เครื่องบินโดยสารที่ทันสมัยเป็นกลไกที่ซับซ้อนมากซึ่งนักออกแบบใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่ามีเที่ยวบินที่มั่นคง หนึ่งในความรู้ที่เพิ่งปรากฏขึ้นบนปีกของสายการบินคือเคล็ดลับแอโรไดนามิกแนวตั้งเพื่อเพิ่มคุณภาพอากาศพลศาสตร์ของเครื่องบิน - winglets.
เรื่องราวนี้บอกเล่าเกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของรูปลักษณ์และการพัฒนาของเทคโนโลยีนี้ในอุตสาหกรรมเครื่องบินโดยสาร
ประวัติความเป็นมาของการประดิษฐ์เทคโนโลยี
ปลายปีกเรียกว่าปลายโค้งแนวตั้งของเครื่องบิน มันโค้งอย่างราบรื่นเกือบ 90 องศาในแนวตั้ง ณ ตำแหน่งที่ปีกสปาร์สิ้นสุด พื้นฐานของเทคนิคการดัดปลายปีกนั้นถูกวางไว้ในงานของวิศวกร NASA Richard Whitcomb ในตอนต้นของอายุเจ็ดสิบของศตวรรษที่แล้วเขาเสนอการออกแบบและพื้นฐานของอากาศพลศาสตร์ของปลายปีกซึ่งตั้งอยู่ในแนวตั้งฉากกับปีกที่มีทิศทางขึ้นหรือลง เที่ยวบินวิจัยและการทดลองใช้เวลาสิบปีครึ่ง ในปี 1985 เครื่องบินโบอิ้ง 747-400 ซึ่งเป็นเครื่องบินโดยสารลำแรกของโลกที่มีปีกพร้อมกับปลายปีก
ห้าปีต่อมาหัวหน้าแผนกอากาศพลศาสตร์ของ Aviation Partners ได้รับสิทธิบัตรสำหรับปีกเครื่องบินแบบผสมผสานซึ่งโค้งขึ้นอย่างราบรื่น ดังนั้นเหลือเพียงคำที่สองผู้เชี่ยวชาญเริ่มเรียกปลายปีกในปี 1991 winglets ถูกนำมาใช้ในประเทศสหรัฐอเมริกาเพื่อทันสมัยซับเจ็ทส่วนตัว อนุญาตให้ลดการใช้เชื้อเพลิงลงได้ 7%.
ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษตอร์ปิโดผู้โดยสารของ บริษัท ชั้นนำก็เริ่มที่จะติดตั้งปีกด้วย winglets แนวตั้ง ที่มีชื่อเสียงที่สุด:
- โบอิ้ง - 737-700, 737-800, 747-400, 777;
- แอร์บัส - A 310-300, A 320, A 330, A 340, A 350, A 380
- Tu - 96-300, 204, 214, 334
มีการติดตั้ง winglets ที่ไม่เหมือนใครบนยักษ์ A 380 ของฝรั่งเศสพวกมันครอบครองเพียงส่วนหนึ่งของความยาวของปลายสปาร์เท่านั้นที่โค้งงอขึ้น ๆ ลง ๆ วิศวกรของแอร์บัสทำการทดสอบเทคโนโลยีนี้เป็นครั้งแรกในปี 2528 โดยใช้เคล็ดลับสองด้านเพื่อลดรอยเท้ากลับของ A 310-300 วิศวกรชาวจีนสามารถจัดวางเคล็ดลับของปีกของ "โบราณ" ดังกล่าวโดยมาตรฐานที่ทันสมัยของการพัฒนาของสหภาพโซเวียตเช่น An-2 (Y-5C) และ An-24 (Xian Y-7)
Winglets มีไว้ทำอะไร?
จากมุมมองทางเทคนิคปลายปีกเป็นแบบกลวงเช่น monocoque หรือกึ่ง monocoque Winglets ไม่ได้ติดตั้งบนเครื่องบินหลักเท่านั้น แต่ยังติดตั้งบนกระดูกงูและความคงตัวที่ด้านหลังของลำตัว นอกจากฟังก์ชั่นแอโรไดนามิกแล้วพวกเขายังสามารถทำงานได้หลายอย่าง นักออกแบบติดตั้งอุปกรณ์ต่าง ๆ บน winglets:
- ไฟนำทาง
- ชาร์จสไตรก์เพื่อต่อสู้กับสายฟ้า
จากมุมมองของฟิสิกส์ปลายปีกให้ส่วนขยายตามธรรมชาติของปีกโดยไม่ต้องเปลี่ยนขนาดของปีก งานหลักอีกอย่างของ winglets คือการลดต้นทุนพลังงานของการเคลื่อนไหวในระหว่างการก่อตัวของกระแสน้ำวนที่ปลายปีกเนื่องจากความแตกต่างของแรงดันด้านล่างและด้านบน เผง ความปรารถนาที่จะเพิ่มการยืดตัวของปีกและพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพเป็นเหตุผลหลักสำหรับการปรากฏตัวขององค์ประกอบใหม่ในการออกแบบ.
ข้อเสีย
อย่างไรก็ตามหนึ่งไม่ควรคิดว่า winglets มีเพียงด้านบวก ข้อเสียเปรียบหลักของพวกเขารวมถึง:
- ผลกระทบของลมแรงในโหมดขึ้น / ลงจอด
- ความอ่อนแอของเครื่องบินต่อความปั่นป่วน
ปัจจุบันวิศวกรของ Boeing Corporation กำลังพัฒนาเครื่องบินอย่างเต็มกำลังซึ่งสามารถแข่งขันกับ Airbus A-380 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เขาได้รับเครื่องหมายของ B 777X winglets พับได้กลายเป็นหนึ่งในนวัตกรรมใหม่ที่ใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพและลดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง ความยาวโดยประมาณของส่วนปีกพับคือ 7.3 ม. การทดลองมีสองเป้าหมาย: เพิ่มประสิทธิภาพการกระจายโหลดของปีกขณะบินในระหว่างการบินขึ้นและลง เพิ่มการยกปีกของ Boeing 777X การออกแบบ winglet พับควรรวมถึงไดรฟ์และล็อคที่แข็งแกร่ง