IMG-LOGO
image

01 июн. 2024

Просмотров: 78

Зачем на самолетных двигателях странные треугольники: простой ответ по аэродинамике

Знаете, какой самый неожиданный враг у аэродинамиков современного лайнера? Его же собственные двигатели. И чем они мощнее, тем больше проблем создают.
В середине прошлого века, когда турбины были компактными, инженеры могли позволить себе роскошь держать их подальше от крыла на длинных пилонах.

Сегодня подавляющее большинство пассажирских самолетов носят свои двигатели под крылом. Это практично для обслуживания, выгодно для балансировки, но... катастрофично для идеального обтекания. Железные «бочки» под крылом здорово портят всю картину воздушного потока.

Раньше, в 60-70-е, с этим мирились — турбины тогда были скромных размеров. Их отодвигали подальше от чувствительной поверхности крыла, и все были более-менее довольны.

Но прогресс не остановить. На смену «стройным» реактивным двигателям пришли турбовентиляторные гиганты. Их вентиляторы выросли до таких размеров, что при посадке между ними и взлетной полосой остается буквально несколько десятков сантиметров. Представьте себе эту мощь.

Зачем на самолетных двигателях странные треугольники: простой ответ по аэродинамике

Итог печален: двигатели стали огромными, а пилоны, на которых они висят, — короткими. Теперь мотогондола вплотную прижата к передней кромке крыла и дирижирует воздушным потоком по-своему. Она создает мощные вихри, которые заставляют поток воздуха преждевременно отрываться от верхней поверхности крыла. Если говорить без сложных терминов, это приводит к двум очень неприятным вещам:

  • крыло хуже держит самолет в воздухе — подъемная сила падает;
  • самолет становится более склонным к сваливанию в штопор, особенно на малых скоростях.

Спасительный хаос: когда турбулентность — это решение

И что же делать инженерам? Бороться с одной турбулентностью при помощи другой! Вы наверняка замечали на гондолах современных двигателей небольшие треугольные «ушки» или пластины. Это не дизайнерский изыск, а гениальное аэродинамическое решение.

С их помощью конструкторы точечно управляют обтеканием. Где-то эти пластины разрушают вредные вихри, а где-то — наоборот — создают контролируемую турбулентность, которая «прижимает» основной поток к крылу. Посмотрите на схему ниже — разница потока с этими плоскостями и без них поразительна. Иногда, чтобы навести порядок, нужно добавить немного управляемого хаоса.

Зачем на самолетных двигателях странные треугольники: простой ответ по аэродинамике

Честно говоря, я так и не нашел точного русского термина для этих штуковин. В английском их называют nacelle chine или strake. Если среди вас есть авиационные технари — просветите в комментариях! А пока будем восхищаться простой гениальностью этих маленьких треугольников, которые держат в воздухе сотни тонн металла.