Mūsdienu pasažieru lidmašīna ir ļoti sarežģīts mehānisms, kurā dizaineri izmanto vismodernākās tehnoloģijas, lai nodrošinātu stabilu lidojumu. Viena no zināšanām, kas salīdzinoši nesen parādījās uz lidmašīnu spārniem, ir vertikālie aerodinamiskie padomi, lai palielinātu lidmašīnu aerodinamisko kvalitāti - spārniņi.
Šis stāsts stāsta par šīs tehnoloģijas parādīšanās un attīstības vēsturi pasažieru lidmašīnu nozarē.
Tehnoloģijas izgudrošanas vēsture
Spārnu padomu sauc par plaknes vertikāli izliektu galu. Tas vienmērīgi noliecas gandrīz par 90 grādiem vertikāli vietā, kur beidzas spārnu vārpsta. Spārnu galu liekšanas tehnikas pamati tika likti NASA inženiera Ričarda Vitkomba darbā. Pagājušā gadsimta septiņdesmito gadu sākumā viņš ierosināja spārna padoma aerodinamikas dizainu un pamatus, kas tika uzstādīti perpendikulāri spārnam ar virzienu uz augšu vai uz leju. Pētniecības un eksperimentālie lidojumi ilga pusotru desmit gadu. 1985. gadā pacēlās Boeing 747-400, pasaulē pirmais pasažieru lidmašīna ar spārniem, kas aprīkoti ar spārnu galiņiem.
Pēc pieciem gadiem Aviation Partners aerodinamiskās daļas vadītājs saņēma patentu sajauktajam spārnam, kas gludi noliecas augšup. Tieši tā, atstājot tikai otro vārdu, eksperti sāka saukt spārnu.1991. gadā Amerikas Savienotajās Valstīs izmantoja spārnus, lai modernizētu privātu reaktīvo čaulu. Tas ļāva samazināt degvielas patēriņu par 7%.
Gadsimtu mijā vadošo uzņēmumu pasažieru oderējumus sāka aprīkot ar spārniem ar vertikālām spārnu vālēm. Starp slavenākajiem:
- 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.
Uz franču giganta A 380 ir uzstādīti absolūti unikāli spārni. Tie aizņem tikai daļu no vārpas gala garuma, noliecoties uz augšu un uz augšu. Airbus inženieri pirmo reizi pārbaudīja šo tehnoloģiju 1985. gadā, izmantojot divpusējus uzgaļus, lai samazinātu A 310-300 apgriezto pēdu. Ķīniešu inženieriem izdevās aprīkot šādu "seno" spārnu galus ar mūsdienu padomju attīstības standartiem, piemēram, An-2 (Y-5C) un An-24 (Xian Y-7).
Kam domāti spārni?
No tehniskā viedokļa spārna padoms ir dobs dizains, piemēram, monokoks vai daļēji monokoks. Spārni tiek uzstādīti ne tikai galvenajās plaknēs, bet arī uz ķīļa un stabilizatoriem fizelāžas aizmugurē. Papildus aerodinamiskajām funkcijām viņi var veikt vairākus uzdevumus. Dizaineri uz spārniem uzstāda dažādas iekārtas:
- navigācijas ugunis;
- uzlādējiet streikotājus, lai apkarotu zibens.
No fizikas viedokļa spārna padoms nodrošina spārna dabisku pagarinājumu, nemainot tā spārna lielumu. Cits spārnu galvenais uzdevums ir samazināt kustības enerģijas izmaksas, veidojot virpuļus spārna galos spiediena starpības dēļ zem un virs. Tieši tā vēlme palielināt spārna pagarinājumu un tā efektīvo laukumu bija galvenais iemesls jaunu elementu parādīšanai dizainā.
Trūkumi
Tomēr nevajadzētu domāt, ka spārniem ir tikai pozitīvi aspekti. To galvenie trūkumi ir:
- stipra vēja negatīva ietekme pacelšanās / nosēšanās režīmā;
- lidaparāta jutība pret turbulenci.
Pašlaik Boeing Corporation inženieri pilnā sparā izstrādā lidmašīnu, kas varētu efektīvi konkurēt ar Airbus A-380. Viņš saņēma B 777X marķējumu. Salokāmie spārni var kļūt par vienu no jauninājumiem, ko izmanto, lai palielinātu efektivitāti un samazinātu degvielas patēriņu. Aptuvenais saliekamā spārna sekcijas garums ir 7,3 m. Eksperimentiem ir divi mērķi: optimizēt spārna kravas sadalījumu lidojuma laikā, pacelšanās un nosēšanās laikā; Boeing 777X spārnu pacelšanas pieaugums. Salokāmās spārna konstrukcijā jāiekļauj piedziņa un spēcīga slēdzene.
