Pesawat penumpang modern adalah mekanisme yang sangat rumit, di mana desainer menggunakan teknologi paling canggih untuk memastikan penerbangan yang stabil. Salah satu keahliannya, yang relatif baru muncul di sayap pesawat, adalah kiat aerodinamis vertikal untuk meningkatkan kualitas aerodinamis pesawat - sayap kecil.
Kisah ini menceritakan tentang sejarah penampilan dan perkembangan teknologi ini di industri pesawat penumpang.
Sejarah penemuan teknologi
Ujung sayap disebut ekstremitas bengkok vertikal dari pesawat. Lengkungan itu mulus hampir 90 derajat secara vertikal di tempat spar sayap berakhir. Dasar-dasar teknik pelengkungan ujung sayap diletakkan dalam karya insinyur NASA Richard Whitcomb. Pada awal tahun tujuh puluhan abad lalu, ia mengusulkan desain dan dasar-dasar aerodinamis dari ujung sayap, yang dipasang tegak lurus ke sayap dengan arah naik atau turun. Penelitian dan penerbangan eksperimental berlangsung satu setengah dekade. Pada tahun 1985, Boeing 747-400, pesawat penumpang pertama di dunia dengan sayap yang dilengkapi dengan ujung sayap, lepas landas.
Lima tahun kemudian, kepala departemen aerodinamis dari Mitra Penerbangan menerima paten untuk winglet campuran, yang dengan halus tertekuk ke atas. Tepatnya, hanya menyisakan kata kedua, para ahli mulai menyebut ujung sayap.Pada tahun 1991, winglets digunakan di Amerika Serikat untuk memodernisasi jet liner pribadi. Ini memungkinkan untuk mengurangi konsumsi bahan bakar sebesar 7%.
Pada pergantian abad, garis penumpang perusahaan terkemuka mulai dilengkapi dengan sayap dengan sayap vertikal. Di antara yang paling terkenal:
- 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.
Winglets yang benar-benar unik dipasang pada raksasa Prancis A 380. Mereka hanya menempati sebagian panjang ujung spar, menekuk ke bawah dan ke atas. Insinyur Airbus pertama kali menguji teknologi ini pada tahun 1985, menggunakan tip sisi ganda untuk mengurangi jejak inversi A 310-300. Insinyur Cina berhasil melengkapi ujung sayap "kuno" dengan standar modern perkembangan Soviet, seperti An-2 (Y-5C) dan An-24 (Xian Y-7).
Untuk apa winglets?
Dari sudut pandang teknis, ujung sayap adalah desain berongga seperti monocoque atau semi-monocoque. Winglets dipasang tidak hanya pada pesawat utama, tetapi juga pada lunas dan stabilisator di bagian belakang badan pesawat. Selain fungsi aerodinamis, mereka dapat melakukan sejumlah tugas. Desainer memasang berbagai peralatan di winglets:
- lampu navigasi;
- biaya penyerang untuk memerangi petir.
Dari sudut pandang fisika, ujung sayap memberikan ekstensi alami sayap, tanpa mengubah besarnya lebar sayapnya. Tugas utama lain dari winglets adalah untuk mengurangi biaya energi pergerakan selama pembentukan vortisitas di ujung sayap karena perbedaan tekanan di bawah dan di atas. Persis keinginan untuk meningkatkan pemanjangan sayap dan area efektifnya adalah alasan utama munculnya elemen-elemen baru dalam desain.
Kerugian
Namun, orang tidak boleh berpikir bahwa sayap hanya memiliki aspek positif. Kerugian utama mereka meliputi:
- efek negatif dari angin kencang dalam mode take-off / landing;
- kerentanan pesawat terhadap turbulensi.
Saat ini, para insinyur di Boeing Corporation sedang dalam pengembangan penuh untuk mengembangkan sebuah pesawat yang dapat secara efektif bersaing dengan Airbus A-380. Dia menerima tanda B 777X. Winglets lipat dapat menjadi salah satu inovasi yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi konsumsi bahan bakar. Perkiraan panjang bagian sayap lipat adalah 7,3 m. Eksperimen ini memiliki dua tujuan: mengoptimalkan distribusi muatan sayap dalam penerbangan, selama lepas landas dan mendarat; peningkatan daya angkat sayap Boeing 777X. Desain winglet lipat harus mencakup drive dan kunci yang kuat.