1544

Законцовки крыла самолета и почему их нет на МС-21

В прошлом посте была куча вопросов такого плана:

Можно вопрос от дилетанта? На зарубежных самолетах делают такие изогнутые законцовки крыла, чтобы уменьшить расход топлива. По моему личному мнению они делают самолет красивее)) Почему тут это не используется? Или может быть подобную функцию выполняет что-то другое в конструкции?

Первое же применение крылышек новой конструкции для модернизации делового самолёта Gulfstream II в 1991 г. позволило сократить расход топлива на 7 %. Столь масштабная экономия за счёт модернизации оказалась беспрецедентной в истории авиации, если не считать переделки всего самолёта или ремоторизации." WiKi.

Ну если 7% экономии - это для красоты, тогда понятно почему наша авиация в заднице
Хотел задать вопрос, а чего на краю крыла у МС21 нет мелких изгибов (хз как они там называются) - вроде и эйрбас и боинг их делают для экономии топлива \ уменьшения завихрений?

Поясните пожалуйста, кто знает. Я привыкла видеть самолёты с винглетами или шарклетами. Наши лучше знают и это ненужная чушь, почему их нет? Их выдадут в салоне?))

Красивое фото, правда?
На нем отлично видно, как выглядит индуктивное сопротивление. Все эти красивые завихрения увеличивают расход топлива, так как на их создание тратится энергия.
Почему же так происходит? Потому что воздушная масса стремится из области высокого давления в область низкого (под крылом высокое, над крылом низкое)

Соответственно чем шире крыло, тем больше на его концах создаётся таких завихрений, которые не помогают лететь самолету, а снижают КПД крыла.
Как решить эту проблему?
Конструкторы придумали законцовки крыла поставить, чтобы мешать воздуху перетекать снизу вверх. Тем самым уменьшив площадь крыла, а соответственно и массу воздуха, учавствующего в этом перетекании.
На фото выше хорошо показано, как это работает (слева край крыла без законцовки, справа с законцовкой).

Почему же у МС-21 (фото выше) нет законцовок? Примерно по той же причине, почему нет классических законцовок у Boeing 787

Эти самолёты новые (разработки) и это позволило конструкторам сделать крыло с большей длиной, при этом выдержав современные требования и ограничения международных норм. А довольно старенький boeing 737 (вышел он в 60х) и airbus 320 (80ые) вынуждены ставить законцовки чтобы не заново не разрабатывать новое крыло, большей длины.

Получается что у новых крыльев подъемная сила больше, а за счёт его длины и большей подъемной силы, он нивелирует эффект этих завихрений и на выходе получается эффективное крыло, без лишних конструкций на нем.
А вот модификациям старых самолетов приходится искать способы улучшить текущее крыло, соответственно удлинить нельзя, ибо не пройдёт по стандартам, да и поменяются конструктивные особенности сильно. Вот они и придумали законцовки, которые помогают справиться с завихрениями, но это имеет свои минусы - они дают лобовое сопротивление и доп. вес. Следовательно, на коротких рейсах они не окупаются, так как их эффективность не успевает сэкономить топливо, затраченное на их вес и сопротивление.

Попробую на условных цифрах объяснить:
1. старое крыло имеет 100% эффективности, завихрения тратят 4%, законцовки дают 4%, по итогу 100%.
2. новое крыло имеет 110% эффективности, тратит 4% из-за завихрений, забивает фиг и оставляет свои 106% эффективности.

Как-то так ребята. Как всегда можете спрашивать любые вопросы про авиацию, постараюсь на все ответить понятным языком.

Гражданская авиация

342 поста947 подписчиков

Правила сообщества

Запрещено нарушать правила Пикабу

Запрещено нарушать законодательство РФ

Запрещено нарушать воздушный кодекс

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
11
Автор поста оценил этот комментарий
Как-то неубедительно абсолютно.
Есть такой афоризм: не можешь объяснить шестилетнему - не понимаешь сам.
ТС, вам выше многое написали, и про 787, и про SSJ - у обоих винглеты на месте, еще и А350 туда же. Там даже цитату какого-то конструктора привели, что эффект от винглета будет. Что-то ответите по существу оппонентам?
Нормальное понятное объяснение "пока не умеем", тут нечего стесняться и ни к чему высасывать из пальца какие-то условные проценты.
И в целом, такие вещи даже домохозяйкам надо объяснять с реальными цифрами или вообще не объяснять.
раскрыть ветку (29)
1
Автор поста оценил этот комментарий
В смысле? Вопрос был про "почему нет законцовок?". Про то, нужны они или нет - покажет эксплуатация самолета.
раскрыть ветку (28)
5
Автор поста оценил этот комментарий
👀 а зачем тогда в ЦАГИ в трубе его гонять, делать туеву хучу расчетов, мат моделей. Чтобы потом поэксплуатировать годиков 5 и заявить «а теперь мы предлагаем вам купить рестайлинг с винглетами, экономия топлива аж до 7%».
раскрыть ветку (2)
5
Автор поста оценил этот комментарий

Авиация - это путь компромиссов. В данном случае имеет место два стула: длинное лёгкое крыло, которое и так создает меньшие завихрения, или крыло с законцовками, которые ведут себя как парус и требуют большую жёсткость крыла на кручение и изгиб, тем самым увеличивая его массу.

3
Автор поста оценил этот комментарий
Скорее так - мы не можем создать те винглеты, которые бы нам дали существенную экономию для такого крыла, поэтому пока посмотрим так.
4
Автор поста оценил этот комментарий
Ну теперь моя очередь пытаться объяснить как шестилетнему.
1. На фото твоего примера 787 есть законцовки. Хотя бы приведи пример самолета новой разработки, у которого винглетов нет.
2. Возникают завихрения на длинном крыле? Ты говоришь, да. Помогают ли законцовки снизить эффект от этих завихрений? Цитата конструктора, приведенная в комментах выше, говорит, что да, помогают. Но ты приводишь какие-то условные проценты, которые без пруфов ничего не стоят, т.к. там может быть +4% - 10%, а может быть +12% -2%. Можно, конечно, и на слово поверить, а можно не поверить, но это будет вера, а не понимание.
3. Что значит " их эффективность не успеет сэкономить топливо"? Завихрения и лобовое сопротивление законцовок появляются только выше определенной высоты? Или только на эшелоне? Просто, если это не так и завихрения есть постоянно, значит и законцовки снижают затраты энергии на их создание тоже постоянно, а следовательно, законцовки будут экономить топливо независимо от длительности полета и того ближне-, средне- или дальнемагистральный самолет. Я обязательно могу ошибаться, укажи ошибку в моей логике.
4. Эксплуатация покажет? Звучит как "я не в курсе, нужны винглеты или нет, посмотрим", при этом целая математика с процентами с целью доказать, что не нужны. А что покажет эксплуатация крыла без законцовок? С чем будут сравнивать топливную эффективность?

И не надо подъёбывать по поводу экспертов. Ты не экспертам пришел объяснять и я не эксперт. Если ты решил объяснить, так объясняй, чтобы не оставалось вопросов и на появившиеся отвечай, а не троль, что тут эксперты умничают. Чтобы разглядеть на фото 787 и в буклете МС-21 винглет, экспертом быть не нужно.
раскрыть ветку (24)
0
Автор поста оценил этот комментарий
1. Прочитайте пожалуйста внимательно мой пример про "классические законцовки", а потом посмотрите на крыло 787, а потом на "классическую законцовку" у 737. Ответ на первый вопрос МС21, ну и 787 если мы говорим про винглеты, а не про гребневые законцовки или ламинарные .
2. Да мои цифры условны, это указано в посте. Если хотите точно - гуглите, для каждой модели самолета они разные, даже я бы сказал для каждого самолета они разные (так как вес пустого самолета бывает разный - один 737-800 УСЛОВНО 42263 кг, другой 42348 кг) и мне просто лень это искать.
3. Индуктивное сопротивление - действует всегда. Но тут момент в том, что эти законцовки увеличивают массу самолета и лобовое сопростивление, что приводит к тому, что надо будет увеличить режим работы двигателей, соответственно расход у них будет больше. Возьмем, УСЛОВНО, что винглеты увеличивают расход топлива (за счёт увеличения работы двигателя) на 100кг/ч в режиме взлета и набора высоты, а экономию они дают 4%. Набор эшелона полета занимает 20 минут при расходе в 5000 кг/ч, т.е. они нам сэкономят 67кг а добавят 100кг. Дальше мы летим на эшелоне 10 минут, и расход 2400 кг/ч (наш час полёта состоит из 20 минут набора, 10 минут полёта и 30 минут снижения на малом газу) это даст нам ещё 16 кг (67+16=83кг). Приступили к снижению - расход 800кг/ч в течении 30 минут - винглеты ещё 16кг дали. Итого 99кг. А потратили мы на них 100кг. Итог - деньги на них потратили, а они не окупились на часовом полете. Да чем дольше полет, тем больше экономии они дадут, но на коротких рейсах они не окупятся.
4. топливную эфективность будут сравнивать с аналогами - в частности с 737 и а 320. Но в целом вы правы, пока создатели не в курсе, нужны ли ему в реале винглеты, и какой формы
Иллюстрация к комментарию
Иллюстрация к комментарию
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (23)
2
Автор поста оценил этот комментарий
1. Вы предпочли не заметить наличие законцовок у SSJ и у МС-21. Ладно.
2. Слово "условно" - понимаю. Посыл гуглить - понимаю тоже. Я просто думал, что вы это знаете прямо сейчас.
3. А давайте возьмём условно, что экономия не 4%, а 10% и расход возрастает не на 100 кг/ч, а на 50 кг/ч? И тогда вроде как законцовки вполне себе очень нужны. В качестве пруфов надо давать реальные цифры, а не фантазии, как мне кажется
А главное - топливная экономия складывается из снижения этого вашего индуктивного сопротивления минус потери на лобовое сопротивление. Понимаете? То есть, эффективность законцовки рассматривается не отдельно от потерь на лобовое сопротивление, а как их сумма. То есть, если говорят про повышение топливной эффективности, то имеют в виду, что самолет без законцовки тратит на ваши 4% или мои 10% больше топлива чем с законцовкой за час полета включая все режимы, использованные в полете. Другого подхода к этому параметру быть не может. Если увеличение лобового превышает уменьшение индуктивного - откуда должна взяться экономия? За счет чего?
Кроме того, как я понимаю, если законцовка снижает индуктивное сопротивление больше, чем потери на лобовое и на массу, то режим в наборе и на эшелоне у вас должен стать ниже, как собственно и расход.

Прочитайте пожалуйста внимательно.
0
Автор поста оценил этот комментарий
И у меня вопрос, в чем конкретно заключаются ваши аргументы по поводу ненужности законцовок? Только в "условных" 4%?
раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий
Я не говорю, что законцовки не нужны, я говорю, что они полезны не во всех случаях. Касательно МС - сделали самолёт с длинным крылом, дальше уже (скорее всего) по эксплуатации будут смотреть на расход топлива и принимать решение - РАЗРАБАТЫВАТЬ законцовки или нет. Скорее всего законцовки по моему мнению, будут в версии так называемой "XLR" - увеличенной дальности.
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Значит мне показалось. Спасибо за беседу.
0
Автор поста оценил этот комментарий
Слушай, я конечно тупил конкретно и сразу не понял, что ты конкретную дичь написал. Какое может быть увеличение режима работы двигателей при наличии роста топливной эффективности? Если законцовки экономят топливо, то режимы в полете должны быть меньшими! Если у тебя вырасли режимы, то никаких положительных свойств у законцовок нет, а это не так, учитывая опыт других авиапроизводителей.
раскрыть ветку (18)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Так если вес больше, то и режим больше. Законцовки вес увеличивают или они ничего не весят? Они направлены вверх - соответственно большого прироста подъемной силы нет, а лобовое сопростивление есть. Их плюс в том, что они мешают перетеканию потока из под крыла наверх, что позволяет снизить завихрения, когда смешиваются воздушные потоки с разной скоростью движения.
Вот картинка, как двигаются потоки без законцовок. Чем больше площадь H тем сильнее завихрение, если удлинить крыло - площадь будет меньше, законцовки тоже его удлиняют, только вверх, уменьшая эту площадь. А вверх они направлены, так как нет возможности сделать крыло длиннее
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (17)
1
Автор поста оценил этот комментарий
А откуда же тогда может взяться экономия, если ты режим большим держишь все время?? Если есть экономия - режим должен быть меньшим. Если он бо́льший, то есть рост расхода и отрицательный эффект от законцовок!
раскрыть ветку (16)
0
Автор поста оценил этот комментарий
За счёт того, что лучше крыло работает, самолету легче держаться в воздухе, за счёт снижения этих завихрений, но на дельту появившегося веса режим будет больше
раскрыть ветку (15)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Да чё ты чудишь! Ну подумай! Ты реально пилот? Посоветуйся с бортачём если есть. Моторам пофиг кто там где держится. Режим выше - жрут больше и всё. Если ты им даешь больше режим, то жжешь больше топлива и экономии нет - ей неоткуда взяться. Эффективность ТОПЛИВНАЯ.
раскрыть ветку (13)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Так, я щас погуглил - тут написано более понятно, чем я могу изъясняться:
https://www.frequentflyers.ru/2022/01/25/wl_eco/#:~:text=В среднем по больнице законцовки,1 до 10 и более %.

Для борьбы с перетеканием и нужны законцовки. Они бывают разных типов; самые первые представляли собой вертикальную конструкцию — «забор», преграждающий путь воздуху. Они так и называются: Wingtip Fence, их можно увидеть на Airbus A300, A310 или ранних A320 (до 2012 года выпуска). Более эффективными считаются саблевидные винглеты изогнутой формы с заостренным концом. На самолетах старых серий типа Boeing 737 или Airbus A320 их загибают вверх, чтобы не увеличивать размах крыла и избежать переоборудования аэродромов, уже сертифицированных под данный тип.

Новые модели сразу проектируются с законцовками крыла подобной формы — например, Airbus A350 или Boeing 787. Тогда вверх ничего не торчит, такое крыло легче и дешевле, а также не создает дополнительных ограничений по скорости бокового ветра при взлете и посадке. Вес, кстати, особенно важен: на многие старые типы самолетов нет смысла ставить винглеты просто потому, что увеличение веса из-за них установки компенсирует возникшую экономию из-за улучшения аэродинамики.
раскрыть ветку (12)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Да это все понятно было сразу. Просто, если есть +4% экономии, то никаких -4%, а уж тем более, увеличения режимов при наличии экономии топлива быть не может!
раскрыть ветку (10)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Соответственно добавлю, что производитель мс21 не имеет таких технологий сейчас, чтобы сделать такое крыло как у Boeing и airbus, но крыло достаточно хорошее, чтобы не ставить на него законцовки типа "винглет"
0
Автор поста оценил этот комментарий
Твои воображаемые 4% - это и есть снижение режима и расхода движков на 4%!
Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества