Kodėl lėktuvų sparnų galai riesti į viršų? Šie įtaisai atlieka labai svarbią funkciją

Ar pastebėjote, kad sparnų galai dažnai būna riesti į viršų? Kitais kartais sparnų galuose rasite vertikalią plokštelę, kuri išsikiša ir virš, ir po sparnu. Šie įrenginiai yra vadinami vingletais ir turi labai svarbią paskirtį. Kokia ji? Kada vingletai atsirado? Kokių tipų vingletų galima išvysti?

Kad geriau suprastumėte vingletų paskirtį, turite žinoti pagrindinius lėktuvo aerodinamikos principus. Keliamoji jėga sukuriama slėgio skirtumo po lėktuvo sparnais ir virš jų. Aukštesnis slėgis, susidaręs po lėktuvo sparnu, keliauja iki sparnų galų, kur susiduria su žemesnio slėgio oru, esančiu virš sparno. Tai kuria sūkurius, kuriuos kai kuriais atvejais įmanoma pamatyti ir plika akimi.

Šie sūkuriai yra pakankamai stiprūs – iš paskos skrendantį lėktuvą jie pakrato tikrai nemenkai. Problema ir ta, kad jie yra ir energijos švaistymo išdava – sūkuriai sparnų galuose išduoda, kad lėktuvo aerodinaminis efektyvumas nėra optimalus. Kaip tikriausiai jau supratote, vingtelai yra išeitis.

Vingletai padeda išvengti sparnų galuose kuriamų sūkurių ar bent jau juos maksimaliai sumažinti. Tai reiškia, kad lėktuvas gali skristi greičiau ir sunaudoti mažiau kuro. Orlaivis su vingletais taip pat pasižymi geresnėmis valdymo charakteristikomis, gali greičiau kilti. Vingletai dažnai sutinkami ir sklandytuvuose – dėl sumažėjusio oro pasipriešinimo šie orlaiviai gali nusklęsti toliau.

Pirmą kartą sparnų galų plokštelės buvo patentuotos dar 1897 metais – Frederickas W. Lanchesteris šį įtaisą sukūrė būtent sparnų galų sūkuriams kontroliuoti. 1910 metais pasirodė pirmasis funkcionalus vingletų dizainas. Tačiau tikrasis proveržis įvyko jau Antrojo Pasaulinio karo metu – į apačią nukreipti vingletai, dažnai vadinami Hoernerio antgaliais sparnams, buvo išbandomi su Heinkel He 162 naikintuvu. Pavadinimas šio tipo vingletams, žinoma, neatsitiktinis – Sighardas F. Hoerneris buvo mokslininkas, 1952 metais publikavęs tyrimą, kuris įrodė į apačią nukreiptų vingletų naudą.

1976 metais Richardas Whitcombas, NASA mokslininkas, palygino sparną su vingletu su sparnu be vertikalaus antgalio. Rezultatai buvo vienareikšmiai – sparnas su vingletu buvo bent 20 % efektyvesnis. Todėl dabar dauguma lėktuvų šiuos įtaisus turi, tačiau ne visi jie yra vienodi.

Geriausiai jums pažįstami į viršų riesti vingletai. Jie gražiai susilieja su sparnu ir suteikia patogią vietą oro linijoms užklijuoti savo logotipą. Kitas dažnas dizainas – tiesios vertikalios plokštelės, išsikišančios ir virš, ir po sparnu. Boeing 787 Dreamliner vietoj įprastų vertikalių vingletų naudoja atgal riestus sparnų galus, kurie suteikia panašius privalumus, išskyrus tai, kad su jais orlaivio sparnų mojis yra didesnis. Tuo tarpu Boeing 737 MAX turi visai naują vingletų dizainą – atrodo tarsi sparnas išsišakotų į abi puses.

Vingletai sutinkami ir propeleriuose, tačiau nėra tokie pastebimi. Patys propeleriai yra mažesni, todėl jiems nereikia stipriai atsikišusių vingletų. Šiuos įtaisus galima pastebėti ir kai kuriuose ventiliatoriuose – gamintojai teigia, kad taip sumažinamas oro pasipriešinimas ir ventiliatorius tampa efektyvesnis. Tačiau aerodinamikos specialistai tuo abejoja – ventiliatoriai sukasi per lėtai, kad turėtų kokios naudos iš pridėtinių vingletų.

Taigi, kai kitą kartą skrisite lėktuvu, draugui sėdinčiam prie lango galėsite pasakyti, kodėl sparnų galai yra riesti į viršų – vingletai neleidžia formuotis stipriems sūkuriams ir taip sumažina oro pasipriešinimą, pagerindami lėktuvo valdymą ir leisdami sutaupyti kuro.