stringtranslate.com

Устройство законцовки крыла

Законцовка крыла Airbus A350
Линейный рисунок вихрей на законцовках крыла за обычной законцовкой крыла (слева) и смешанным крылышком (справа)

Устройства законцовки крыла предназначены для повышения эффективности самолетов за счет снижения лобового сопротивления . [1] Хотя существует несколько типов законцовок крыла , которые действуют по-разному, их целью всегда является уменьшение лобового сопротивления самолета. Устройства Wingtip также могут улучшить характеристики управляемости самолета и повысить безопасность следующих за ним самолетов. Такие устройства увеличивают эффективное удлинение крыла без значительного увеличения размаха крыла . Увеличение размаха снизит сопротивление, вызываемое подъемной силой , но увеличит паразитное сопротивление и потребует увеличения прочности и веса крыла. В какой-то момент нет никакой чистой выгоды от дальнейшего увеличения диапазона. Также могут существовать эксплуатационные соображения, ограничивающие допустимый размах крыльев (например, доступная ширина у ворот аэропорта ).

Устройства законцовки крыла помогают предотвратить обтекание законцовки крыла воздухом с более высоким давлением под крылом, текущим на поверхность с более низким давлением сверху на законцовке крыла, что приводит к образованию вихря, вызванного движением самолета вперед. Винглет также уменьшает подъемную силу, вызываемую подъемной силой. сопротивление, вызванное вихрями на законцовках крыла , и улучшает аэродинамическое качество . Это повышает топливную экономичность самолетов с двигателем и увеличивает скорость пересечения планеров , в обоих случаях увеличивая дальность полета . [1] Исследования ВВС США показывают, что данное улучшение топливной эффективности напрямую коррелирует с причинным увеличением аэродинамического качества самолета. [2]

История ранних веков

Концевые пластины крыла

Прототип самолета Ha 137 с вертикальным удлинением крыла, 1935–1937 гг.

Первоначальная концепция возникла в 1897 году, когда английский инженер Фредерик В. Ланчестер запатентовал концевые пластины крыла как метод управления вихрями на законцовках крыла. [3] В Соединенных Штатах инженер шотландского происхождения Уильям Э. Сомервилл запатентовал первые функциональные законцовки крыла в 1910 году. Сомервилл установил эти устройства на свои ранние конструкции бипланов и монопланов. [4] Винсент Бернелли получил патент США №: 1,774,474 на свое «Средство управления аэродинамическим профилем» 26 августа 1930 года. [5]

Простые плоские концевые пластины не привели к снижению сопротивления, поскольку увеличение сопротивления профиля было больше, чем уменьшение индуцированного сопротивления. [6]

Кончики крыльев Hoerner

Heinkel He 162A с законцовками крыла Липпиша-Орена

После окончания Второй мировой войны доктор Зигхард Ф. Хорнер стал пионером в этой области, написав техническую статью, опубликованную в 1952 году [7] , в которой призывал к опущенным законцовкам крыльев, заостренные задние кончики которых фокусировали возникающий вихрь на законцовках крыла в сторону от крыла. верхняя поверхность крыла. Опущенные законцовки крыльев в его честь часто называют «кончиками Хёрнера». Планеры и легкие самолеты уже много лет используют наконечники Hoerner. [8] [7]

Самая ранняя известная реализация наклоненного вниз «законцовки крыла» в стиле Хёрнера на реактивном самолете произошла во время Второй мировой войны. Это был так называемый «Lippisch-Ohren» («Уши Липпиша»), предположительно приписываемый конструктору Messerschmitt Me 163 Александру Липпишу и впервые добавленный к третьему и четвертому прототипам M3 и M4 реактивного самолета Heinkel He 162 A Spatz . легкий истребитель для оценки. Это дополнение было сделано для того, чтобы нейтрализовать характеристику голландского крена , присутствовавшую в оригинальной конструкции He 162, связанную с тем, что его крылья имели заметный двугранный угол . Это стало стандартной особенностью примерно 320 построенных реактивных истребителей He 162A, а ко Дню Победы еще сотни планеров He 162A остались незавершенными . [9]

Крылышко

Крылышко на стратотанкере КС-135 с прикрепленными к нему пучками , показывающими поток воздуха во время испытаний НАСА в 1979–1980 годах.
Испытания флаттера крыла модели Gulfstream V в трансзвуковой аэродинамической трубе НАСА в Лэнгли

Термин «крылышко» ранее использовался для описания дополнительной подъемной поверхности самолета, например, короткого участка между колесами неподвижного шасси. В исследованиях Ричарда Уиткомба в 1970-х годах в НАСА впервые использовалось винглет в его современном значении, относящемся к почти вертикальному удлинению законцовок крыла . [10] Угол вверх (или наклон ) крылышка, его внутренний или внешний угол (или носок ), а также его размер и форма имеют решающее значение для правильной работы и уникальны для каждого применения. Вихрь законцовки крыла, который вращается снизу крыла, ударяется о выпуклую поверхность крылышка, создавая силу, которая наклоняется внутрь и немного вперед, аналогично парусной лодке, идущей с крутым бейдевиндом . Крылышко преобразует часть энергии, которая в противном случае была бы потрачена впустую в вихре на законцовках крыла, в кажущуюся тягу . Этот небольшой вклад может оказаться полезным на протяжении всего срока службы самолета, при условии, что эта выгода компенсирует затраты на установку и обслуживание законцовок крыла. [ нужна цитата ]

Еще одним потенциальным преимуществом винглетов является то, что они уменьшают интенсивность вихревого следа . [11] Они следуют за самолетом и представляют опасность для других самолетов. [12] Требования к минимальному расстоянию между рейсами самолетов в аэропортах во многом продиктованы этими факторами. Воздушные суда классифицируются по весу (например, «Легкие», «Тяжелые» и т. д.), поскольку сила вихря растет вместе с коэффициентом подъемной силы самолета , и, таким образом, связанная с этим турбулентность максимальна при низкой скорости и большом весе, что приводит к большому углу полета. атака . [ нужна цитата ]

Винглеты и ограждения законцовок крыла также повышают эффективность за счет уменьшения вихревых помех ламинарному потоку воздуха вблизи законцовок крыла, [13] за счет «перемещения» места слияния воздуха низкого давления (над крылом) и высокого давления (под крылом) от поверхности крыла. поверхность крыла. Вихри на законцовках крыла создают турбулентность, возникающую на передней кромке законцовки крыла и распространяющуюся назад и внутрь. Эта турбулентность «расслаивает» воздушный поток над небольшой треугольной частью внешнего крыла, что разрушает подъемную силу в этой области. Забор/крылышко отводит область, где образуется вихрь, вверх от поверхности крыла, поскольку центр образующегося вихря теперь находится на кончике крылышка. [ нужна цитата ]

В таких самолетах, как Airbus A340 и Boeing 747-400, используются законцовки крыльев, в то время как в других конструкциях, таких как более поздние версии Boeing 777 и Boeing 747-8, законцовки крыльев загнуты. Улучшение экономии топлива за счет винглетов увеличивается с увеличением длины миссии. [14] Смешанные винглеты позволяют использовать более крутой угол атаки, сокращая взлетную дистанцию. [15]

Ранняя разработка

Крылышко McDonnell Douglas MD-11 F

Ричард Т. Уиткомб , инженер Исследовательского центра НАСА в Лэнгли , развил концепцию Хёрнера в ответ на резкое увеличение стоимости топлива после нефтяного кризиса 1973 года . С помощью тщательного авиационного проектирования он показал, что при заданном изгибающем моменте почти вертикальное крылышко обеспечивает большее снижение лобового сопротивления по сравнению с удлиненным горизонтальным размахом крыла. [16] Проекты Уиткомба прошли летные испытания в 1979–80 годах совместной командой НАСА и ВВС с использованием стратотанкера KC-135, базирующегося в Центре летных исследований Драйдена . [3] Lockheed L-1011 и McDonnell Douglas DC-10 также использовались для испытаний, причем последняя конструкция была непосредственно реализована McDonnell Douglas на производной модели MD-11 , которая была выпущена в 1990 году. [3]

В мае 1983 года ученик средней школы Боуи в Мэриленде выиграл главный приз на 34-й Международной научно-технической ярмарке в Альбукерке, штат Нью-Мексико, за результат своего исследования устройств на законцовках крыла, снижающих лобовое сопротивление. [17] [ важность? ] В том же месяце он подал в США патент на «крылья», опубликованный в 1986 году. [18] [ важность? ]

Приложения

НАСА

Наиболее заметное применение НАСА устройств на законцовках крыла - на самолете-челноке Boeing 747 . Расположенные на горизонтальных стабилизаторах Боинга 747, эти устройства повышают эффективность хвостового оперения под весом орбитального корабля "Спейс Шаттл" , [10] хотя они предназначены больше для курсовой устойчивости, чем для уменьшения сопротивления. [ соответствующий? ]

Деловой самолет

Learjet 28/29 , первый коммерческий самолет с законцовками крыла.

Learjet представила прототип Learjet 28 на съезде Национальной ассоциации деловой авиации в 1977 году . В нем использовались первые законцовки крыла, когда-либо использовавшиеся на серийных самолетах, как гражданских, так и военных. Learjet разработала конструкцию крыла без помощи НАСА. Хотя Модель 28 задумывалась как прототип экспериментального самолета, ее характеристики были такими, что компания Learjet взяла на себя обязательства по производству. Летные испытания показали, что винглеты увеличили дальность полета примерно на 6,5 процента и улучшили курсовую устойчивость. Применение законцовок крыла Learjet на серийных самолетах продолжилось с новыми моделями, включая Learjet 55 , 31 , 60 , 45 и Learjet 40 .

Компания Gulfstream Aerospace исследовала законцовки крыла в конце 1970-х годов и внедрила их в самолеты Gulfstream III , Gulfstream IV и Gulfstream V. Дальность полета Gulfstream V в 6500 морских миль (12 000 км) обеспечивает беспосадочные маршруты, такие как Нью-Йорк – Токио. Ему принадлежит более 70 мировых и национальных рекордов полетов. [3] Комбинированное крылышко-вертикальный стабилизатор Рутана появилось на его конструкции бизнес-самолета Beechcraft Starship , который впервые поднялся в воздух в 1986 году.

Винглеты также применяются на других бизнес-самолетах, что позволяет сократить взлетную дистанцию ​​для полетов из небольших аэропортов и обеспечить большую крейсерскую высоту. Помимо законцовок новых конструкций, поставщики вторичного рынка разработали модификации. Компания Winglet Technology, LLC из Уичито, штат Канзас, должна была протестировать свои эллиптические законцовки крыла, предназначенные для увеличения дальности полета полезной нагрузки при высоких и высоких вылетах , для модернизации Citation X. [19]

Экспериментальный

Обычные законцовки крыльев были установлены на Rutan Voyager Рутана , первом самолете, совершившем кругосветное путешествие без дозаправки в 1986 году. Однако законцовки крыльев самолета были повреждены, когда они тащились по взлетно-посадочной полосе во время взлета, сняв примерно 1 фут (30 см) с каждой законцовки крыла. поэтому полет был совершен без использования винглетов. [20]

Топливная эффективность авиалайнера

У среднего коммерческого самолета наблюдается увеличение эффективности использования топлива на 4-6 процентов и снижение шума в полете на целых 6 процентов за счет использования винглетов. Фактическая экономия топлива и связанный с ней выброс углекислого газа могут значительно различаться в зависимости от самолета, маршрута и условий полета. [21]

Крыльевой забор

Забор законцовки крыла относится к крылышкам, включая поверхности, простирающиеся как над, так и под законцовкой крыла, как описано в ранних исследованиях Уиткомба. [10] Обе поверхности короче или эквивалентны крылышку, обладающему аналогичными аэродинамическими преимуществами. Airbus A310-300 был первым авиалайнером с ограждениями на законцовках крыла в 1985 году. [22] За ним последовали другие модели Airbus: A300-600 , A320ceo и A380 . Другие модели Airbus, включая Airbus A320 Enhanced , A320neo , A350 и A330neo , имеют смешанные винглеты, а не ограждения законцовок крыла. На Антонове Ан-148 используются ограждения законцовок крыла.

Скошенные крылышки

В 1985 году компания Boeing анонсировала новую версию Боинга 747 , 747-400 , с увеличенной дальностью полета и грузоподъемностью, использующую комбинацию законцовок крыла и увеличенного размаха для перевозки дополнительной нагрузки. Винглеты увеличили дальность полета 747-400 на 3,5% по сравнению с 747-300, который в остальном аэродинамически идентичен, но не имеет винглетов. [1] Винглеты предпочтительны для производных конструкций Boeing на основе существующих платформ, поскольку они позволяют максимально повторно использовать существующие компоненты. В новых конструкциях, когда это возможно, предпочтение отдается увеличенному размаху, другим устройствам законцовок крыла или их комбинации. [ нужна цитата ]

Ил -96 был первым российским современным самолетом, оснащенным законцовками крыла в 1988 году. Bombardier CRJ-100 /200 был первым региональным авиалайнером, оснащенным законцовками крыла в 1992 году. В 1993/1994 годах последовали А340 / А330 со скошенными законцовками крыла. Туполев Ту-204 был первым узкофюзеляжным самолетом с законцовками крыла в 1994 году. Airbus A220 (урожденный CSeries) с 2016 года имел скошенные законцовки крыла.

Смешанные крылышки

Смешанное крылышко прикреплено к крылу плавным изгибом, а не острым углом, и предназначено для уменьшения интерференционного сопротивления в месте соединения крыла с крылышком. Острый внутренний угол в этой области может взаимодействовать с потоком пограничного слоя, вызывая вихрь, вызывающий сопротивление, сводя на нет некоторые преимущества крылышка. Компания Aviation Partners со штаб-квартирой в Сиэтле разрабатывает смешанные законцовки крыла в качестве модификации для самолетов Gulfstream II , Hawker 800 и Falcon 2000 .

18 февраля 2000 года смешанные винглеты были объявлены в качестве опции для Boeing 737-800 ; первый корабль был установлен 14 февраля 2001 года и поступил в коммерческую эксплуатацию компании Hapag-Lloyd Flug 8 мая 2001 года. [23] Удлинители Aviation Partners/Boeing длиной 8 футов (2,4 м) снижают расход топлива на 4% для полетов на дальние расстояния и увеличить дальность полета на 130 или 200 миль (240 или 370 км) для 737-800 или производного Boeing Business Jet в стандартной комплектации. [1] Они также предлагаются для 737 Classic . Многие эксплуатанты модернизировали свои автопарки с целью экономии топлива. [ нужна ссылка ] Aviation Partners Boeing также предлагает смешанные законцовки крыла для самолетов 757 и 767-300ER . [24] В 2006 году компания Airbus провела испытания двух потенциальных смешанных законцовок крыла, разработанных компаниями Winglet Technology и Airbus для семейства Airbus A320 . [25] В 2009 году Airbus выпустил комбинированное крыло Sharklet, предназначенное для увеличения дальности полезной нагрузки семейства A320 и снижения расхода топлива до 4% на более длинных участках. [26] Это соответствует ежегодному сокращению выбросов CO 2 на 700 тонн на один самолет. [27] А320, оснащенные Sharklets, поставлялись начиная с 2012 года. [28] [29] Они используются на A320neo , A330neo и A350 . Они также предлагаются в качестве опции дооснащения. [29] [30]

Загнутая законцовка крыла

На некоторых коммерческих самолетах Boeing используются наклонные законцовки крыла, кончик которых имеет большую стреловидность, чем остальная часть крыла, для повышения топливной экономичности , характеристик взлета и набора высоты. Как и винглеты, они увеличивают эффективное удлинение крыла и уменьшают вихри на законцовках крыла , уменьшая сопротивление, вызванное подъемной силой. По данным испытаний Boeing и NASA, они снижают сопротивление на целых 5,5% по сравнению с 3,5–4,5% для обычных винглетов. [1] Хотя увеличение размаха было бы более эффективным, чем крылышко той же длины, его изгибающий момент больше. Крылышко длиной 3 фута (91 см) дает прирост производительности за счет увеличения размаха на 2 фута (61 см), но имеет изгибающую силу, соответствующую увеличению размаха на 1 фут (30 см). [31]

Загнутые законцовки крыла дают несколько преимуществ по снижению веса по сравнению с простым увеличением обычного размаха основного крыла . В условиях конструкции с высоким коэффициентом нагрузки меньшие хорды законцовок крыла подвергаются меньшей нагрузке, что приводит к меньшей наведенной нагрузке на внешнее основное крыло. Кроме того, стреловидность передней кромки приводит к тому, что центр давления располагается дальше назад, чем при простом увеличении размаха обычных основных крыльев. При высоких коэффициентах нагрузки такое относительное расположение центра давления сзади приводит к тому, что наклоненная законцовка крыла скручивается еще сильнее вниз по передней кромке, уменьшая изгибающий момент на внутреннем крыле. Однако относительное перемещение центра давления назад усиливает флаттер . [32]

Боинг 787-3 ближнего действия должен был иметь размах крыла 170 футов (51,7 м), чтобы соответствовать коду аэродрома D ИКАО . [33] Его размах крыльев был уменьшен за счет использования смешанных крыльев вместо наклоненных законцовок крыла.

Рейкообразные законцовки крыла установлены на Boeing 767-400ER (первый полет 9 октября 1999 г.), Boeing 777-200LR /300ER/Freighter (24 февраля 2003 г.), Boeing P-8 Poseidon на базе 737 (25 апреля 2009 г.). , Boeing 787 (15 декабря 2009 г.), Boeing 747-8 (8 февраля 2010 г.) и Boeing 777X . Крылья Embraer E-jet E2 и C-390 Millennium имеют наклонную законцовку.

Разрезной кончик

Крылышко с разрезной законцовкой для 737 MAX

McDonnell Douglas MD-11 был первым самолетом с раздельными законцовками крыла, выпущенным в 1990 году.

Для самолета 737 Next Generation сторонний поставщик Aviation Partners представил конструкцию законцовки крыла, аналогичную конструкции 737 MAX, известную как раздельное крыло ятагана [34] , с United Airlines в качестве стартового заказчика. [35]

В Boeing 737 MAX используется новый тип законцовки крыла. [36] Напоминая трехсторонний гибрид законцовки крыла, ограждения законцовки крыла и наклонной законцовки крыла, Boeing утверждает, что эта новая конструкция должна обеспечить дополнительное улучшение экономии топлива на 1,5% по сравнению с улучшением на 10-12%, уже ожидаемым от 737 MAX.

Планеры

Планер Schempp-Hirth Ventus-2 с заводскими крылышками, запускаемыми лебедкой

В 1987 году инженер-механик Питер Масак обратился к аэродинамике Марку Д. Момеру , доценту кафедры аэрокосмической техники в Университете штата Пенсильвания , по поводу разработки законцовок крыла для улучшения характеристик его гоночного планера с размахом крыльев 15 метров (49 футов) . Другие и раньше пытались применить винглеты Уиткомба к планерам, и они действительно улучшили скороподъемность, но это не компенсировало паразитное сопротивление в крейсерском режиме на высокой скорости. Масак был убежден, что это препятствие возможно преодолеть. [37] Методом проб и ошибок они в конечном итоге разработали успешные конструкции крыльев для соревнований по планеризму , используя новый профиль PSU-90–125 , разработанный Момером специально для применения винглетов. На чемпионате мира по планерному спорту 1991 года в Увалде, штат Техас , трофей за самую высокую скорость достался 15-метровому планеру с ограниченным размахом крыльев, оборудованному законцовками крыла, превысив максимальную скорость в открытом классе с неограниченным размахом крыла , что является исключительным результатом. [38] Масак выиграл национальные соревнования по планерному спорту на дистанции 15 метров в США в 1993 году, используя винглеты на своем прототипе Masak Scimitar . [39]

Профиль профиля крыла ПСУ-90-125

Винглеты Masak изначально устанавливались на серийные планеры, но в течение 10 лет после их появления большинство высокопроизводительных планеров оснащались на заводе винглетами или другими устройствами законцовок крыла. [40] Потребовалось более десяти лет, чтобы винглеты впервые появились на серийном авиалайнере, оригинальном применении, которое было в центре внимания разработки НАСА. Тем не менее, как только преимущества винглетов были доказаны на соревнованиях, планеры стали быстро внедряться. Разница в очках между победителем и занявшим второе место в стремительно растущей конкуренции часто составляет менее одного процента, поэтому даже небольшое повышение эффективности является значительным конкурентным преимуществом. Многие пилоты, не участвующие в соревнованиях, устанавливали винглеты для получения таких преимуществ в управляемости, как увеличение скорости крена и авторитета крена, а также снижение склонности к срыву законцовок крыла . Преимущества заметны, поскольку крылышки планера должны быть съемными, чтобы планер можно было хранить в прицепе , поэтому они обычно устанавливаются только по желанию пилота. [ нужна цитата ]

Glaser -Dirks DG-303 — ранняя версия планера, включающая винглеты в качестве заводского стандартного оборудования.

Неплоская законцовка крыла

Falcon 50 со спироидным крылышком

Компания Aviation Partners разработала и провела летные испытания законцовки Spiroid с закрытой поверхностью на Falcon 50 в 2010 году. [41]

Неплоские законцовки крыла обычно наклонены вверх в многогранной конфигурации крыла, увеличивая локальный двугранный угол возле законцовки крыла, при этом сами многогранные конструкции крыльев были популярны в конструкциях моделей самолетов для свободного полета на протяжении десятилетий. Неплоские законцовки крыла обеспечивают преимущество винглетов в управлении следом с меньшими потерями за паразитное сопротивление, если они спроектированы тщательно. Неплоская законцовка крыла часто загнута назад, как загнутая законцовка крыла, а также может комбинироваться с законцовкой крыла. Винглет также является частным случаем неплоской законцовки крыла. [ нужна цитата ]

После Второй мировой войны, до появления винглетов, конструкторы самолетов использовали в основном плоские конструкции крыльев с простым двугранным углом. С широким распространением законцовок крыла в новых конструкциях планеров 1990-х годов конструкторы стремились к дальнейшей оптимизации аэродинамических характеристик своих конструкций законцовок крыла. Винглеты планера изначально были модернизированы непосредственно на плоских крыльях, имея лишь небольшую, почти прямоугольную переходную зону. После того как характеристики самого винглета были оптимизированы, внимание было обращено на переход между крылом и винглетом. Обычное применение заключалось в сужении переходной области от хорды законцовки крыла к хорде крылышка и откидывании переходной области назад, чтобы поместить крылышко в оптимальное положение. Если бы коническая часть была наклонена вверх, высоту крылышка также можно было бы уменьшить. В конце концов, конструкторы использовали несколько неплоских секций, каждая из которых наклонена под большим углом, полностью отказавшись от винглетов. [ нужна цитата ]

В Schempp-Hirth Discus-2 и Schempp-Hirth Duo Discus используются неплоские законцовки крыла.

Устройство активной законцовки крыла

Устройство активной законцовки крыла Tamarack Aerospace

Tamarack Aerospace Group, компания, основанная в 2010 году инженером-конструктором аэрокосмической отрасли Николасом Гуидой, запатентовала систему активного снижения нагрузки (ATLAS), модифицированную версию законцовки крыла. [42] Система использует Tamarack Active Camber Surfaces (TACS) для аэродинамического «отключения» эффектов законцовки крыла, когда самолет испытывает сильные перегрузки, такие как сильные порывы ветра или сильные подтягивания. TACS — это подвижные панели, похожие на закрылки или элероны , на задней кромке удлинения крыла. [42] [43] Система управляется электрической системой самолета и высокоскоростным сервоприводом , который активируется, когда самолет ощущает приближающееся стрессовое событие, по существу имитируя приводящую в действие законцовку крыла. Однако сама законцовка крыла фиксирована, и TACS являются единственной подвижной частью системы законцовок крыла. Тамарак впервые представил ATLAS для самолетов семейства Cessna Citation , [42] [43] , и он был сертифицирован для использования Федеральным управлением гражданской авиации и Агентством авиационной безопасности Европейского Союза . [44] [45]

Приводное устройство законцовки крыла

Были проведены исследования по приведению в действие устройств законцовок крыла, включая поданную заявку на патент, [46] , хотя ни один самолет в настоящее время не использует эту функцию, как описано. Законцовки крыльев XB -70 Valkyrie могли опускаться вниз в полете, чтобы облегчить полет со скоростью 3 Маха с использованием вейврайдинга .

Использование на вращающихся лезвиях.

Устройства на законцовках крыльев также используются на вращающихся винтах , роторах вертолетов и лопастях ветряных турбин для уменьшения сопротивления, уменьшения диаметра, снижения шума и/или повышения эффективности. Уменьшая вихри на кончиках лопастей самолета, взаимодействующие с поверхностью земли во время руления , взлета и зависания , эти устройства могут уменьшить ущерб от грязи и мелких камней, попадающих в вихри. [47]

Применение вертолетов

Устройство Wingtip на NHIndustries NH90

Лопасти несущего винта AgustaWestland AW101 (ранее EH101) имеют характерную форму законцовок; Пилоты обнаружили, что такая конструкция несущего винта изменяет поле нисходящей волны и уменьшает затемнение , что ограничивает видимость в пыльных районах и приводит к авариям. [48]

Применение пропеллера

Hartzell Propeller разработал свой пропеллер с Q-образной наконечником, используемый на Piper PA-42 Cheyenne и нескольких других типах самолетов, загибая кончики лопастей назад под углом 90 градусов, чтобы получить ту же тягу от диска винта уменьшенного диаметра; По словам производителя, уменьшенная скорость кончика гребного винта снижает шум. [47] Современные ятаганские пропеллеры имеют увеличенную стреловидность кончиков, напоминающую загнутый кончик крыла самолета.

Другие приложения

Некоторые потолочные вентиляторы имеют крыльевые устройства. Производитель вентиляторов Big Ass Fans заявил, что их вентилятор Isis, оснащенный крыльевыми устройствами, имеет превосходную эффективность. [49] Однако для некоторых крупногабаритных и низкоскоростных конструкций устройства законцовок крыла могут не повысить эффективность. [50] Другое применение того же принципа было применено к килю австралийской яхты Australia II , выигравшей «Кубок Америки» 1982 года и спроектированной Беном Лекссеном .

Рекомендации

  1. ^ abcde Роберт Фэй, Роберт Лапрет, Майкл Винтер (январь 2002 г.). «Смешанные винглеты для улучшения характеристик самолета» (PDF) . Журнал Аэро . № 17. Боинг.{{cite magazine}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ Комитет по оценке эффективности использования топлива больших самолетов винглетами самолетов (2007). Оценка модификаций законцовок крыла для повышения топливной эффективности самолетов ВВС. Пресса национальных академий. п. 33. ISBN 978-0-309-38382-0. {{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь ) [ постоянная мертвая ссылка ]
  3. ^ abcd Джозеф Р. Чемберс (2003). «Винглеты» (PDF) . От концепции к реальности: вклад Исследовательского центра Лэнгли в развитие гражданской авиации США 1990-х годов . Исследовательский центр НАСА в Лэнгли . п. 35. ISBN 1493656783.
  4. ^ «Призывники 2010 года». Зал славы авиации Иллинойса. Уильям Э. «Билли» Сомервилл 1869–1950.
  5. ↑ US 1774474, Винсент Дж. Бернелли, «Средства управления крылом», опубликовано 26 августа 1930 г. 
  6. ^ Маклин, Дуг (2005). «Устройства Wingtip: что они делают и как они это делают» (PDF) . 2005 Конференция по инженерным характеристикам и летной эксплуатации . Боинг: Статья 4 . Проверено 27 марта 2022 г.
  7. ^ аб Хорнер, доктор Зигхард (1952). «Аэродинамическая форма законцовок крыла» (PDF) . Технические отчеты ВВС США . Инженерный отдел Командования авиатехники; База ВВС Райт-Паттерсон, Дейтон, Огайо; Архив ВВС США. Технический отчет № 5752. Архивировано (PDF) из оригинала 16 марта 2013 г.
  8. ^ Сакрисон, Дэвид (2004). «Немецкий аэродинамик, калифорнийский персонаж и штопор». Мет-Ко-Эйр. Архивировано из оригинала 22 марта 2016 года.
  9. ^ Крик, Дж. Ричард; Конвей, Уильям (1972) [1967]. Heinkel He 162 (Самолет в профиле номер 203). Лезерхед, Суррей, Великобритания: Profile Publications Ltd. 5. Архивировано из оригинала 19 августа 2013 года . Проверено 18 июня 2014 г.
  10. ^ abc Баргстен, Клейтон Дж.; Гибсон, Малкольм Т. (август 2011 г.). Инновации НАСА в аэронавтике: избранные технологии, которые сформировали современную авиацию (PDF) . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . стр. 11–22. Архивировано из оригинала (PDF) 21 сентября 2021 года . Проверено 1 ноября 2017 г.
  11. ^ Ричард Т. Виткомб (1976), Подход к проектированию и избранные результаты испытаний в аэродинамической трубе на высоких дозвуковых скоростях для винглетов, установленных на законцовках крыла (PDF) , НАСА
  12. ^ «Глава 2» (PDF) , Исследование турбулентности в следах аэропорта Лондон-Сити , Halcrow Group Limited, декабрь 2010 г., заархивировано из оригинала 1 октября 2017 г.{{citation}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  13. ^ Фил Краучер (2005). Jar Профессиональные пилотные исследования . Поражение электрическим током. стр. 2–11. ISBN 978-0-9681928-2-5.
  14. ^ Уильям Фрайтаг, Терри Шульце (лето 2009 г.). «Смешанные крылышки улучшают характеристики» (PDF) . Аэро ежеквартально . Боинг. стр. 9–12.
  15. ^ «Винглеты позволяют совершать более крутые подъемы» (PDF) . ФАКК АГ. Архивировано из оригинала (PDF) 7 ноября 2017 года . Проверено 6 января 2019 г.
  16. ^ Маклин, Дуг (2013). Понимание аэродинамики: рассуждения на основе реальной физики . Чичестер: Уайли-Блэквелл. п. 422. ИСБН 978-1119967514.
  17. ↑ Винтер, Леон (18 мая 1983 г.). «Молодежь Боуи покоряет мировую серию науки» . Вашингтон Пост .
  18. ^ патент США 4595160. 
  19. ^ "Винглеты появятся для Citation X Bizjets" . Новостная сеть Aero . 13 марта 2007 г.
  20. ^ «Дик Рутан, Джина Йегер и полет «Вояджера»». Комиссия по столетию полетов США.
  21. ^ «Влияние винглетов на расход топлива и выбросы самолетов». Цириум . Проверено 2 августа 2022 г.
  22. ^ «От A300 до A380: новаторское лидерство» . Корпоративная информация – Инновации и технологии . Аэробус. Архивировано из оригинала 21 апреля 2009 года.{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  23. ^ «Основные этапы программы 737 следующего поколения» . Боинг. Архивировано из оригинала 29 апреля 2008 года . Проверено 5 февраля 2019 г.
  24. ↑ Гай Норрис (23 февраля 2009 г.). «American Airlines собирается представить модификацию 767 Winglet» . Неделя авиации и космических технологий . п. 39.
  25. ^ "Промышленная упаковка" . Границы . Том. 4, нет. 10. Боинг. Март 2006 г. Airbus проведет испытания новых законцовок крыла для узкофюзеляжных лайнеров.
  26. ^ «American Airlines получает свой первый самолет семейства A320» (пресс-релиз). Аэробус. 23 июля 2013. Архивировано из оригинала 7 ноября 2017 года . Проверено 1 ноября 2017 г.
  27. ^ «Korean Air Aerospace будет производить и распространять Sharklets» (пресс-релиз). Аэробус. 31 мая 2010 г.
  28. ^ «Airbus запускает большие законцовки крыла Sharklet для семейства A320 при участии Air New Zealand» . Аэробус . 15 ноября 2009 г. Архивировано из оригинала 7 ноября 2017 г.
  29. ^ аб Гардинер, Джинджер (1 мая 2014 г.). «Первый A320neo оснащен композитными корейскими Sharklets» . КомпозитыМир . Проверено 9 сентября 2020 г.
  30. ^ «Airbus выбирает Korean Air Aerospace для производства законцовок крыла Sharklet для семейства A330neo» . Аэробус . Архивировано из оригинала 26 января 2023 года . Проверено 9 сентября 2020 г.
  31. ^ Джордж К. Ларсон (сентябрь 2001 г.). «Как все работает: крылышки». Журнал «Авиация и космос» . Смитсоновский институт.
  32. ↑ Херрик, Ларри (12 июня 1998 г.). «Тупые законцовки крыльев с закругленными краями» (PDF) . Гугл Патенты . Проверено 6 декабря 2021 г.
  33. ↑ Рич Бройхаус (20 мая 2008 г.). «787 Dreamliner: новый самолет для нового мира» (PDF) . Конференция комиссаров ACI-NA . Боинг. Архивировано из оригинала (PDF) 7 марта 2017 года . Проверено 6 января 2019 г.
  34. ^ "737-800-3" . Авиационные партнеры Боинг .
  35. ^ «Юнайтед первым установил винглеты Split Scimitar» (пресс-релиз). Объединенные авиалинии. 17 июля 2013 г.
  36. ^ Мэтт Молнар (2 мая 2012 г.). «Boeing заявляет, что радикально новые законцовки крыла на 737 MAX позволят сэкономить больше топлива» . Нью-Йорк Авиация .
  37. ^ Кертис Чан (лето 2000 г.). "Верхушка айсберга". Журнал Engineering Penn State . Архивировано из оригинала 11 июня 2004 года.{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  38. ^ Масак, Питер (апрель – май 1992 г.). «Конструкция крыльев для планеров» (PDF) . Свободный полет . 1992 (2): 8. ISSN  0827-2557.
  39. ^ "Прошлые конкурсы Миффлина" . Ассоциация парящих Миффлинов.
  40. ^ Марк Д. Момер (июнь 2002 г.). «О винглетах» (PDF) . Журнал «Парящий» .
  41. ^ «Типы смешанных винглетов» . Авиационные партнеры.
  42. ↑ abc Гержаникс, Майк (23 октября 2019 г.). «АНАЛИЗ: ATLAS Citation отделяет крылышко от« blinglet »». Полет Глобал . Проверено 9 сентября 2020 г.
  43. ^ ab Патент США 7900877B1, Гуида, Николас Р., «Активное крылышко», опубликовано 8 марта 2011 г., выдано 24 сентября 2010 г. 
  44. ↑ Бергквист, Пиа (6 февраля 2018 г.). «Активные крылышки Tamarack сертифицированы для серии Citation 525». Летающий . Проверено 9 сентября 2020 г.
  45. ↑ Финфрок, Роб (8 июля 2019 г.). «EASA одобрило исправления Tamarack для отмены аварийной службы Atlas Emergency AD» . Международные авиационные новости . Проверено 9 сентября 2020 г.
  46. ^ EP 1531126, Ян Ирвинг и Роберт Дэвис, «Устройство законцовки крыла», опубликовано 18 мая 2005 г., передано Airbus. 
  47. ^ ab «Что такое пропеллер Q-Tip? Каковы его преимущества?». Поддержка продукта: часто задаваемые вопросы . Пропеллер Хартцелл . Архивировано из оригинала 18 марта 2001 г. Аэродинамические улучшения включают уменьшенный диаметр и уменьшенную скорость вращения. Это приводит к более тихой работе и уменьшению завихрений на наконечнике. Изгиб на 90° уменьшает количество вихрей, которые на традиционных лезвиях собирают мусор, который может контактировать с лезвиями и вызывать вмятины, выбоины и царапины.{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  48. ↑ Харви, Гарет (28 ноября 2005 г.). «Супер Чоппер: жизненно важные функции: больше никаких отключений». Инженерный архив . Канал National Geographic. Архивировано из оригинала 21 июля 2009 года . Проверено 1 августа 2009 г. Чтобы противодействовать этому, «крылатые» лопасти несущего винта EH101 создают то, что пилоты называют «эффектом пончика» — круглое окно чистого воздуха внутри пылевой бури, которое позволяет им видеть землю, когда они заходят на посадку.
  49. ↑ Нино Мачетти (10 мая 2010 г.). «Потолочный вентилятор Isis заявляет о более высокой эффективности» . ЗемляТехлинг.
  50. ↑ Эдди Бойд (4 февраля 2014 г.). «Винглеты: помощь или помеха работе вентилятора HVLS?». МакроЭйр.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с устройствами Wingtip (крылья самолета) .