Почему в аналогичных самолетах Airbus и Boeing используются разные механизмы закрылков и предкрылков?

Хотя упомянутые вами самолеты могут показаться похожими, на самом деле это не совсем так. Спецификация да, но период, в который он был разработан, имеет огромное значение. Например:

• Первый полет Boeing 737 состоялся в 1967 году, а Airbus A320 последовал значительно позже, в 1987 году (20 лет спустя).
• Boeing 747 впервые поднялся в воздух в 1969 году, Airbus A380 последовал за ним в 2005 году (36 лет спустя).

Каждый редизайн стоит дорого и требует много времени, поэтому, если нет никакой мыслимой выгоды, его не делают. Не существует четкого уравнения для выбора определенного типа механизма предкрылков и закрылков:

• Операционная среда меняется со временем. Одним из важных соображений является посадочная скорость (и соответствующая длина взлетно-посадочной полосы). Это, например, сильно ограничило возможности Boeing 707, и вполне вероятно, что Boeing не захочет столкнуться с той же проблемой с B747, чтобы позволить ему обслуживать как можно больше рынков в то время, когда аэропорты не были столь развиты. По этой причине они поставили очень сложные закрылки с тремя прорезями. (Для сравнения, посмотрите на A380, который вызвал головную боль, поскольку операторам аэропортов приходится модифицировать и/или перестраивать оборудование, чтобы приспособить его)

• С годами самолеты стали легче благодаря внедрению новых материалов, технологий производства и более оптимизированной конструкции.

• Технологии стали лучше в моделировании, поэтому мы можем быть менее консервативны в выборе дизайна, поскольку у нас есть лучшее представление о конечном результате. Это касается не только конструкции, но и аэродинамики.

Суть в том, что вы берете значения и смотрите на несколько разных дизайнов. Вы выбираете тот, который лучше всего соответствует вашим критериям (не только по производительности, но и по тому, что вы можете построить), и соглашаетесь с ним, и этот выбор со временем изменится. Если бы Boeing 737 был построен сегодня, детали, скорее всего, были бы совсем другими.

Что это значит?

• Например, у A380 есть только одинарные предкрылки с прорезями. Когда B747-8i недавно получил новую конструкцию крыла, он заменил закрылки с тройными на двойные и однощелевые.

• И A350, и B787, спроектированные примерно в одно и то же время, имеют задние закрылки с одной прорезью и (в значительной степени) одинаковую конструкцию предкрылков.

Как правило, ряд родственных самолетов использует одно и то же крыло: Возьмем A318, A319, A320 и A321 : все они используют одно и то же крыло с одинаковым аэродинамическим профилем, но гораздо более легкий A318 может обойтись закрылками с одной прорезью, в то время как самый тяжелый, A321 требуется две секции закрылков для закрылка с двумя прорезями, чтобы вытягивать каждую часть подъемной силы, чтобы сохранить небольшое увеличение скорости взлета и захода на посадку. Так как закрылки — это часть крыла, с помощью которой легче всего настроить свою подъемную силу в соответствии с потребностями самолета, вы увидите множество их вариаций.

Устройства передней кромки не так сильно различаются: с внутренней стороны чаще всего используется закрылок Крюгера , а с внешней используется планка. В то время как предкрылок всегда будет иметь прорезь между собой и крылом, закрылок Крюгера может быть с прорезями или без прорезей. В раскрытом состоянии оба будут иметь форму, очень похожую на воздушный поток, и отличается только их движение: в то время как предкрылок движется вперед с небольшим вращением вниз, закрылок Крюгера качается вокруг шарнира, расположенного рядом с передней кромкой крыла. Оба имеют либо полностью убранное, либо полностью выпущенное положение, в то время как закрылки задней кромки могут быть установлены ступенчато, чтобы отрегулировать их для умеренного увеличения подъемной силы / низкого сопротивления во время взлета или высокого подъема / высокого сопротивления для посадки.

Сложный шарнирный механизм на вашем снимке позволяет закрылкам Крюгера Боинга 747 увеличивать их изгиб при выпуске. Это на самом деле уникально среди авиалайнеров.

Клапан Крюгера является новейшим из них и был изобретен в 1943 году . Все патенты на них давно истекли, и сегодня патентами могут быть защищены лишь отдельные детали, вроде механизма.