Законцовка крыла

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Законцовки у Boeing 747-400
Вид спереди самолёта Bombardier CRJ. Хорошо видны законцовки на крыльях

Законцовки крыла (другие названия аэродинамические законцовки, концевые крылышки, винглеты (англ. winglet «крылышко»), концевые шайбы или шайбы Уиткомба, шарклеты  — небольшие дополнительные элементы на концах плоскостей крыла самолёта в виде крылышек или плоских шайб. Законцовки крыла служат для увеличения эффективного размаха крыла, снижая индуктивное сопротивление, создаваемое срывающимся с конца стреловидного крыла вихрем и, как следствие, увеличивая подъёмную силу на конце крыла. Также законцовки позволяют увеличить удлинение крыла, почти не изменяя при этом его размах. Применение законцовок крыла позволяет улучшить 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 исходный текст]

Братья Райт в 1905 году впервые применили законцовки на летательном аппарате Флайер-III, и позднее на моторизированном самолёте Модель-А.

Ричард Уиткомб, авиационный специалист и инженер, сотрудник НАСА, был одним из первых исследователей влияния законцовок крыла на аэродинамику самолёта. В начале 1970-х гг. он сконструировал законцовку крыла, перпендикулярно распространяющуюся вверх и вниз от плоскости крыла.

В СССР подобная схема была использована в Воздушно-орбитальном самолёте (ВОС) «Спираль» в 1966 году.

На пассажирских самолётах 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.

Принцип действия[править | править исходный текст]

Сравнение индуктивных вихрей на крыльях с традиционной оконечностью и с законцовкой

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 законцовок помогает добиться оптимальной формы распределения подъёмной силы.

Гребневые законцовки[править | править исходный текст]

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 самолётах Boeing 767, Boeing 777, Boeing 787 и Boeing 747-8 а также планируются к установке на самолётах Airbus A350.

Галерея[править | править исходный текст]

Различные самолёты и планеры, имеющие законцовки:

Примечания[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]