Все знают, что законцовки крыла предназначены для экономии топлива, однако насколько именно? Агентство Cirium провело исследование и выяснило, что для разных типов воздушных судов на разных маршрутах показатели эффективности отличаются. И вот что получилось:

В среднем по больнице законцовки крыла, они же винглеты, снижают расход топлива на 3,45%. В целом же показатели эффективности варьируются от 1 до 10 и более %. Так, в частности, Boeing 737-800 на маршрутах Бангкок-Пекин при наличии законцовок расходует аж на 10,49% меньше топлива по сравнению с его же модификацией с прямым крылом. На других маршрутах экономия составляет 5-7%. Вероятно, именно поэтому практически невозможно найти Boeing 737-800 без законцовок крыла: хотя они в принципе выпускались (винглеты формально – это опция), на подавляющее большинство машин винглеты были установлены позднее.

738 без винглетов

Еще один 738 без винглетов

Он же в следующей жизни #каксзавода

Весьма полезна установка винглетов и на Boeing 767-300: на маршруте Лондон-Чикаго они экономят 8,73% топлива, а из Майами в Сан-Хуан с ними можно заливать на 9,71% топлива меньше. На эти машины винглеты устанавливаются значительно реже в силу почтенного возраста большинства летающих Б763: опция появилась относительно недавно и зачастую установка экономически нецелесообразна.

763 с винглетами

Есть в таблице данные и из России: «Аэрофлот» на маршрутах Сочи-Москва за счет винглетов экономит на Airbus A320 в среднем 2,82% топлива, а на A321 – 6,53%. Тут стоит отметить, что речь идёт о противопоставлении A320/A321 с шарклетами (выпускаются с 2012 года) с ранними машинами, оснащёнными вертикальными законцовками в виде стрелочек/птичек (Wingtip Fence) – поэтому и разница не настолько впечатляющая.

319 с винглетами

3-4% можно сэкономить за счёт винглетов на Boeing 757-200 и около 5% на Airbus A319 – это тоже редкие звери из-за того, что большинство этих машин выпущено до появления новой опции.

Стоит отметить, что помимо экономии топлива винглеты также позволяют снизить шум во время полёта в среднем на 6%.

Впервые эффект от винглетов был зафиксирован аж в 1897 году, когда и самолётов ещё толком не было. Тогда один из основоположников аэродинамики инженер Фредерик Ланчестер, наблюдая за парящими чайками, заметил, что они поднимают вверх кончики крыльев, и описал это в своей работе «Парение птиц и возможности механического полёта».

Принцип действия законцовок очень прост: подъемная сила крыла возникает из-за разницы давления над крылом и под ним. Однако если край крыла ровный, то воздух свободно будет перетекать через него снизу вверх. А поскольку крыло при этом движется вперед, то в этом месте образуются вихревые потоки. На создание этих потоков тратится часть мощности двигателей, то есть, часть топлива сгорает зря.

Для борьбы с перетеканием и нужны законцовки. Они бывают разных типов; самые первые представляли собой вертикальную конструкцию — «забор», преграждающий путь воздуху. Они так и называются: Wingtip Fence, их можно увидеть на Airbus A300, A310 или ранних A320 (до 2012 года выпуска). Более эффективными считаются саблевидные винглеты изогнутой формы с заостренным концом. На самолетах старых серий типа Boeing 737 или Airbus A320 их загибают вверх, чтобы не увеличивать размах крыла и избежать переоборудования аэродромов, уже сертифицированных под данный тип.

Новые модели сразу проектируются с законцовками крыла подобной формы — например, Airbus A350 или Boeing 787. Тогда вверх ничего не торчит, такое крыло легче и дешевле, а также не создает дополнительных ограничений по скорости бокового ветра при взлете и посадке. Вес, кстати, особенно важен: на многие старые типы самолетов нет смысла ставить винглеты просто потому, что увеличение веса из-за них установки компенсирует возникшую экономию из-за улучшения аэродинамики.

Илья Шатилин