Um avião de passageiros moderno é um mecanismo muito complicado, onde os projetistas usam as tecnologias mais avançadas para garantir um voo estável. Um dos conhecimentos, que apareceu recentemente nas asas dos aviões, são as dicas aerodinâmicas verticais para aumentar a qualidade aerodinâmica das aeronaves - winglets.
Esta história conta sobre a história da aparência e desenvolvimento desta tecnologia na indústria de aeronaves de passageiros.
História da invenção da tecnologia
A ponta da asa é chamada de extremidade dobrada verticalmente do avião. Dobra-se suavemente quase 90 graus na vertical no local onde a longarina da asa termina. O básico da técnica de dobrar as pontas das asas foi apresentado no trabalho do engenheiro da NASA Richard Whitcomb. No início dos anos setenta do século passado, ele propôs o design e os fundamentos da aerodinâmica da ponta da asa, montada perpendicularmente à asa com uma direção para cima ou para baixo. Pesquisas e vôos experimentais duraram uma década e meia. Em 1985, o Boeing 747-400, o primeiro avião de passageiros do mundo com asas equipadas com pontas de asas, decolou.
Cinco anos depois, o chefe do departamento aerodinâmico da Aviation Partners recebeu uma patente para um winglet misturado, que se curva suavemente para cima. Exatamente assim, deixando apenas a segunda palavra, os especialistas começaram a chamar a ponta da asa.Em 1991, winglets foram usados nos Estados Unidos para modernizar um avião a jato particular. Isso permitiu reduzir o consumo de combustível em 7%.
Na virada do século, os navios de passageiros das principais empresas começaram a ser equipados com asas com winglets verticais. Entre os mais famosos:
- 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.
Winglets absolutamente únicos são instalados no gigante francês A 380. Eles ocupam apenas parte do comprimento da ponta do mastro, curvando-se para baixo e para cima. Os engenheiros da Airbus testaram essa tecnologia pela primeira vez em 1985, usando pontas de dois lados para reduzir a pegada de inversão do A 310-300. Os engenheiros chineses conseguiram equipar as pontas das asas desses "antigos" pelos padrões modernos dos desenvolvimentos soviéticos, como An-2 (Y-5C) e An-24 (Xian Y-7).
Para que servem os winglets?
Do ponto de vista técnico, a ponta da asa é um design oco, como monocoque ou semi-monocoque. Os winglets são instalados não apenas nos planos principais, mas também na quilha e nos estabilizadores na parte traseira da fuselagem. Além das funções aerodinâmicas, eles podem executar várias tarefas. Designers instalam vários equipamentos em winglets:
- luzes de navegação;
- atacar atacantes para combater raios.
Do ponto de vista da física, a ponta da asa fornece uma extensão natural da asa, sem alterar a magnitude de sua envergadura. Outra tarefa principal dos winglets é reduzir os custos de energia do movimento durante a formação de vórtices nas pontas da asa devido à diferença de pressão abaixo e acima. Exatamente o desejo de aumentar o alongamento da asa e sua área efetiva foi a principal razão para o surgimento de novos elementos no design.
Desvantagens
No entanto, não se deve pensar que winglets tenham apenas aspectos positivos. Suas principais desvantagens incluem:
- efeito negativo do vento forte no modo de decolagem / pouso;
- suscetibilidade da aeronave à turbulência.
Atualmente, os engenheiros da Boeing Corporation estão a todo vapor desenvolvendo uma aeronave que poderia competir efetivamente com o Airbus A-380. Ele recebeu a marcação do B 777X. Winglets dobráveis podem se tornar uma das novidades usadas para aumentar a eficiência e reduzir o consumo de combustível. O comprimento aproximado da seção da asa dobrável é de 7,3 M. Os experimentos têm dois objetivos: otimizar a distribuição de carga da asa em voo, durante a decolagem e aterrissagem; aumento da asa do Boeing 777X. O design do winglet dobrável deve incluir uma unidade e uma trava forte.