Чому у літаків розгойдуються крила?
Чому у літака розгойдуються крила?
Незважаючи на те, що літаки визнаються найбезпечнішим видом транспорту, багато людей бояться перельотів. Деякі речі викликають у них паніку, і зокрема, вони переживають і нервують, якщо раптово виявляють, що у літака гойдаються крила. Їм здається, що вони можуть відпасти. Насправді, розгойдуються крила – це норма для сучасного повітряного транспорту, вони і повинні розгойдуватися. Але навіщо це потрібно, чому авіаконструктори використовують таке рішення? Чи робить це літак вразливіші?
Розгойдуються під час турбулентності крила – це запорука безпеки під час перельоту. Щоб зрозуміти це, достатньо вивчити їх конструкцію.
Пристрій крила літака
Пристрій крила пасажирського літака
Крило літака має складну конструкцію, воно не є цілісним шматком металу. Крім типової форми, яка покращує аеродинамічні якості повітряного транспорту, воно має і ряд інших особливостей. Для того, щоб зробити безпечний зліт або посадку, у крила повинні бути одні показники, а для того, щоб забезпечувати політ на висоті – інші. З-за цього крила літаків не стаціонарні, вони мають рухомі елементи, що дозволяють змінювати площу, кривизну цього елементу по відношенню до борту. Крило механізовано, складається з безлічі елементів, воно рухомо по своїй суті.
Як крило кріпиться до фюзеляжу
Кріплення крила
Зрозуміло, що крило до корпусу літака не приварюється. Воно кріпиться за рахунок силових балок – лонжеронів і інших допоміжних елементів до центроплану, а центроплан кріпиться до фюзеляжу також за рахунок потужних балок, тільки поздовжніх, або шпангоутами. Подібна конструкція відрізняється винятковою надійністю, вона витримує великі навантаження. Це необхідно, адже крило стикається з зусиллям не тільки від потоків повітря. На ньому знаходяться двигуни, нерідко – і запас палива.
Якби крило кріпилося жорстко, мала прямий зв’язок з фюзеляжем, воно, швидше за все, відірвалося при зльоті. Однак певна рухливість, яка задається такою системою, робить його відносно гнучким, але в будь-якому випадку повертається до своєї формі. Це забезпечує системі надійність під навантаженнями ззовні.
Цікавий факт: міцність і пружність крила сучасного літака може здивувати. На випробуваннях крило літака Боїнг – 777 вдалося зламати лише тоді, коли його відігнули на 7.3 метра від вихідного положення.
Розрахунок навантаження на крило
Турбіна пасажирського літака
На крило літака припадають навантаження різних типів. Це власна вага крила, навантаження аеродинамічного характеру, а також вага паливних баків, які можуть бути повними або порожніми. Відповідно, в кожному окремо взятому випадку навантаження будуть різними, це необхідно розраховувати. Але крило в будь-якому випадку повинно залишатися динамічним – хоча б для того, щоб підлаштовуватися під цю можливу різницю.
Що кажуть фахівці?
Перший вітчизняний літак із стаціонарним крилом був розроблений російським авіаконструктором Туполевым. В рядах людей, що мають відношення до авіації, ходить показова байка щодо рухливості крила його літака ТУ 114. Сторонні спостерігачі, поспостерігавши пробний політ, запитали авіаконструктора, чому крило махає. Він відповів, що якщо б воно не махала, то відвалилося б. І цю відповідь можна вважати повною мірою вичерпним з даного питання.
Коли крило повинно коливатися?
Вигин крила на злеті
Перші ознаки рухливості крила літака наглядова пасажир може відзначити ще при зльоті. У момент розбігу і злету крила можуть сильно коливатися, і вже після відриву від землі система приходить в рівновагу. У цей момент або пізніше висуваються підкрилки, можна бачити, як працюють механізми, що використовуються для трансформації крила. Якщо політ проходить у спокійній обстановці, то в наступний раз коливання будуть помітні вже на посадці.
Але якщо літак потрапляє у турбулентність, крила знову починають ходити ходором. Таким чином відбувається поглинання вібрації, борт може рухатися у встановленому режимі. Система працює безвідмовно, переживати із-за таких явищ пасажиру не варто.
Амплітуда коливань крила
Амплітуда коливань може бути різною, все залежить від технічних показників конкретного борту. На деяких невеликих авиасудах вона майже непомітна, зате на Аеробусі А-380 вона просто величезна. Але в будь-якому випадку її наявність є нормою, адже цей аспект ретельно розраховується інженерами ще до початку випуску нової серії літаків, і надалі.
Таким чином, крила літака розгойдуються, оскільки вони кріпляться не прямо до фюзеляжу. Їх стаціонарне кріплення призвело б до аварії. Рухаючись, вони забезпечують повітряному транспорту стабільний політ, виключають неприємності на момент зльоту, посадки, попадання борту турбулентність. Це абсолютно нормальне явище, а літаки з повною справедливістю визнаються найбільш безпечним видом транспорту.