Być może rzuciły Ci się w oczy zagięte końcówki skrzydeł samolotu. Choć wyglądają ładnie, bynajmniej nie są to elementy ozdobne. Winglety, bo tak się profesjonalnie nazywają, wymiernie przekładają się na osiągi samolotu. Dlaczego samoloty mają zagięte końcówki skrzydeł? Czym są winglety, jakie pełnią funkcje i jakie są ich rodzaje? Na te pytania postaramy się odpowiedzieć w tym artykule.
Winglety, czyli zagięte końcówki skrzydeł samolotu
Podstawowym zadaniem wingletów, zwanych także skrzydełkami aerodynamicznymi, jest zmniejszenie oporów aerodynamicznych występujących w trakcie lotu. Rozpraszają one wiry powietrza powstające na końcówce płata skrzydłowego.
Bez zastosowania wingletów, powietrze o wyższym ciśnieniu spod płatu przepływa wokół końcówki skrzydła nad jego górną powierzchnią, gdzie panuje podciśnienie. Przekłada się to na powstawanie wiru generującego dodatkowy opór. Winglety, w uproszczeniu, zapobiegają mieszaniu się obu tych przepływów powietrza, zmniejszają różnicę ciśnień, a przez to redukują występowanie wirów i generowanego przez nie niepotrzebnego oporu aerodynamicznego.
Przekłada się to na niższe zużycie paliwa (o około 4-6%), odpowiednio większy zasięg, a także – w wyniku redukcji wibracji i hałasu – lepszy komfort podróży. Dzięki zwiększeniu siły nośnej, skróceniu ulega droga rozbiegu przed startem. Ponadto samoloty mogą bezpiecznie latać w mniejszej odległości od siebie.
Podpatrzone u ptaków
Koncepcja wingletów sięga jeszcze 1897 r., kiedy brytyjski inżynier Frederick W. Lanchester opatentował montowane na końcówkach skrzydeł płyty jako metodę ograniczającą powstawanie wirów powietrznych.
Inspirację dla nich mogły stanowić skrzydła niektórych ptaków. Rozkładają one pióra znajdujące się na końcówkach skrzydeł w ten sposób, by zwiększyć siłę nośną, a przez to ograniczyć zużycie energii niezbędnej do lotu.
Badania aerodynamiczne prowadzone przez NASA w latach 70. rozwinęły koncepcję wingletów do ich nowoczesnej formy. Potwierdzono wówczas korzyści płynące z ich stosowania. Pierwsze pasażerskie samoloty stosujące zagięte końcówki skrzydeł zaczęły pojawiać się w połowie następnego dziesięciolecia. Były to m.in. Boeing 747-400 oraz Iljuszyn Il-96.
Winglety nie spopularyzowały się natomiast wśród samolotów wojskowych. Korzyści płynące ze zmniejszonego zużycia paliwa i większego zasięgu, choć bardzo ważne, nie przewyższają potencjalnych wad: zwiększenia masy, złożoności konstrukcji i skutecznej powierzchni odbicia na wrogim radarze, mniejszej zdolności do wykonywania dynamicznych manewrów.
Rodzaje wingletów
Klasyczne winglety mają kształt trójkąta lub trapezu i ustawienie pionowe lub lekko pochylone. Nowsze i najczęściej dziś stosowane winglety typu mieszanego (ang. blended) łączą się ze skrzydłem pod bardziej łagodnym kątem. Należą do nich też przypominające płetwy rekina sharklety stosowane w niektórych samolotach Airbusa. Istnieją również wingtipy zakrzywione (ang. raked wingtips) przypominające ustawione pod większym skosem przedłużenie skrzydła równoległe lub nieco nachylone ku górze w stosunku do jego płaszczyzny. Takie rozwiązanie zastosowano m.in. w Boeingu 787 Dreamliner. Można je przyrównać do spłaszczonych wingletów. Jeszcze inny rodzaj to winglety rozdzielone (ang. split-tip) o dłuższej końcówce skierowanej pod kątem ku górze i krótszej ku dołowi. Ich bardziej zaawansowana wersja, stanowiąca hybrydę z zakrzywionymi wingtipami, znajduje się w Boeingu 737 Max.
Odgromniki
Winglety dużej części samolotów zawiera metalowe „antenki” skierowane w kierunku przeciwnym do kierunku lotu. Są to tak zwane odgromniki, które służą do odprowadzania ładunku elektrycznego gromadzącego się na kadłubie i skrzydłach samolotu w wyniku wyładowań atmosferycznych.
Skumulowany i nieodprowadzony ładunek elektryczny może zakłócać działanie systemów sterowania w przypadku nowoczesnych samolotów wyposażonych we fly-by-wire – elektroniczny system pozbawiony mechanicznych połączeń z powierzchniami sterowymi (sterem wysokości, sterem kierunku i lotkami).
Spodobał Ci się ten artykuł? Uważasz go za przydatny? Postaw kawę dla naszej redakcji i wesprzyj dalszy rozwój serwisu!
