Kam reikalingi tie maži gumbeliai ant Boeing 737 ir kitų lėktuvų sparnų? Juos tikrai esate matę

Kam reikalingi tie maži gumbeliai ant Boeing 737 ir kitų lėktuvų sparnų? Juos tikrai esate matę

Keliaudami lėktuve tikrai esate sėdėję kur nors netoli sparnų. Jei esate atidūs, ant sparno paviršiaus galėjote pastebėti nedidelių atsikišimų eilę. Jie atrodo taip, tarsi jų ten neturėtų būti – juk sparno efektyvumas priklauso ir nuo paviršių lygumo. Tačiau iš tikrųjų tai yra labai svarbūs įtaisai, kurie puošia ne tiklėktuvų sparnus, bet ir Mitsubishi Lancer Evolution stogą, ir vėjo jėgainių mentis. Kas tai per daiktai?

Tai – sūkurių generatoriai. Nors juos lengviausia pastebėti ant Boeing 737, 767, 787  ar kitų gamintojo lėktuvų sparnų, juos turi ir Airbus A320 šeima, tik ten jie montuojami po sparnais. Sūkurių generatorius turi ir daugybė mažesnių orlaivių, įskaitant reaktyvinius naikintuvus, ir netgi lengvuosius mėgėjų lėktuvus. Tai kas tai ir kam jie reikalingi?



Kaip galite suprasti iš pavadinimo, sūkurių generatoriai kuria sūkurius. Tai yra visiškai pasyvūs prietaisai – sūkurius jie generuoja vien savo forma. Įprastai sūkurių generatoriai yra kvadratinio arba trikampio profilio. Jie yra visai neaukšti, dažniausiai pastebimi arčiau priekinės sparno ar horizontalių stabilizatorių briaunos, tačiau gali būti montuojami praktiškai bet kur, kur jų reikia.

Daugeliui matytas vaizdas – sūkurių generatoriai ant Boeing 737 sparno. (ChristosV, Wikimedia(CC BY-SA 3.0)

Sūkuriai šalia aerodinaminių paviršių įprastai nėra pageidaujami, tačiau kartais jie yra geresnė išeitis nei tolygus oro srautas. Pavyzdžiui, sparnų efektyvumas priklauso nuo juos glostančių oro srautų. Tie srautai kartais gali atsiskirti, ir dideliais sūkuriais verstis šalin. Oro tėkmės atsiskyrimas nuo sparno yra nepageidaujamas reiškinys, todėl naudojami sūkurių generatoriai. Jie kuria daugybę mažesnių sūkurių, kurie išlaiko kontaktą su sparno paviršiumi.

Boeing 787 sparnas su tolumoje matoma sūkurių generatorių eile. (BriYYZ, Wikimedia(CC BY-SA 2.0)

Sūkurių generatorius galima nusipirkti ir pačiam sumontuoti ant savo lėktuvo sparnų. Ekspertai teigia, kad šie įtaisai sumažina smukos greitį, todėl orlaiviui lengviau skristi žemesniu greičiu, bent jau teoriškai galima kilti su sunkesniu svoriu. Tačiau bandymai taip pat parodė, kad dėl papildomo pasipriešinimo nežymiai sumažėja maksimalus greitis. Tuo tarpu Airbus A320 sparnų apačioje turi kelis sūkurių generatorius vien tam, kad sumažintų triukšmą, kylantį dėl ne visai aerodinamiškų komponentų.

Pirmame plane – sūkurių generatorių eilė ant TA-4SU Super Skyhawk sparno. Šie įrenginiai reikalingi ir kariniams orlaiviams. (Dave1185, Wikimedia(CC BY-SA 3.0)

Taigi, trumpai tariant, sūkurių generatoriai gerina sparnų efektyvumą, nes neleidžia atsiskirti oro srautui. Tai – nedidelė aerodinaminė gudrybė, kuri gali padėti sutaupyti degalų ir pasiekti geresnį stabilumą skriejant mažesniu greičiu. Vienos savybės svarbesnės keleiviniams laineriams, kitos – naikintuvams ir mažiems mėgėjiškiems lėktuvams.

Straipsnio pradžioje ne be reikalo minėjome ir Mitsubishi Lancer Evo. Kai kurios šio sportiško sedano versijos ant stogo turėjo visą sūkurių generatorių eilę. Štai aštuntosios kartos Evo – sūkurių generatoriai neleidžia oro srautui atsiskirti nuo automobilio. Vietoje to jie nukreipia sūkurius žemyn, kur juos gali panaudoti didelis spoileris:

Mitsubishi Lancer Evo VIII – stogo gale galite pamatyti visą eilę sūkurių generatorių – jie neleidžia oro srautui atsiskirti prieš pat spoilerį. (Shadman Samee, Wikimedia(CC BY-SA 2.0)

Vėjo jėgainių mentys taip pat kartais padabinamos sūkurių generatoriais. Jie dažnai montuojami ant senesnių jėgainių. Pats sūkurių generatorių montavimo procesas atrodo įspūdingai jau vien dėl aukščio, kuriame tenka dirbti darbininkams.

Montuojami sūkurių generatoriai – jie padidina menčių efektyvumą. (RobertBergqvist, Wikimedia(CC BY-SA 3.0)

Šie sūkurių generatoriai veikia lygiai taip pat – neleidžia oro srautui atsiskirti nuo mentės paviršiaus. Kadangi daugiau tekančio oro tiesiogiai kontaktuoja su mentimis, jos sukasi greičiau ir jėgainė veikia efektyviau.

Schema, paaiškinanti oro tėkmės atsiskyrimą ir kaip to išvengia sūkurių generatoriai. (RobertBergqvist, Wikimedia(CC BY-SA 3.0)

Taigi, kai kitą kartą kur nors skrisite ar kokia nors proga apžiūrinėsite orlaivius, galėsite draugams parodyti savo žinias ir paaiškinti, kam skirti tie nedideli gumbeliai ant aerodinaminių paviršių.



Taip pat skaitykite:

Kam skirtas burbulą primenantis daiktas po Pilatus PC-12 sparnu?

Anksčiau ne vienas didelis keleivinis lėktuvas turėjo parašiutą, bet ne tokį, apie kurį pagalvojote;

Kodėl naujasis Boeing 777X turės užlenkiamus sparnų galus;

Kodėl kai kurių Boeing lėktuvų variklių korpusai turi dantytus galus? 

Kam skirtos tos raudonos juostelės su užrašu „Remove before flight“ ant oro uostuose stovinčių lėktuvų?

Kodėl sparnų galai dažnai yra riesti į viršų?

Kam skirti ant sparnų galų matomi strypeliai?

Kokią funkciją atlieka ant sparnų matomos geltonos kilpos?

Kokį kurą degina reaktyviniai lėktuvai?

10 įdomių faktų apie vėjo jėgaines, kurių galbūt nežinojote: kaip atrodo vertikalios ašies vėjo jėgainė, kodėl jos visada baltos ir turi tris mentis? (Video)

10 įdomių faktų apie vėjo jėgaines, kurių galbūt nežinojote: kaip atrodo vertikalios ašies vėjo jėgainė, kodėl jos visada baltos ir turi tris mentis? (Video)

Vėjo jėgainės šiais laikais jau yra įprasta kraštovaizdžio dalis. Visi žino, kad vėjo energija yra švarus būdas užtikrinti mūsų energijos poreikius – vėjo niekada nepritrūksime, o šalia didelių baltų jėgainių nematyti dūmų stulpus kuriančių kaminų. Visgi, apie vėjo jėgaines žinome tikrai ne viską. Todėl šį pirmadienio vakarą kviečiame paskaityti 10 įdomių faktų apie vėjo jėgaines, kurių galbūt nežinojote.

Įdomius faktus siūlome kiekvieną pirmadienį. Praeitą savaitę kvietėme paskaityti 10 įdomių faktų apie sniegaeigius. Jei to dar nepadarėte, siūlome užmesti akį ir į tą straipsnį. O dabar – iškart prie vėjo jėgainių.



Vėjo jėgainės yra senesnės nei manote. Galite pamanyti, kad vėjo jėgainės yra modernių laikų išradimas. Visgi, nesvarbu kiek jums metų, jos yra senesnės už jus. Pirmosios vėjo turbinos, skirtos mechaninei energijai išgauti, buvo pastatytos dar 500-900 metų prieš kristų Persijoje. Aišku, jos suko įvairias mašinas, elektros negamino. Pirmoji elektrą generuojanti vėjo jėgainė buvo pastatyta 1887 metais škotų išradėjo Jameso Blytho. Visgi, tankiai gyvenamoje Europoje toks išradimas nepaplito, o štai JAV išradėjo Charleso F. Brusho automatizuota elektrą gaminanti vėjo jėgainė, sukurta tais pačiais 1887 metais, labiau patraukė žmonių dėmesį. Vėjo jėgainės išplito po nuošalesnes JAV vietoves, kur elektros tinklai nebuvo taip gerai išplėtoti – daugelis nuošalių sodybų turėjo nuosavas vėjo jėgaines.

Charleso F. Brusho Klyvlande 1887 metais pastatyta 18 metrų aukščio vėjo jėgainė. (Wikimedia)

Vėjo jėgainės gali pasiekti labai didelį greitį. Pažvelgus į didelę vėjo jėgainę sunku įsivaizduoti ją labai greitai besisukančią. Tačiau taip gali nutikti. Vėjo jėgainė gali suktis 10-22 apsisukimų per minutę greičiu. Vis tiek neatrodo labai greitai? Sukantis 22 apsisukimų per minutę greičiu mentės galas gali pasiekti didesnį nei 320 km/h greitį. Teoriškai vėjo jėgainės galėtų suktis ir dar greičiau, tačiau tuomet menčių ir mechaninių mazgų susidėvėjimas nusvertų vėjo jėgainių suteikiamus privalumus. Esant didelėms audroms vėjo jėgainės yra sustabdomos apskritai – jos turi stabdžius. O pučiant stipriam vėjui koreguojamas menčių atakos kampas, kad jos suktųsi optimaliu greičiu. Kas nutiktų, jei jos pasiektų per didelį greitį? Iš esmės, jos susinaikintų:

 

Vėjo jėgaines mėgsta ne visi. Kodėl reikėtų nemėgti šių elegantiškų statinių, kurie yra giliai įsirėžę į mūsų civilizacijos istoriją ir dabar gamina švarią elektros energiją? Pasirodo, priežasčių yra daug. Taip, vėjo malūnai kadaise buvo įprastas reiškinys kone kas antrame kaime, tačiau jie buvo nedideli. Vėjo jėgainių aukštis siekia ir 160 metrų, todėl jos labai lengvai pastebimos ir, kaip mano kai kurie žmonės, bjauroja kraštovaizdį. Jau minėjome, kad jų menčių galai gali pasiekti nemažą greitį, todėl nenustebsite sužinoję, kad vėjo jėgainės gali skleisti ir erzinantį garsą. Jis erzina žmones, o štai šikšnosparnius ir, kaip manoma, bites net paklaidina. Vakarėjant ilgi vėjo jėgainių šešėliai gali pasiekti ir žmonių namus – tuomet problema yra šviesos mirgėjimas languose – besisukančios mentys kuria labai nemalonų efektą. Sąrašą būtų galima tęsti – žmonės vėjo jėgainių nemėgsta ir dėl jų gaminamos energijos kainos, ir dėl statymo metu apkraunamų kelių, ir netgi dėl išvaizdos.

Žmonės mano, kad vėjo jėgainės darko kraštovaizdį. (Naturpuur, Wikimedia(CC BY-SA 4.0)

Kodėl vėjo jėgainės yra baltos? Jei jau prakalbome apie išvaizdą, ar pastebėjote, kad beveik visos be išimties vėjo jėgainės yra baltos arba šviesiai pilkos? Pasirodo, taip yra dėl dviejų esminių priežasčių. Pirma, taip vėjo jėgainės lengviau įsilieja į aplinką – jos mažiau pastebimos, todėl ne taip darko kraštovaizdį. Dėl tos pačios priežasties kartais jų stiebo pagrindai yra dažomi žaliai. Kita priežastis skamba visai priešingai – baltą spalvą lengviau pastebėti iš orlaivių. Kraštovaizdis beveik niekada nebūna visai baltas, todėl baltas vėjo jėgainės mentis iš aukštai lengviau pastebėti. Kartais padeda ir raudoni menčių galai, ir įspėjamosios šviesos ant vėjo jėgainės viršaus. Balta taip pat geriau atspindi saulės šviesą, todėl vėjo jėgainės stipriai neįkaista, bet tai jau ne pirminė spalvos pasirinkimo priežastis.

Baltos mentys su raudonomis juostomis yra lengviau pastebimos iš oro, bet nerėžia akies stovint ant žemės. (Peter Spieß, Wikimedia(CC BY-SA 4.0)

Kodėl dauguma vėjo jėgainių turi tris mentis? Vėjo jėgainės mentys turi būti subalansuotos, todėl jų turi būti bent dvi. Didesnių jų skaičius gali padėti iš vėjo išgauti daugiau energijos, tačiau negalima sukurti jėgainės su daugybe menčių ir tikėtis, kad ji veiks efektyviai. Pasiekus tam tikrą ribą efektyvumo augimas jau nebėra žymus ir neatsveria papildomos kainos ir sudėtingumo. Vėjo jėgainių kūrėjai stengiasi suderinti efektyvumą, kaštus ir mechanizmo ilgaamžiškumą. Pasirodo, tam geriausiai tinka trys mentys.




Kai kurios vėjo jėgainės turi apžvalgos aikšteles. Kelios tokios vėjo jėgainės yra Austrijoje, Vokietijoje ir kitose Vakarų Europos ir Šiaurės Amerikos šalyse. Jos tampa turistų traukos centru, padeda iš aukštai apžvelgti apylinkes ir dar geriau įsilieja į vietinį visuomeninį gyvenimą. Įprastai jos įrengiamos prie pat viršūnės, dažnai – netoli kalnų ar kitų ypatingai gražių gamtos kampelių.

Vėjo jėgainė su apžvalgos aikštele Kanadoje. (Jonathon Simister, Wikimedia(CC BY-SA 3.0)

Ateityje vėjo energetika taps vienu iš pagrindinių elektros šaltinių. Pasaulyje vėjo energetika tik plečiasi. Naujos technologijos leidžia išvengti daugelio su vėjo jėgainėmis susijusių problemų, o jėgainės jūrose jau kurį laiką rodo puikius rezultatus. Tačiau tai – tik pradžia. Pasaulinė vėjo energijos taryba prognozuoja, kad iki 2020 metų 15,7 % visos pasaulio elektros energijos bus pagaminama vėjo jėgainių, o jau 2030 metais šis skaičius pasieks 28,5 %.

Vandenyje stovinčios vėjo jėgainės niekam netrukdo ir yra labai efektyvios. (Tycho, Wikimedia(CC BY-SA 3.0)

Egzistuoja kelios vėjo jėgainių rūšys. Jūs geriausiai pažįstate horizontalios ašies vėjo turbinas, tačiau egzistuoja ir vertikalios ašies vėjo jėgainių. Jos yra lengviau prižiūrimos, nes visi mechanizmai yra ant žemės, tačiau nėra tokios efektyvios. Kita vertus, vertikalios ašies vėjo jėgainės gali būti tylesnės, joms nebūtina kaskart prisitaikyti prie vėjo krypties, jų komponentai dažnai yra pigesni.

Didžiausia vertikali vėjo jėgainė pasaulyje – ji stovi Kvebeke, Kanadoje. (ChristianT, Wikimedia(CC BY-SA 3.0)

Vėjo jėgainių priežiūrai netinka aukščio bijantys žmonės. Įprastų vėjo jėgainių mechaniniai ir elektroniniai komponentai yra tiesiai už menčių. Tai reiškia, kad norint atlikti jų priežiūrą reikia pasikelti į labai didelį aukštį, kuris siekia ir 10-160 metrų. Tai, beje, daroma liftu, nebent prižiūrima mažesnė jėgainė – tuomet tenka lipti kopėčiomis. Kartais tenka apžiūrėti ir pačias mentis – reikia patikrinti kaip laikas veikia stiklo pluoštą, kiek jos susidėvėjo. Todėl pasivaikšiojimai lauke, žinoma, su visomis atsargumo priemonėmis, yra būtini. Lauke taip pat atliekami ir tokie kasdieniškai skambantys darbai kaip įspėjamosios lemputės keitimas.

Bet koks būtų pasaulis be ekstremalų – su leidimu galima nuo vėjo jėgainės menties ir nušokti:

 

Perdirbimas taps tikru iššūkiu. Vėjo jėgainių technologija šuoliais juda į priekį. Tai reiškia, kad ateityje teks perdirbti senas jėgaines ir jas keisti naujomis. Tai taps visai nauju iššūkiu, nes mentys yra didžiulės, jos turi ir vidinių komponentų. Manoma, kad daug jų bus paprasčiausiai susmulkintos. Vėjo jėgainių mentys yra gaminamos iš kompozitinių medžiagų, dažniausiai – iš stiklo pluoštu sustiprinto plastiko. Susmulkintos dalys vėliau būtų naudojamos naujų daiktų gamybai, tarp kurių – ir naujos mentys, laivai, automobiliai ir taip toliau.



Tiek įdomių faktų šį pirmadienį. Taip pat kviečiame skaityti:

10 įdomių faktų apie sniegaeigius;

10 įdomių faktų apie sniego valymo mašinas;

10 įdomių faktų apie sraigtasparnius;

10 įdomių faktų apie motociklus;

10 įdomių faktų apie sunkvežimius;

10 įdomių faktų apie traukinius;

10 įdomių faktų apie traktorius;

Apie Nodum

Nodum.lt - įdomiems skaitiniams skirtas puslapis. Čia reguliariai publikuojami straipsniai apie naujausias technologijas, mokslo pasiekimus, automobilių pasaulio naujienas ir kultūrą, patarimus ir visokias internete aptinkamas įdomybes. Didžiausias dėmesys skiriamas žmonėms, kurie kuria, keliauja, myli savo darbą, įdomioms lankytinoms vietoms ir pomėgiams. Nodum.lt - įvairenybių mazgas, jei veikiate ką nors įdomaus, apie ką norėtumėte papaskoti - susisiekite su mumis per mūsų Facebook puslapį ar elektroniniu paštu - nodum2017@gmail.com.