Ένα σύγχρονο επιβατικό αεροπλάνο είναι ένας πολύ περίπλοκος μηχανισμός, όπου οι σχεδιαστές χρησιμοποιούν τις πιο προηγμένες τεχνολογίες για να εξασφαλίσουν μια σταθερή πτήση. Μία από τις τεχνογνωσίες, που πρόσφατα εμφανίστηκε στα φτερά των αεροσκαφών, είναι οι κάθετες αεροδυναμικές συμβουλές για την αύξηση της αεροδυναμικής ποιότητας των αεροσκαφών - φτερά.
Αυτή η ιστορία λέει για την ιστορία της εμφάνισης και της ανάπτυξης αυτής της τεχνολογίας στη βιομηχανία επιβατικών αεροσκαφών.
Ιστορία της εφεύρεσης της τεχνολογίας
Η άκρη πτέρυγας ονομάζεται κάθετα καμπύλη άκρη του επιπέδου. Λυγίζει ομαλά σχεδόν 90 μοίρες κάθετα στο σημείο όπου τελειώνει το πτερύγιο. Τα βασικά της τεχνικής κάμψης των άκρων των πτερυγίων τέθηκαν στο έργο του μηχανικού της NASA Richard Whitcomb. Στις αρχές της δεκαετίας του εβδομήντα του περασμένου αιώνα, πρότεινε το σχεδιασμό και τις βασικές αρχές της αεροδυναμικής της πτέρυγας, η οποία ήταν τοποθετημένη κάθετα στην πτέρυγα με κατεύθυνση προς τα πάνω ή προς τα κάτω. Οι ερευνητικές και πειραματικές πτήσεις διήρκεσαν ενάμιση δεκαετία. Το 1985, το Boeing 747-400, το πρώτο επιβατικό αεροπλάνο στον κόσμο με φτερά εξοπλισμένα με πτερύγια, απογειώθηκε.
Πέντε χρόνια αργότερα, ο επικεφαλής του αεροδυναμικού τμήματος των Aviation Partners έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ένα αναμεμιγμένο φτερό, το οποίο λυγίζει ομαλά προς τα πάνω. Ακριβώς έτσι, αφήνοντας μόνο τη δεύτερη λέξη, οι εμπειρογνώμονες άρχισαν να αποκαλούν την πτέρυγα.Το 1991, τα φτερά χρησιμοποιήθηκαν στις Ηνωμένες Πολιτείες για τον εκσυγχρονισμό ενός ιδιωτικού αεροσκάφους. Αυτό επέτρεψε τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου κατά 7%.
Στις αρχές του αιώνα, οι επενδύσεις επιβατών κορυφαίων εταιρειών άρχισαν να είναι εξοπλισμένες με φτερά με κάθετα φτερά. Μεταξύ των πιο διάσημων:
- 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.
Απόλυτα μοναδικά πτερύγια εγκαθίστανται στον γάλλο γίγαντα A 380. Καταλαμβάνουν μόνο ένα μέρος του μήκους του άκρου του άξονα, κάμπτοντας προς τα κάτω και προς τα πάνω. Οι μηχανικοί της Airbus δοκίμασαν για πρώτη φορά αυτήν την τεχνολογία το 1985, χρησιμοποιώντας συμβουλές διπλής όψης για να μειώσουν το αποτύπωμα αντιστροφής του Α 310-300. Οι Κινέζοι μηχανικοί κατάφεραν να εξοπλίσουν τις άκρες των φτερών τέτοιων «αρχαίων» με σύγχρονα πρότυπα σοβιετικών εξελίξεων, όπως τα An-2 (Y-5C) και An-24 (Xian Y-7).
Σε τι χρησιμεύουν τα φτερά;
Από τεχνική άποψη, το άκρο πτέρυγας είναι ένα κοίλο σχέδιο όπως το monocoque ή το semi-monocoque. Τα πτερύγια εγκαθίστανται όχι μόνο στα κύρια επίπεδα, αλλά και στην καρίνα και τους σταθεροποιητές στο πίσω μέρος της ατράκτου. Εκτός από τις αεροδυναμικές λειτουργίες, μπορούν να εκτελέσουν μια σειρά από εργασίες. Οι σχεδιαστές εγκαθιστούν διάφορους εξοπλισμούς σε φτερά:
- φώτα πλοήγησης;
- χρεώστε τους απεργούς για την καταπολέμηση του κεραυνού.
Από την άποψη της φυσικής, η άκρη πτέρυγας παρέχει μια φυσική προέκταση της πτέρυγας, χωρίς να αλλάζει το μέγεθος του ανοίγματος φτερών. Ένα άλλο κύριο καθήκον των φτερών είναι η μείωση του ενεργειακού κόστους κίνησης κατά τον σχηματισμό στροφών στις άκρες της πτέρυγας λόγω της διαφοράς πίεσης κάτω και πάνω. Ακριβώς η επιθυμία να αυξηθεί η επιμήκυνση της πτέρυγας και η αποτελεσματική περιοχή της ήταν ο κύριος λόγος για την εμφάνιση νέων στοιχείων στο σχεδιασμό.
Μειονεκτήματα
Ωστόσο, δεν πρέπει να πιστεύουμε ότι τα φτερά έχουν μόνο θετικές πλευρές. Τα κύρια μειονεκτήματά τους περιλαμβάνουν:
- αρνητική επίδραση ισχυρού ανέμου σε κατάσταση απογείωσης / προσγείωσης ·
- ευαισθησία του αεροσκάφους σε αναταράξεις.
Επί του παρόντος, οι μηχανικοί της Boeing Corporation αναπτύσσουν πλήρως ένα αεροσκάφος που θα μπορούσε να ανταγωνιστεί αποτελεσματικά το Airbus A-380. Έλαβε τη σήμανση του B 777X. Τα πτυσσόμενα φτερά μπορούν να γίνουν μια από τις καινοτομίες που χρησιμοποιούνται για την αύξηση της αποδοτικότητας και τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Το κατά προσέγγιση μήκος της πτυσσόμενης πτέρυγας είναι 7,3 μ. Τα πειράματα έχουν δύο στόχους: βελτιστοποίηση της κατανομής φορτίου της πτέρυγας κατά την πτήση, κατά την απογείωση και την προσγείωση. αύξηση στην ανύψωση πτέρυγας του Boeing 777X. Η αναδιπλούμενη σχεδίαση πτερυγίου θα πρέπει να περιλαμβάνει μια μονάδα δίσκου και μια ισχυρή κλειδαριά.