Un moderno aereo passeggeri è un meccanismo molto complicato, in cui i progettisti utilizzano le tecnologie più avanzate per garantire un volo stabile. Uno dei know-how, relativamente recente apparso sulle ali degli aerei di linea, sono le punte aerodinamiche verticali per aumentare la qualità aerodinamica degli aeromobili - winglets.
Questa storia racconta la storia dell'aspetto e dello sviluppo di questa tecnologia nell'industria aeronautica passeggeri.
Storia dell'invenzione della tecnologia
La punta dell'ala è chiamata la punta del piano curvata verticalmente. Si piega uniformemente di quasi 90 gradi in verticale nel punto in cui termina il longarone. Le basi della tecnica di piegatura della punta dell'ala sono state poste nel lavoro dell'ingegnere della NASA Richard Whitcomb. All'inizio degli anni settanta del secolo scorso, ha proposto il design e i fondamenti dell'aerodinamica della punta dell'ala, che è stata montata perpendicolarmente all'ala con una direzione verso l'alto o verso il basso. I voli di ricerca e sperimentazione sono durati un decennio e mezzo. Nel 1985 decollò il Boeing 747-400, il primo aereo passeggeri al mondo con ali dotate di punte alari.
Cinque anni dopo, il capo del dipartimento aerodinamico di Aviation Partners ha ricevuto un brevetto per un winglet misto, che si piega dolcemente verso l'alto. Proprio così, lasciando solo la seconda parola, gli esperti hanno iniziato a chiamare la punta delle ali.Nel 1991, negli Stati Uniti furono utilizzate le winglet per modernizzare un jet liner privato. Ciò ha permesso di ridurre il consumo di carburante del 7%.
All'inizio del secolo, le navi passeggeri delle principali compagnie iniziarono ad essere dotate di ali con alette verticali. Tra i più famosi:
- 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.
Winglet assolutamente uniche sono installate sul gigante francese A 380. Occupano solo una parte della lunghezza dell'estremità del longarone, piegandosi verso l'alto e verso l'alto. Gli ingegneri Airbus hanno testato questa tecnologia per la prima volta nel 1985, utilizzando punte a doppia faccia per ridurre l'impronta di inversione dell'A 310-300. Gli ingegneri cinesi sono riusciti a dotare le punte delle ali di tali "antichi" secondo gli standard moderni degli sviluppi sovietici, come An-2 (Y-5C) e An-24 (Xian Y-7).
A cosa servono i winglets?
Da un punto di vista tecnico, la punta alare è un design cavo come monoscocca o semi-monoscocca. I winglets sono installati non solo sugli aerei principali, ma anche sulla chiglia e sugli stabilizzatori nella parte posteriore della fusoliera. Oltre alle funzioni aerodinamiche, possono svolgere una serie di compiti. I progettisti installano varie attrezzature sulle alette:
- luci di navigazione;
- caricare gli attaccanti per combattere i fulmini.
Dal punto di vista della fisica, la punta dell'ala offre un'estensione naturale dell'ala, senza cambiare l'ampiezza della sua apertura alare. Un altro compito principale delle alette è ridurre i costi energetici dei movimenti durante la formazione di vortici sulla punta dell'ala a causa della differenza di pressione sotto e sopra. Esattamente il desiderio di aumentare l'allungamento dell'ala e la sua area effettiva è stato il motivo principale per la comparsa di nuovi elementi nel design.
Svantaggi
Tuttavia, non si deve pensare che i winglets abbiano solo aspetti positivi. I loro principali svantaggi includono:
- effetto negativo del forte vento in modalità decollo / atterraggio;
- suscettibilità del velivolo alla turbolenza.
Attualmente, gli ingegneri della Boeing Corporation stanno sviluppando un aereo in grado di competere efficacemente con l'Airbus A-380. Ha ricevuto la marcatura della B 777X. Le alette pieghevoli possono diventare una delle novità utilizzate per aumentare l'efficienza e ridurre il consumo di carburante. La lunghezza approssimativa della sezione dell'ala pieghevole è di 7,3 m. Gli esperimenti hanno due obiettivi: ottimizzare la distribuzione del carico dell'ala in volo, durante il decollo e l'atterraggio; aumento dell'alzata del Boeing 777X. Il design dell'ala pieghevole dovrebbe includere un azionamento e un forte blocco.