Чому сімейство Airbus A320 має такі різні крила

Розглядаючи будь-який з існуючих варіантів Airbus A320 , можна побачити кілька різних деталей на кінцях їхніх крил. На старіших екземплярах літака крила можуть взагалі бути відсутніми, оскільки вони нагадують багато крил, розроблених у 80-х роках. На деяких може бути огорожа на кінці крила, яка має форму трикутника та простягається як над, так і під крилом. У новіших екземплярах може бути пікіруючий «шарклет»: змішане крило з вигином акулячого плавця.

A320 – це літак, який був на передовій у переломний період у розробці крил літаків. Змішані крила, які використовувалися в пізніших варіантах, досі можна побачити на крилах багатьох сучасних літаків. Пакет модернізації також був впроваджений для ранніх літаків A320, що дозволило встановити на них сучасні крила «Sharklet», що забезпечують значні переваги щодо довговічності та паливної ефективності.

Огорожі та крильця на кінчиках крил: що це таке?

Огородження на законцовках крил вперше були впроваджені на авіалайнері Airbus A310-300 у 1985 році, лише за три роки до того, як A320 вперше був введений в експлуатацію Air France у 1988 році. Як видно з архівної сторінки веб-сайту Airbus , огорожі на законцовках крил були пристроями для зменшення опору, виготовленими з вуглецевого композитного матеріалу, який став набагато поширенішим у сучасних реактивних літаках. Однак перші A320 не були оснащені огородженнями на законцовках крил.

Додавання огорож на кінцях крил або вінглетів приносить багато незначних переваг у льотні характеристики літака, але в найзагальніших рисах їхня функція полягає в тому, щоб допомогти літаку плавніше ковзати в повітрі. Спрямовуючи повітряний потік, коли воно ковзає з кінчика крила, зменшується кількість збурень повітря, зменшуючи опір та зменшуючи інтенсивність вихорів сліду, що залишаються за літаком. Загалом, додавання вінглетів може зробити для літака наступне:

• Зменшення злітної дистанції, що дозволяє літакам виконувати операції з менших аеропортів.
• Дозволити літакам досягати більших крейсерських висот польоту.
• Збільшена економія палива, що особливо важливо під час тривалих перельотів.
• Зменшення інтенсивності турбулентності, як для початкової, так і для наступної площин.

Для великих комерційних літаків додавання крила є особливо корисним, оскільки більші літаки створюють інтенсивніші сліди турбулентності та вихорів за собою. Таким чином, їх додавання може допомогти зробити польоти безпечнішими поблизу жвавих аеропортів.

Читачі можуть самі побачити ефект крильця, зробивши два паперові літачки: один із загнутими кінцями крил, а інший – без. Той, що з «крилцями», найімовірніше, полетиме пряміше та швидше – спробуйте!

Різні типи крила на A320

Як згадувалося раніше, першими крильцями, що з'явилися на A320, були огорожі на кінцях крил, запроваджені з Airbus A310-300, де вони, як було помічено, покращили витрату палива на крейсерському польоті більш ніж на 1,5%. На A320 огорожі на кінцях крил знаходилися на висоті 2,43 метра від землі та заввишки близько 0,98 метра, згідно з оцінкою з теми Aviation Stackexchange . Огорожі на кінцях крил також були помічені на Airbus A300-600, A320ceo та Airbus A380.

Airbus розпочав випробування різних варіантів змішаних крильців у 2006 році. Після кількох років випробувань вони представили змішані крильця Sharklet під час авіашоу в Дубаї в листопаді 2009 року. Згідно з прес-релізом Airbus , вони були набагато більшими за огорожі на законцовках крил, сягаючи 2,5 метра заввишки, і були виготовлені Корейським аерокосмічним підрозділом. Змішані законцовки крил додали 200 кг ваги, але забезпечили зменшення витрати палива на 3,5% на польотах понад 2800 км, що дозволило заощадити приблизно 220 000 доларів США та 700 тонн CO2 на літак щорічно.

Хоча позитивний вплив огорож на кінцях крил не такий виражений, як у змішаних вінглетів, з точки зору паливної ефективності, вертикальна орієнтація огорожі усуває вигин вгору, який спостерігається у скошених та змішаних вінглетах. Таким чином, літаки, оснащені огорожами на кінцях крил, не потребують структурних змін, щоб витримувати збільшений вигин крила, який можуть спричиняти змішані вінглети. Загалом, переваг змішаних законців крил було надто численними, щоб їх ігнорувати, і перший Airbus A320, оснащений Sharklet, був поставлений індонезійській авіакомпанії AirAsia у 2012 році.

Модернізація крил A320 стала доступною у 2015 році

Згідно з прес-релізом Airbus у 2013 році, нинішні крила на літаках сімейства A320 працюють трохи краще, ніж їхні попередники, пропонуючи скорочення витрати палива до 4%. Виробник літаків оголосив про початок програми модернізації літаків сімейства A320, яка мала стати доступною у 2015 році. Завдяки економії палива, додавання цих крила, за оцінками, збільшить дальність польоту до 100 морських миль.

Заява Дідьє Люкса, виконавчого віце-президента Airbus з обслуговування клієнтів на той час, звучала так:

«Клієнти нових літаків сімейства A320 одностайно захоплені перевагами, які Sharklets вже привносять у їхню діяльність. Тепер ми також можемо запропонувати цю технологію з доданою вартістю для модернізації їхніх літаків, що знаходяться в експлуатації, щоб збільшити дальність польоту, зменшити витрату палива та одночасно заощадити понад 900 тонн CO2 на рік на один літак».

Airbus заявила, що сімейство літаків A320neo мало надійти в експлуатацію в жовтні 2015 року, і всі вони були стандартно оснащені захисними лямками Sharklet. Модернізація включала встановлення захисних лямок Sharklet, а також посилення конструкції там, де це було необхідно. Модернізація була чудовим кроком для сімейства A320 і допомогла йому залишатися літаком з найнижчими експлуатаційними витратами серед усіх однопрохідних літаків на той час.

Хто виготовляє акулячі цукерки?

Згідно зі статтею новин Aero-mag Aerospace Manufacturing , опублікованою в червні 2024 року, компанія FACC зі штаб-квартирою в Рід-ім-Інкрайс, Австрія, нещодавно відсвяткувала важливу подію – виробництво 2000 Sharklet для Airbus. Пристрій законців крила далеко не такий простий, як здається, оскільки кожен Sharklet виготовлений з високотехнологічних композитних матеріалів і складається приблизно з 4000 компонентів. FACC дуже пишається своїм внеском у A320, як пояснив генеральний директор FACC Роберт Махтлінгер:

«Виробництво 2000 літаків Sharklets для нашого клієнта Airbus є важливою віхою для FACC. Ми з нетерпінням чекаємо на оснащення ще багатьох літаків Airbus літаками FACC Sharklets у найближчі роки. Авіакомпанії замовили понад 7000 літаків сімейства Airbus A320, і тепер ми разом продовжуємо цю історію успіху».

Згідно зі статтею, назва «Sharklet» («Шарклет») походить від форми компонента, схожої на акулячого плавця, та була заснована на крилах птахів у природі. Великі хижі птахи, такі як орли чи кондори, мають зовнішнє пір'я, яке загинається вгору під час польоту, що дозволяє їм літати ефективніше. Що стосується Sharklets, то FACC є лідером ринку в цій галузі. Враховуючи популярність дизайну, Sharklet, ймовірно, залишиться з нами надовго.

Паркан Wingtip може почати зникати

Старіший трикутний огорожу на кінцях крила поступово замінюється власним Sharklet, виробленим FACC. Однак, така конструкція має деякі переваги. Згідно з описом пристрою, опублікованим на Reddit, огорожа на кінцях крила відносно стійка до порушення потоку через утворення льоду на крилі, що робить літаки, оснащені нею, менш схильними до зупинки через накопичення льоду. Крім того, конструкція мала перевагу в тому, що вона була дуже простою та, можливо, легшою у виготовленні, навіть якщо її менший розмір та форма означали менший вплив на паливну ефективність.

Більше того, огорожа на кінчиках крил отримала певне визнання завдяки тому, що її асоціюють зі старими конструкціями Airbus. Згідно з відгуками на Airliners.net, авіаційному форумі, дизайн був елегантним і мав перевагу у збереженні меншої ширини літака, оскільки інші типи крила, як правило, збільшують загальний розмах крил. Як загальне зауваження щодо крила, існує кілька різних типів , зокрема:

Тип крила	Визначальні характеристики
Скошені крильця	Помітно короткий та нахилений вгору
Змішані крильця	М'яко розширюється назовні та плавно переходить у крило
Крильця роздвоєного ятагана	Два вигнутих крильця, що простягаються вгору та вниз у протилежних напрямках
Акулячі	Схоже на змішане крило, але з формою акулячого плавця, нахиленого назад
Огорожі на кінчиках крил	Плоске вертикальне крило, що простягається вгору та вниз

Примітно, що Boeing 777X вирішує проблему збільшення розмаху крил за допомогою вінглетів завдяки складним законцівкам крил . 777X – це третє покоління літака 777. Очікується, що його буде представлено цього року, він займатиме менше місця на землі, оскільки може складатися на законцівках крил. Однак у польоті розширені крила збільшують загальну підйомну силу літака, одночасно зменшуючи опір повітря та покращуючи аеродинамічну ефективність.

Огорожі Wingtip досі виробляються

Як вважають деякі користувачі Airliners.net, перевага економії місця від огорожі на кінцях крил означає, що вона може залишатися чинною ще багато років. Дійсно, авіаційна інженерна фірма RUAG Aerostructures досі виробляє огорожі на кінцях крил . Компанія постачає ці огорожі на кінцях крил (також відомі як коробки для кінцівок крил) для всіх літаків A320, що перебувають у небі, згідно з їхнім вебсайтом.

В аеропортах трапляється багато інцидентів, пов'язаних із зіткненням літаків, їхні крила стикаються одне з одним під час руління або маневрів відштовхування. Для нових великих комерційних літаків такі інновації, як складні крила, є, мабуть, найкращим з обох світів, але набагато дешевший і простіший у виробництві варіант огорожі на законцовках крил залишається дуже розумним варіантом для модернізації старих моделей.

Порівняно з літаками, які взагалі не мають крила, огорожі на кінцях крил забезпечують невелику, але помітну перевагу на тривалих рейсах. Економічна ефективність залежить від авіакомпанії, але простота огорожі на кінцях крил може зробити її привабливим варіантом для модернізації на інші моделі, не лише на A320.