Почти каждый человек обращал внимание на то, что кончики крыльев некоторых самолетов загнуты. Загнутые вверх кончики называются законцовками крыла (винглетами). Кто-то задавался вопросом для чего, кто-то даже и не задумывался. На самом деле это важная деталь тяжелых и больших самолетов, без которых летать было бы весьма опасно. Итак, подробнее разберемся зачем у самолетов кончики крыльев загнуты вверх.
Давление воздуха под крылом выше, чем над крылом, поэтому воздух стремится перейти в область пониженного давления. Сделать ему это проще всего на концах крыльев. Таким образом создаются завихрения воздуха — вихревые жгуты. Схему рассмотрим на видео.
Такие вихри вытягиваются за крылом абсолютно каждого самолета, но в обычном полете они визуально незаметны. Наглядно увидеть их образование можно, если внутри жгута создадутся условия для конденсации влаги из воздуха, тогда жгут станет белым, или же если самолет искусственно прогнать через полосу цветного дыма. Именно такой способ сделать вихревой шнур видимым показан на ролике.
Вихревой жгут больших самолетов может вытянуться на расстояние до 10-15 км и стать опасным для самолетов, попавших в вихревую струю.
Если смотреть на самолёт спереди или сзади, то эти жгуты имеют вид окружности, при этом воздух наверху крыла направлен вниз.
За счет этого направления в низ возникает скос потока, который смещает вектор подъемной силы немного назад. Это явление называется — индуктивным сопротивлением.
Индуктивное сопротивление тем выше, чем выше скорость самолета, при этом она имеет квадратичную зависимость от скорости, но уменьшается с высотой.
Винглеты позволяют уменьшить образование вихревых жгутов. Как следствие — уменьшения индуктивного сопротивления и уменьшения спутной струи. Они могут быть разные формы, но служат одной цели — повысить подъемную силу на концах крыльев и снизить аэродинамическое сопротивление самолета.
Кроме того, на небольших скоростях законцовки немного улучшают управляемость. В итоге происходит существенная экономия топлива, в зависимости от типа законцовок до 3,5-5%. При этом самолет экономит топливо не только во время взлета и посадки, а на протяжении всего полета.
Говоря проще, винглеты выполняют функцию гашения концевого вихря, снижая индуктивное сопротивление, тем самым делая полет безопасным. Применение винглетов также существенно повышают топливную экономичность самолетов.Читайте также, зачем в самолете стоп-кран.