Какви ще бъдат крилата на самолетите на бъдещето: отново вземаме примера на птиците

Производителите на самолети непрекъснато гонят ефективността на горивото и непрекъснато работят за подобряване на дизайна на съвременните самолети. Инженерите на Airbus разработиха напълно нов тип крила и започнаха тестове.

Преди около тридесет и пет години се случи малка революция в авиационната индустрия - аеродинамичните крила започват да се монтират на лайнерите. Подобно на пръв поглед незначително подобрение в дизайна позволи да се намали разхода на гориво с 3-7% и това е фантастичен резултат за гражданската авиация. Никога досега само една промяна в дизайна на въздушната рамка не е довела до толкова силен икономически ефект.

Airbus A380 има накрайници за акули с половинка под крилото

Има огромен брой видове крайни елементи на крилото: крила, шарнири, шайби Whitcomb и накрайници на билото. Основният проблем, който те решават, са индуктивните вихри, които откъсват ръба на крилото и се превръщат в дълги снопове от бурни въздушни потоци. В допълнение към опасността за други летателни апарати, образуването на вихър не само отнема част от повдигащата сила на крилото, но и създава съпротива срещу движението напред.

Зад крилото от ръба му започва индуктивен вихър, образуващ турбулентен сноп с дължина до 15 километра. На илюстрацията вляво няма аеродинамичен връх, а отдясно е инсталиран.

Всеки тип аеродинамичен връх обаче има свои собствени характеристики и ограничения за приложение. Например, повечето от тях са ефективни само при летене с крейсерска скорост на самолет. Именно поради тази причина в регионалните самолети или в малки самолети, където продължителността на един полет е по-къса и скоростта е по-ниска, крилата имат най-често срещаните крайни елементи без радикална промяна в геометрията.

В други режими на полет аеродинамичните съвети в най-добрия случай са просто с наднормено тегло. Въпреки това, по-често те създават допълнителни проблеми: самолетът става по-чувствителен към страничните ветрове, увеличава се влаченето и не по-малко важно, когато ги инсталирате, често се изисква усилване на крилото. Изглежда, че Airbus успя да разреши по-голямата част от противоречията: при новия прототип на Albatross ONE външните повърхности на крилото са монтирани върху свободни шарнирни съединения.

Този подход ви позволява да направите онези ефекти, с които дизайнерите се борят - вихрите ръководят върха и той заема най-оптималната позиция във всеки режим на полет. В резултат на това крилото престава да бъде баласт за значителна част от полета, а също така не създава прекомерна устойчивост на страничния вятър при ниска скорост. За пореден път инженерното решение беше забелязано в природата, защото перата при птиците при полет за бръснене работят по подобен начин.

Албатросите са една от най-големите летящи птици: размахът на крилата на възрастен може да достигне почти четири метра. Структурата на телата им е изключително ефективна при полет - албатросите са в състояние да преодолеят до хиляда километри на ден, без веднъж да размахват крилата си, а само да планират. По време на полет те огъват част от крилото, за да намалят съпротивлението

Albatros е мащабен радиоуправляем модел на лайнера със среден обхват A321 и е създаден да демонстрира технологията. На негова основа се планира да се изработят различни конфигурации на свободни крила, които могат да бъдат с различна дължина, до една трета от крилото. Първата фаза на теста на Albatross ONE показа, че въздухоплавателното средство е стабилно и напълно контролируемо, когато върховете на крилата са заключени и когато са свободно огънати във въздушни течения.

Крилата A330neo са с минималистични шарки

Ефективността на това решение се състои не само в намаляването на бурните вихри, но и в опростяването на структурата на крилото. Индуктивните сбруи зад такъв самолет ще бъдат по-големи от тези на планер с крила, но последователите на Албатроса могат да станат по-лесни. Крило, чийто външен ръб не прехвърля претоварване към фюзелажа при турбулентни условия, изисква по-малка твърдост, което означава, че целият самолет ще тежи по-малко и ще има по-добра горивна ефективност.

Препоръчано

New Doom пресъздаден на двигателя на оригиналния Doom 2: кръв и вътрешности
2019
Росгуард ще получи автомобили с бази данни на Министерството на вътрешните работи
2019
Руските химици ще унищожат най-лошите човешки вируси
2019