional_Jet_at_Hanover-Langenhagen_International_Airport.jpg|thumb|Вид спереди самолёта [[Bombardier CRJ]]. Хорошо видны винглеты на плоскостях крыла]]
[[Файл:Bombardier_Canadair_Regional_Jet_at_Hanover-Langenhagen_International_Airport.jpg|thumb|Вид спереди самолёта [[Bombardier CRJ|Bombardier Canadair Regional Jet]]. Хорошо видны винглеты на плоскостях крыла]]
⚫
'''Аэродинамические законцовки''' ('''концевые крылышки''', '''винглеты''' ({{lang-en|winglet}} «крылышко»), '''концевые шайбы''' или '''шайбы Уиткомба''', '''даункиллы,''' '''шарклеты''' — небольшие дополнительные элементы на концах плоскостей крыла [[самолёт]]а в виде крылышек или плоских шайб, которые служат для увеличения эффективного размаха [[Крыло самолёта|крыла]], снижая [[Лобовое сопротивление#Индуктивное сопротивление в аэродинамике|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 [[самолёт]]ов либо дальность полёта у [[планёр]]ов. В настоящее время одни и те же типы самолётов могут иметь разные варианты законцовок. Например, '''шарклеты''' поднимают вверх конец крыла.
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. Законцовки киля и стабилизатора имеют аналогичную конструкцию.

⚫
На законцовках крыла могут быть установлены '''аэродинамические законцовки''', ('''концевые крылышки''', '''винглеты''' ({{lang-en|winglet}} «крылышко»), '''концевые шайбы''' или '''шайбы Уиткомба''', '''шарклеты''' — небольшие дополнительные элементы на концах плоскостей крыла [[самолёт]]а в виде крылышек или плоских шайб, которые служат для увеличения эффективного размаха [[Крыло самолёта|крыла]], снижая [[Лобовое_сопротивление#Индуктивное сопротивление в аэродинамике|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 [[самолёт]]ов либо дальность полёта у [[планёр]]ов. В настоящее время одни и те же типы самолётов могут иметь разные варианты законцовок. Например, '''шарклеты''' — поднимают вверх конец крыла.


== История и развитие ==
== История и развитие ==
Строка 11: Строка 7:
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.
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]].
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|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.
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|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|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]][http://militaryrussia.ru/i/284/808/NJ5XO.jpg]. В 1986 году был создан вариант [[:en: Xian Y-7|Xian Y-7]] (китайская разновидность [[Ан-24]]) с аэродинамическими законцовками[http://www.airwar.ru/image/i/craft/y7-i.jpg]. Также китайцы применяют совершенно оригинальные винглеты на законцовках Y-5C ([[Ан-2]]), состоящие из трёх вертикальных крылышек.
Из серийно выпускающихся или выпускавшихся российских и советских самолётов аэродинамические законцовки имеют самолёты [[Су-80]], [[Ту-204|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]]<ref>[http://militaryrussia.ru/i/284/808/NJ5XO.jpg] militaryrussia.ru</ref>. В 1986 году был создан вариант [[Xian Y-7]] (китайская разновидность [[Ан-24]]) с аэродинамическими законцовками<ref>[http://www.airwar.ru/image/i/craft/y7-i.jpg] airwar.ru</ref>. Также китайцы применяют совершенно оригинальные винглеты на законцовках Y-5C ([[Ан-2]]), состоящие из трёх вертикальных крылышек.


Винглеты являются обязательным требованием аэропорта [[Лондон-Сити (аэропорт)|Лондон-Сити]] к воздушным судам, поэтому когда в 2016 году ирландская авиакомпания [[CityJet]] первая в Европе закупила российские самолёты [[Sukhoi Superjet 100|Superjet SSJ-100]], она потребовала от компании «[[Гражданские самолеты Сухого]]» модернизировать эту новую модель и сделать горизонтальные винглеты, доработав программное обеспечение и систему управления<ref>[http://www.gazeta.ru/business/news/2016/05/24/n_8676005.shtml Superjet будет доработан для выполнения полетов из аэропорта Лондон-Сити]</ref>.
Винглеты являются обязательным требованием аэропорта [[Лондон-Сити (аэропорт)|Лондон-Сити]] к воздушным судам, поэтому когда в 2016 году ирландская авиакомпания [[CityJet]] первая в Европе закупила российские самолёты [[Sukhoi Superjet 100|Superjet SSJ-100]], она потребовала от компании «[[Гражданские самолёты Сухого]]» модернизировать эту новую модель и сделать горизонтальные винглеты<ref>{{Cite web |url=http://www.gazeta.ru/business/news/2016/05/24/n_8676005.shtml |title=Superjet будет доработан для выполнения полетов из аэропорта Лондон-Сити |access-date=2016-05-25 |archive-date=2016-07-01 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160701155255/http://www.gazeta.ru/business/news/2016/05/24/n_8676005.shtml |deadlink=no }}</ref>.


== Принцип действия ==
== Принцип действия ==
Строка 23: Строка 19:
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.
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 при полёте в турбулентной атмосфере.
Недостатками использования законцовок крыла являются существенное увеличение влияния на самолёт ветра при взлете и посадке, а также более жёсткая [[Воздушная яма|болтанка]]<ref>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 [http://vital.lib.tsu.ru/vital/access/services/Download/vital:7938/SOURCE01]</ref> при полёте в турбулентной атмосфере.


== Гребневые законцовки ==
== 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 [[Боинг]]е 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]] и [[Boeing 747-8]] а также планируются к установке на самолётах [[Airbus A350]].
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 [[Боинг]]е 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 ==
== Галерея ==
Различные самолёты и планеры, имеющие аэродинамические законцовки крыла:
Различные самолёты и планеры, имеющие аэродинамические законцовки крыла:
<gallery>
<gallery mode=packed>
Файл:Rutan.variEze.g-veze.arp.jpg|[[Rutan VariEze]], первый самолет, где впервые в [[1975 год]]у использованы винглеты
Rutan.variEze.g-veze.arp.jpg|[[Rutan VariEze]], первый самолёт, где впервые в [[1975 год|1975 году]] использованы винглеты
Файл:Learjet 28-29.jpg|[[Learjet 28/29]]
Learjet 28-29.jpg|[[Learjet 28/29]]
Файл:Varig.md11.arp.750pix.jpg|[[McDonnell Douglas MD-11]]
Varig.md11.arp.750pix.jpg|[[McDonnell Douglas MD-11]]
Файл:Aeroflot-Il-96.png|[[Ил-96]]
Aeroflot-Il-96.png|[[Ил-96]]
Файл:Hawker800SP N270HC 258020.jpg|[[Raytheon Hawker 800]] SP
Hawker800SP N270HC 258020.jpg|[[Raytheon Hawker 800]] SP
Файл:Rutan.long-EZ.g-wily.arp.jpg|[[Rutan Long-EZ]]
Rutan.long-EZ.g-wily.arp.jpg|[[Rutan Long-EZ]]
Файл:Dg800.jpg|[[DG Flugzeugbau DG-800|DG Flugzeugbau DG-808]]
Dg800.jpg|[[DG Flugzeugbau DG-800|DG Flugzeugbau DG-808]]
Файл:Boeing 787 Roll-out.jpg|[[Boeing 787]] с гребневыми законцовками.
Boeing 787 Roll-out.jpg|[[Boeing 787]] с гребневыми законцовками.
Файл:Wing 0587.JPG|Логотип [[Aer Lingus]] на винглете [[Airbus A330]]
Wing 0587.JPG|Логотип [[Aer Lingus]] на винглете [[Airbus A330]]
Файл:Boeing-737-800.jpg|[[Boeing 737-800]]
Boeing-737-800.jpg|[[Boeing 737-800]]
Файл:Cubana TU-204.jpg|[[Ту-204]]
Cubana TU-204.jpg|[[Ту-204]]
Файл:A350XWB-941 ETIHAD AIRWAYS.png|[[Airbus A350]]
A350XWB-941 ETIHAD AIRWAYS.png|[[Airbus A350]]
Файл:Swiss A340.jpg|[[Airbus A340]]
Swiss A340.jpg|[[Airbus A340]]
Файл:Independence N679BR.jpg|Два [[Bombardier CRJ-200]]
Independence N679BR.jpg|Два [[Bombardier CRJ-200]]
Файл:Winglet and motor of Boeing 737-200.jpg|[[Boeing 737-200]]
Winglet and motor of Boeing 737.jpg|[[Boeing 737 Next Generation|Boeing 737-800]]
B738 АК Победа в аэропорту Красноярска.jpg|[[Boeing 737-800]] с двухсторонними законцовками крыла Split Scimitar.
</gallery>
</gallery>


Строка 55: Строка 52:
* http://www.ato.ru/content/krylyshki-dlya-kryla
* http://www.ato.ru/content/krylyshki-dlya-kryla
{{Компоненты летательного аппарата}}
{{Компоненты летательного аппарата}}

{{Нет источников|дата=2013-02-17}}


[[Категория:Аэродинамика]]
[[Категория:Аэродинамика]]

Текущая версия от 18:58, 30 ноября 2024

Аэродинамическая законцовка крыла на Boeing 747-400
Вид спереди самолёта Bombardier Canadair Regional Jet. Хорошо видны винглеты на плоскостях крыла

Аэродинамические законцовки (концевые крылышки, винглеты (англ. winglet «крылышко»), концевые шайбы или шайбы Уиткомба, даункиллы, 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

[править | править код]
Винглет на крыле Boeing 737-800

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[1]. В 1986 году был создан вариант Xian Y-7 (китайская разновидность Ан-24) с аэродинамическими законцовками[2]. 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 самолёты Сухого» модернизировать эту новую модель и сделать горизонтальные винглеты[3].

Принцип действия

[править | править код]
Сравнение индуктивных вихрей на крыле с традиционной законцовкой и с аэродинамической

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 самолёт ветра при взлете и посадке, а также более жёсткая болтанка[4] при полёте в турбулентной атмосфере.

Гребневые законцовки

[править | править код]

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

[править | править код]

Различные самолёты и планеры, имеющие аэродинамические законцовки крыла:

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ [1] militaryrussia.ru
  2. ↑ [2] airwar.ru
  3. ↑ Superjet будет доработан для выполнения полетов из аэропорта Лондон-Сити. Дата обращения: 25 мая 2016. Архивировано 1 июля 2016 года.
  4. ↑ 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 [3]

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Концевые_аэродинамические_поверхности&oldid=141811869