Как работает наклонная законцовка крыла Боинга 787?

Законцовки крыльев у этих самолетов очень разные. Законцовка крыла Боинга 787 представляет собой острый треугольник, а законцовка крыла Боинга 737-300 плоская.

British Airways Boeing 787-8 G-ZBJC законцовка крыла | СтивенG88

British Airways Boeing 787-8 G-ZBJC законцовка крыла | от StephenG88 ( источник )

Почему законцовка крыла Боинга 787 отличается от крыла Боинга 737?

Я обещаю вам, ребята, понять, что я имею в виду, но мой ноутбук работает неправильно.
@Simon: Нет, Итан имеет в виду то, что называется заостренным концом крыла . Работает лучше, чем винглет.
@ Саймон Я должен согласиться с Питером Кемпфом, крылья с наклоном работают иначе, чем винглеты (хотя они делают похожие вещи), так что это не дубликат этого конкретного вопроса. И ни один из ответов не погружается в то, как работают крылья с наклоном, так что ... Да, не дубликат.
@PeterKämpf Во время моего комментария изображения не было в посте, и было только упоминание о «треугольнике», который я принял за акулу. Получил это сейчас, поэтому удалил мой голос, чтобы закрыть.
Ребята, я спрашивал о форме законцовки крыла, а не о крыле 787 и уменьшении лобового сопротивления вихря на законцовке крыла, спасибо, что некоторые из этих фотографий были полезны. Я нашел ответ самостоятельно, но спасибо за усилия и исследования моих вопросов.

Ответы (2)

Наклонная законцовка крыла Боинга 787 теперь имеет форму законцовки крыла «le denier cri», но на протяжении многих тысячелетий успешно использовалась водоплавающими птицами . Использование композитных конструкций значительно упростило трехмерное формирование законцовок крыла, и первыми самолетами, использовавшими увеличенную стреловидность законцовки крыла, действительно были составные планеры, такие как Schempp-Hirth Discus .

Чайка (слева) Schempp-Hirth Discus 2

Чайка (слева) Schempp-Hirth Discus 2 (справа, источник )

Во времена металлических крыльев компания Dornier представила свой TNT (Tragflügel Neuer Technologie, по-английски: крыло новой технологии) на таких самолетах, как Do 228 , Do 328 и летающей лодке Dornier ATT . В нем использовалась треугольная законцовка крыла без изменения стреловидности задней кромки, которую легче изготовить из алюминия.

Самолет Air Alps Dornier 328-110 приземляется в аэропорту Фьюмичино, Рим, Италия, вид из Остии Антики.

Самолет Air Alps Dornier 328-110 приземляется в аэропорту Фьюмичино, Рим, Италия, вид из Остии Антики. Рисунок Макаристоса .

Вы можете думать о наклонной законцовке крыла как о крылышке, которое было загнуто вниз. Увеличение размаха крыла задействует большую массу воздуха для создания подъемной силы, а индуктивное сопротивление уменьшается . Это уже объясняет большую часть эффекта, но увеличенная развертка добавляет еще несколько преимуществ.

  • Более высокая стреловидность снижает наклон кривой подъемной силы. Это помогает уменьшить подъемную силу (и, следовательно, изгибающий момент!) законцовки крыла на больших углах атаки. Следовательно, наклон законцовки крыла приведет к снижению максимального изгибающего момента.
  • Стреловидность также смещает центр давления законцовки крыла назад, добавляя отрицательный крутящий момент. Этот момент снижает угол атаки по всему внешнему крылу при порывах ветра и при высоких перегрузках, что также помогает снизить максимальный изгибающий момент в корне.
  • Особенно в планерах это позволяет сочетать почти эллиптическое распределение циркуляции в широком диапазоне углов атаки с хорошими характеристиками сваливания. Меньший наклон кривой подъемной силы законцовки крыла позволяет ему сваливаться при большем угле атаки и уменьшает его вклад в подъемную силу по сравнению с его площадью при увеличении угла атаки.

Такая аэроупругая адаптация вместе с низким расходом топлива современных двигателей с большой степенью двухконтурности позволяет Boeing 787 использовать крыло с удлинением 10, а A350 — до 11,8. Ранее, за исключением планеров, только специальные конструкции для экстремального времени полета и дальности полета, такие как B-24 Liberator или Breguet Atlantique , имели такое удлинение. В более старых конструкциях авиалайнеров приходилось использовать более низкое удлинение (от 6 до 8,5), чтобы иметь достаточный объем крыла для топлива.

Цель наклонной законцовки крыла такая же, как и у винглета - уменьшить лобовое сопротивление за счет уменьшения эффекта вихрей законцовки крыла.

Боинг 767-600 с наклоном крыла

Источник: www.boeing.com

Большинство самолетов используют винглеты для улучшения характеристик. По сути, они уменьшают вихрь на законцовке крыла, [отклоняя воздух] (и связанное с этим сопротивление, отклоняя воздух, который хочет уйти через кончик, обратно вниз), который хочет уйти через кончик, обратно вниз. Это снижает индуктивное сопротивление.

В случае наклонных законцовок, концы крыльев имеют большую стреловидность по сравнению с остальной частью крыла.

Боинг 787 с наклонными законцовками крыла" B787-800v1.0 " от Julien.scavini - собственная работа. Под лицензией CC BY-SA 3.0 через Commons .

Наклонные законцовки крыла также уменьшают вихрь законцовки крыла, перенаправляя вихри законцовки крыла дальше наружу и назад от крыла.

Наклонные законцовки крыла более эффективны по сравнению с законцовками в крейсерском режиме и используются в самолетах сверхдальней авиации.

Сравнение снижения лобового сопротивления за счет законцовок крыла

Источник: www.boeing.com

Одна проблема с наклонными законцовками крыла заключается в том, что они увеличивают размах. Это увеличивает изгибающий момент. Другая причина, по которой мы не видим ряд самолетов с наклонными законцовками крыла, связана с тем, что они не могут быть дооснащены (хотя было предложение дооснастить KC135 наклонными законцовками).

Примечание: фото не очень четкое. Я просто ответил про наклонную законцовку крыла.

Боюсь, я никогда не пойму, как вихрь за крылом может вызвать сопротивление.
Это связано с трехмерным характером потока; если бы поток был двухмерным (т. е. вокруг аэродинамического профиля), не было бы вихрей на законцовках крыла и индуктивного сопротивления.
@aeroalias, нет, Питер прав. Вихри не могут вызвать сопротивление. У них та же причина, что и у индуктивного сопротивления, но сами они не являются причиной.
Вихри законцовок крыла вызывают нисходящий поток, который уменьшает эффективный угол атаки крыла. Это эффективно наклоняет вектор подъемной силы назад, вызывая направленную вниз по потоку силу (сопротивление) на крыле. Это сопротивление называется индуктивным сопротивлением, так как оно вызвано действием концевых вихрей.
Да и мокрые улицы вызывают дождь. Все это знают - это очевидно!
@PeterKämpf: Перетаскивание - это непрерывная потеря энергии. В частности, это механическая энергия, отдаваемая самолетом в воздух. Некоторое сопротивление неизбежно, оно связано с силами, направляющими воздух вниз для создания подъемной силы. Силы, которые ускоряют воздух в других направлениях, по-прежнему вызывают сопротивление, но не подъемную силу. Вихрь является доказательством того, что воздух движется в непреднамеренных направлениях и, таким образом, сопротивления можно избежать, но на самом деле вихрь не является самой силой. Это может показаться нелогичным, но физики делают это постоянно. Спросите ЦЕРН: все, что они делают, это смотрят на обломки столкновения, чтобы сказать что-то о частице.
@MSalters Хорошо, я укушу. Речь идет о причине и следствии, и у aeroalias все наоборот (как и у большинства людей здесь). Или вы имеете в виду, что барионы в ЦЕРНе вызывают столкновения? Конечно нет, но это то, что аэроалиас говорит о вихре следа. Вихрь является доказательством подъемной силы и, как таковой, неизбежен. Это то, что происходит позади самолета, чтобы сгладить вызванное им возмущение, но не вызывает сопротивления. Если вы прочитаете еще несколько моих ответов , причинно-следственная связь должна стать понятной.
@PeterKämpf: Я имел в виду, что многие физики не рассматривают причину и следствие в таких черно-белых терминах. Я согласен, что и сопротивление, и вихрь связаны с полем ускорений воздуха, обтекающего и под крылом. Однако вихрь является частью этого поля ускорения, а сопротивление вызвано полем.
@MSalters: я предпочитаю четкое понимание рабочего механизма запутанному представлению, в котором причина и следствие взаимозаменяемы по желанию. У нас есть четкая последовательность событий, потому что поток воздуха и время идут в одном направлении. Даже в ЦЕРН время не идет вспять. Зачем тогда принимать такую ​​ерунду, как "Вихри законцовок крыла вызывают поток вниз"?
@PeterKämpf: Смотреть на поток воздуха и время в одном направлении — довольно сложный подход. Физически столь же верная точка зрения состоит в том, чтобы изучать его как стационарную модель. Это замораживает время из уравнения, облегчая решение проблемы. На самом деле это обычный метод в физике.
Как работает наклонная законцовка крыла Боинга 787?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v