Kaasaegne reisilennuk on väga keeruline mehhanism, kus disainerid kasutavad stabiilse lennu tagamiseks kõige kaasaegsemaid tehnoloogiaid. Üks oskusteabest, mis ilmus suhteliselt hiljuti lennukite tiibadele, on vertikaalsed aerodünaamilised näpunäited lennukite aerodünaamilise kvaliteedi tõstmiseks - tiibasid.
See lugu räägib selle tehnoloogia ilmumise ja arengu ajaloost reisilennukite valdkonnas.
Tehnoloogia leiutamise ajalugu
Tiivatipu nimetatakse tasapinna vertikaalselt kaardus tipuks. See paindub sujuvalt peaaegu 90 kraadi vertikaalselt kohas, kus tiibvarsi lõpeb. Tiivaotsa painutamise tehnika põhialused pandi NASA inseneri Richard Whitcombi töösse. Möödunud sajandi seitsmekümnendate aastate alguses tegi ta ettepaneku tiivaotsaku aerodünaamika kujunduse ja põhialuste kohta, mis paigaldati tiivaga risti suunaga üles või alla. Uurimis- ja katselennud kestsid poolteist kümmet aastat. 1985. aastal startis Boeing 747-400, mis on maailma esimene tiibtipudega varustatud reisilennuk.
Viis aastat hiljem sai Aviation Partnersi aerodünaamikaosakonna juhataja patendi segatud tiibu jaoks, mis paindub sujuvalt ülespoole. Täpselt nii, jättes alles teise sõna, hakkasid eksperdid kutsuma tiivavihku.1991. aastal kasutati Ameerika Ühendriikides tiivatrüki eralennukilaeva moderniseerimiseks. See võimaldas vähendada kütusekulu 7%.
Sajandivahetusel hakati juhtivate ettevõtete reisijate voodreid varustama vertikaalsete tiibudega tiibadega. Kõige kuulsamad:
- 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.
Prantsuse hiiglasele A 380 on paigaldatud absoluutselt unikaalsed tiivakatted. Need võtavad ainult osa sära otsa pikkusest, painutades alla ja üles. Airbusi insenerid testisid seda tehnoloogiat esmakordselt 1985. aastal, kasutades kahepoolseid näpunäiteid, et vähendada A 310-300 pöördejälge. Hiina inseneridel õnnestus varustada nii "iidsete" tiibade näpunäited Nõukogude arengu kaasaegsete standarditega, nagu An-2 (Y-5C) ja An-24 (Xian Y-7).
Mille jaoks on tiivad?
Tehnilisest küljest on tiivatipus õõneskujundus, näiteks monokokk või poolmonokokk. Tiivad paigaldatakse mitte ainult põhitasapindadele, vaid ka kerele ja stabilisaatoritele kere tagaosas. Lisaks aerodünaamilistele funktsioonidele saavad nad täita ka mitmeid ülesandeid. Disainerid paigaldavad tiivikutele mitmesuguseid seadmeid:
- navigatsioonituled;
- laadige streikijaid välgu vastu võitlemiseks.
Füüsika seisukohast pakub tiivatipp tiiva loomulikku pikendust, muutmata selle tiibade ulatust. Tiibade teine põhiülesanne on vähendada liikumise energiakulusid tiiva tippudes keeriste moodustamisel rõhu erinevuse tõttu allapoole ja üle selle. Täpselt nii soov tiiva pikenemist ja selle efektiivset pinda suurendada oli kujunduses uute elementide ilmumise peamine põhjus.
Miinused
Siiski ei tohiks arvata, et tiibadel on ainult positiivsed küljed. Nende peamised puudused on järgmised:
- tugeva tuule negatiivne mõju stardi- / maandumisrežiimis;
- õhusõiduki vastuvõtlikkus turbulentsile.
Praegu arendavad Boeing Corporationi insenerid täies hoos lennukit, mis saaks tõhusalt konkureerida Airbus A-380-ga. Ta sai tähise B 777X. Kokkupandavad tiibtäpid võivad muutuda üheks uudsuseks, mida kasutatakse tõhususe suurendamiseks ja kütusekulu vähendamiseks. Kokkupandava tiivaosa ligikaudne pikkus on 7,3 m. Katsetel on kaks eesmärki: tiiva koormuse jaotuse optimeerimine lennu ajal, õhkutõusmisel ja maandumisel; Boeing 777X tiiva tõusu suurenemine. Kokkupandava tiiva konstruktsioon peaks sisaldama ajamit ja tugevat lukku.