Šiuolaikinis keleivinis lėktuvas yra labai sudėtingas mechanizmas, kai dizaineriai naudoja pažangiausias technologijas, kad užtikrintų stabilų skrydį. Vienas iš know-how, palyginti neseniai pasirodžiusių ant lėktuvų sparnų, yra vertikalūs aerodinaminiai patarimai, skirti pagerinti orlaivių aerodinaminę kokybę - sparneliai.
Ši istorija pasakoja apie šios technologijos atsiradimo ir vystymosi istoriją keleivinių orlaivių pramonėje.
Technologijos išradimo istorija
Sparno patarimas vadinamas vertikaliai išlenktu plokštumos galu. Jis sklandžiai lenkiasi beveik 90 laipsnių vertikaliai toje vietoje, kur baigiasi sparno sparnas. Sparno galiuko lenkimo technikos pagrindai buvo išdėstyti NASA inžinieriaus Richardo Whitcombo darbe. Praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio pradžioje jis pasiūlė sparno smaigalio, kuris buvo pritvirtintas statmenai sparnui aukštyn arba žemyn, aerodinamikos projektą ir pagrindus. Tyrimai ir eksperimentiniai skrydžiai truko pusantro dešimtmečio. 1985 m. Pakilo „Boeing 747-400“ - pirmasis pasaulyje keleivinis lėktuvas su sparnais, turinčiais sparno antgalius.
Po penkerių metų „Aviation Partners“ aerodinamikos skyriaus viršininkas gavo patentą už sumaišytą sparno kilpą, kuris sklandžiai lenkiasi aukštyn. Tiksliai taip, palikdami tik antrą žodį, ekspertai pradėjo vadinti sparno patarimu.1991 m. Sparnuotės buvo naudojamos JAV modernizuoti privatų reaktyvinį įdėklą. Tai leido sumažinti degalų sąnaudas 7%.
Amžių sandūroje pirmaujančių kompanijų keleiviniai įdėklai buvo pradėti komplektuoti su sparnais su vertikaliais sparneliais. Tarp garsiausių:
- „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.
Visiškai unikalūs sparneliai yra sumontuoti ant prancūzų milžino A 380. Jie užima tik dalį sparno ilgio ilgio, lenkdami žemyn ir aukštyn. „Airbus“ inžinieriai šią technologiją pirmą kartą išbandė 1985 m., Naudodamiesi dvipusiais antgaliais, kad sumažintų „A 310-300“ inversijos pėdsaką. Kinijos inžinieriams pavyko aprūpinti tokių „senovinių“ sparnų galiukus šiuolaikiniais sovietinių pokyčių standartais, kaip An-2 (Y-5C) ir An-24 (Xian Y-7).
Kam skirti sparneliai?
Techniniu požiūriu sparno patarimas yra tuščiaviduris dizainas, toks kaip monokokas ar pusiau monokokas. Sparnai montuojami ne tik pagrindinėse plokštumose, bet ir ant kilio bei stabilizatorių korpuso gale. Be aerodinaminių funkcijų, jie gali atlikti ir daugybę užduočių. Dizaineriai ant sparnelių montuoja įvairią įrangą:
- navigaciniai žibintai;
- apmokestinti streikuotojus kovai su žaibais.
Fizikos požiūriu sparno patarimas suteikia natūralų sparno prailginimą, nekeisdamas sparno ilgio. Kitas pagrindinis sparnelių uždavinys yra sumažinti judėjimo energijos sąnaudas formuojant sūkurius sparno galuose dėl slėgio skirtumo žemiau ir aukščiau. Tiksliai noras padidinti sparno pailgėjimą ir efektyvųjį jo plotą buvo pagrindinė priežastis, kodėl dizaine atsirado naujų elementų.
Trūkumai
Tačiau nereikėtų manyti, kad sparneliai turi tik teigiamų aspektų. Pagrindiniai jų trūkumai:
- neigiamas stipraus vėjo poveikis kilimo / tūpimo režimu;
- orlaivio jautrumas turbulencijai.
Šiuo metu „Boeing Corporation“ inžinieriai visomis išgalėmis kuria orlaivį, galintį efektyviai konkuruoti su „Airbus A-380“. Jis gavo „B 777X“ ženklą. Sulankstomos sparninės gali tapti viena iš naujovių, naudojamų efektyvumui padidinti ir degalų sąnaudoms sumažinti. Apytikslis sulankstomos sparno dalies ilgis yra 7,3 m. Eksperimentais siekiama dviejų tikslų: optimizuoti sparno apkrovos paskirstymą skrydžio metu, kilimo ir tūpimo metu; padidėjo „Boeing 777X“ sparno pakėlimas. Sulankstomos sparninės konstrukcija turėtų apimti pavarą ir stiprią užraktą.