Un avion de passagers moderne est un mécanisme très compliqué, où les concepteurs utilisent les technologies les plus avancées pour assurer un vol stable. L'un des savoir-faire, apparu relativement récemment sur les ailes des avions de ligne, est les embouts aérodynamiques verticaux pour augmenter la qualité aérodynamique des avions - winglets.
Cette histoire raconte l'histoire de l'apparition et du développement de cette technologie dans l'industrie des avions de passagers.
Histoire des inventions technologiques
L'extrémité de l'aile est appelée la pointe incurvée verticalement de l'avion. Il se plie en douceur de près de 90 degrés verticalement à l'endroit où se termine le longeron d'aile. Les bases de la technique de flexion du bout des ailes ont été posées dans le travail de l'ingénieur de la NASA Richard Whitcomb. Au début des années soixante-dix du siècle dernier, il a proposé la conception et les principes fondamentaux de l'aérodynamique de l'extrémité de l'aile, qui était montée perpendiculairement à l'aile avec une direction vers le haut ou vers le bas. Les vols de recherche et d'expérimentation ont duré une décennie et demie. En 1985, le Boeing 747-400, le premier avion de passagers au monde avec des ailes équipées d'ailes, décolle.
Cinq ans plus tard, le chef du département aérodynamique d'Aviation Partners a obtenu un brevet pour un winglet mixte, qui se plie en douceur vers le haut. Exactement ainsi, ne laissant que le deuxième mot, les experts ont commencé à appeler l'aile.En 1991, des winglets ont été utilisés aux États-Unis pour moderniser un paquebot privé. Cela a permis de réduire la consommation de carburant de 7%.
Au tournant du siècle, les paquebots des grandes entreprises ont commencé à être équipés d'ailes à ailettes verticales. Parmi les plus connus:
- 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.
Des winglets absolument uniques sont installés sur le géant français A 380. Ils n'occupent qu'une partie de la longueur de l'extrémité du longeron, se pliant de haut en bas. Les ingénieurs d'Airbus ont testé cette technologie pour la première fois en 1985, en utilisant des embouts double face pour réduire l'empreinte d'inversion de l'A 310-300. Les ingénieurs chinois ont réussi à équiper le bout des ailes de ces "anciens" selon les normes modernes des développements soviétiques, comme An-2 (Y-5C) et An-24 (Xian Y-7).
À quoi servent les winglets?
D'un point de vue technique, l'aile est un design creux tel que monocoque ou semi-monocoque. Les winglets sont installés non seulement sur les plans principaux, mais également sur la quille et les stabilisateurs à l'arrière du fuselage. En plus des fonctions aérodynamiques, ils peuvent effectuer un certain nombre de tâches. Les concepteurs installent divers équipements sur les winglets:
- feux de navigation;
- charger des grévistes pour lutter contre la foudre.
Du point de vue de la physique, le bout d'aile offre une extension naturelle de l'aile, sans changer l'ampleur de son envergure. Une autre tâche principale des winglets est de réduire les coûts énergétiques du mouvement lors de la formation de tourbillons aux extrémités de l'aile en raison de la différence de pression en dessous et au dessus. Exactement le désir d'augmenter l'allongement de l'aile et sa surface effective a été la principale raison de l'apparition de nouveaux éléments dans la conception.
Désavantages
Cependant, il ne faut pas penser que les winglets n'ont que des aspects positifs. Leurs principaux inconvénients incluent:
- effet négatif du vent fort en mode décollage / atterrissage;
- sensibilité de l'avion aux turbulences.
Actuellement, les ingénieurs de Boeing Corporation sont en plein développement pour développer un avion qui pourrait efficacement rivaliser avec l'Airbus A-380. Il a reçu le marquage du B 777X. Les ailettes pliantes peuvent devenir l'une des nouveautés utilisées pour augmenter l'efficacité et réduire la consommation de carburant. La longueur approximative de la section de l'aile repliable est de 7,3 m Les expériences ont deux objectifs: optimiser la répartition de la charge de l'aile en vol, au décollage et à l'atterrissage; augmentation de la portance des ailes du Boeing 777X. La conception de l'ailette repliable doit inclure un entraînement et un verrou solide.
