Когда Boeing 767 впервые появился с этими странными «рожками» на концах крыльев в 1988-м, многие недоумевали: «Что за ерунда? Зачем уродовать красивый самолет?» Сейчас практически все пассажирские борта летают с такими штуковинами. А вот истребители по-прежнему с ровными крыльями. Почему так?

Дело оказалось в банальных деньгах и физике. И история эта интереснее, чем кажется на первый взгляд.

Считаем копейки в небесах

Знаете, сколько жрет топлива один Boeing 777 за год? Долларов на 15-20 миллионов. А теперь представьте - у «Аэрофлота» таких машин больше двадцати. У Emirates - под сотню. Понятно, что авиакомпании готовы на что угодно ради экономии хотя бы пары процентов.

Пробовали всё подряд. Делали самолеты из углепластика вместо алюминия - выиграли процента три по топливу, но потратили кучу денег. Ставили новенькие двигатели - да, эффект есть, но стоят они как половина самолета.

А тут какой-то чудак из NASA предложил просто загнуть кончики крыльев кверху. Смеялись над ним, пока не посчитали: дает экономию процентов пять при копеечных затратах на доработку. Тут уже никто не смеялся.

Шарль Шампион, который в Airbus главным конструктором работал, что двадцать лет новые двигатели разрабатывали, а эти изгибы на крыльях почти такой же результат дали за полгода.

Торнадо на кончике крыла

Чтобы понять, как эти штуки работают, нужно разобраться с воздушными потоками. Когда самолет летит, под крылом давление больше, чем сверху - собственно, поэтому он и не падает. А вот на самом кончике крыла эти потоки встречаются и начинают крутиться в здоровенный вихрь.

Видели когда-нибудь след от винтов вертолета на воде? Вот примерно такая же штука тянется за каждым самолетом, только невидимая. Эти вихри - прямо как пылесос наоборот, высасывают энергию из двигателей.

Винглеты (так эти загибы называются) работают просто: когда воздух пытается закрутиться в привычный вихрь, он упирается в вертикальную поверхность и теряет силу. Получается, что двигателям не нужно преодолевать лишнее сопротивление.

Забавно, но идею подсмотрели не у птиц, как многие думают, а у яхтсменов. У парусных лодок на киле такие же штуки стоят. Ричард Уиткомб из NASA случайно увидел регату и подумал:

«А что если то же самое на крыло приспособить?»

Что дает на практике

Boeing утверждает, что их 737 MAX с винглетами экономит 220 тонн керосина в год. Это примерно как новая Tesla по деньгам - каждый год на каждом самолете. У крупной авиакомпании сотня бортов - считайте сами, какая экономия получается.

А еще приятный бонус для экологов: каждый самолет с винглетами выбрасывает на 150-200 тонн углекислоты меньше за год. Учитывая, что пассажирских самолетов по миру больше 25 тысяч летает, цифры получаются внушительные.

Airbus со своими «шарклетами» (у них своё название) еще круче результаты показывает. A350 на 450 километров дальше летит с тем же баком топлива.

А военные что, дураки?

Логичный вопрос: если винглеты такие классные, почему F-22 или F-35 без них летают? Может, американцы экономить не умеют?

Нет, просто у военных другие приоритеты:

• Во-первых, маневренность. Эти загибы на крыльях работают как длинные рычаги - попробуйте быстро помахать длинной палкой. Вот и истребитель с винглетами поворачивается медленнее. А когда тебя ракета догоняет, каждая доля секунды на вес золота. Джеймс Коллинз, полковник американских ВВС, как-то объяснял:

  «Винглет превращает крыло в длинный рычаг. Для пассажирского самолета, который 90% времени летит по прямой, это не проблема. А истребителю нужно крутиться как ужу на сковородке».

• Во-вторых, стелс. Современные военные самолеты делают незаметными для радаров. А винглеты - это дополнительные поверхности, которые отражают радиоволны. F-35 потратили миллиарды на то, чтобы сделать его невидимкой, а тут какие-то рожки на крыльях всё портят.

• В-третьих, живучесть. В бою каждая торчащая деталь - лишняя мишень. Винглет подстрелили - и всё, аэродинамика нарушена. Военные любят простые и надежные решения.

От простых загибов до высоких технологий

Сейчас винглеты - это не просто загнутая пластина. Boeing делает «серповидные» винглеты, изогнутые как турецкая сабля. Airbus - «шарклеты», похожие на плавник акулы, высотой больше двух метров.

Последняя фишка - Split Scimitar от Boeing. Это винглет с разрезом посередине, который создает дополнительные мини-вихри. Эти малыши разрушают основной большой вихрь еще эффективнее.

Инженеры уже работают над адаптивными винглетами, которые будут менять форму прямо в полете. NASA тестирует крылья, способные подстраиваться под разные режимы - взлет, крейсерский полет, посадка.

Маленькая деталь, большие перемены

Получается забавно: военные тратят миллиарды на суперсложные технологии, а гражданская авиация решила главную проблему простым изгибом куска металла. Иногда гениальные решения лежат на поверхности - нужно только до них додуматься.

Конечно, для истребителей винглеты не подходят - у них свои задачи. А вот для нас, пассажиров, эти невзрачные «рожки» на крыльях работают каждый день. Делают билеты дешевле, воздух чище, полеты длиннее.

В следующий раз, когда будете лететь куда-нибудь, посмотрите в иллюминатор на кончик крыла. Эта небольшая загогулина экономит деньги вашей авиакомпании и заботится о планете. Неплохо для такой простой штуковины, правда? Поделитесь своим мнением в комментариях!

Источник: Авиаобзор | Артём Гилямов