Все производители стремятся сделать свои самолеты более эффективными. И иногда так случается, что одинаковые решения одновременно создаются разными компаниями. Подобная ситуация произошла с инновацией Boeing, которую производитель решил внедрить на 737MAX. А именно законцовки крыльев типа «двойное перо» или split-tip. Очень похожую конструкцию в конце 2011 года начал испытывать партнер Boeing, компания Aviation Partners Inc.
По словам разработчиков Boeing, новая конструкция законцовки сочетает особенности гребневых законцовок крыла, наподобие Boeing 787 Dreamliner и 747-8, и концепции законцовки «двойное перо», состоящей из верхней и нижней частей. «Для того, чтобы получить большую эффективность верхней вертикальной законцовки, необходимо увеличивать ее высоту. Это добавляет вес, что нивелирует любую дополнительную выгоду», объясняет главный инженер проекта 737MAX Майкл Тил. «Использование нижней части законцовки позволяет сбалансировать эффективное увеличение размаха по верхней и нижней поверхностями крыла. Это делает систему более эффективной, не увеличивая вес, тем самым снижая сопротивление и улучшая общий расход топлива».
737MAX с новыми «прямыми» законцовками
Разработчики компании Aviation Partners Inc. (API) также решили улучшить аэродинамику крыла с помощью такого решения, но применили в конструкции законцовки криволинейную переднюю кромку, саблевидной формы, в отличии от Boeing, «двойное перо» которого имеет прямые передние кромки. По версии API, модифицированный таким образом самолет (а компания рассчитывает оснащать этими устройствами семейство 737NextGen) сможет экономить топливо от 2,5 до 3%. Причем у компании уже есть опыт работы с самолетами Boeing, так как совместное с производителем предприятие Aviation Partners Boeing уже оснастило более 4600 самолетов 737 NG вертикальными законцовкми с плавным сопряжением.
API представила свою разработку в октябре прошлого года на NBAA 2011, а первые испытания были проведены на Boeing Business Jet в апреле 2012 года. Полеты подтвердили расчетные оценки с точностью до одной десятой процента.
Столь похожие решения, которые появились у разных компаний в одно время, наводят на мысль о промышленном шпионаже. Однако, если после анонса Боингом своего «двойного пера» компания API пыталась заявить о своих правах на такую законцовку, то в настоящее время компании дружно говорят о независимой друг от друга работе.
Однако, слушая эти заявления надо учитывать такие факты, как совместное предприятие по изготовлению вертикальных законцовок для семейства 737, собственные работы Aviation Partners по поиску оптимальных решений (например таких, как спиральные кольцевые законцовки) и покупка в 1997 году Боингом компании McDonnell Douglas. А последнее обстоятельство играет не последнюю роль в первенстве партнеров-конкурентов.
В настоящее время главным специалистом по аэродинамике в проекте 737MAX работает Робб Грегг, и именно он начал работы по «двойному перу» в июне 2011 года. И он же был главным по аэродинамике в McDonnell Douglas, в которой впервые были применены двойные законцовки крыла на самолете MD-11. На этом самолете нижняя, относительно короткая, часть законцовки служила для улучшения срывных характеристик крыла на небольшой скорости при взлете и посадке. В дальнейшем такой же вариант законцовки был предложен в конце 1980-х в проекте McDonnell Douglas четырехдвигательного двухэтажного MD-12. По словам Грегга, он предложил двойную законцовку, чтобы оптимизировать подъемную силу крыльев MD-12, которые были ограничены размахом в 64,9m (213ft), чтобы вписаться в существующие ограничения аэропортов.
И вот сейчас Робб Грегг, можно сказать, вернулся к уже испытанной аэродинамической схеме. Из-за того, что 737MAX требовал более высокую отдачу, чем смогли дать вертикальные законцовки 737NG, пришлось искать другие решения. И оно быстро было найдено. «Когда я рассматривал конфигурацию самолета, единственное место, где не пришлось долго думать над вариантами улучшения характеристик, стали законцовки крыльев», говорит Грегг.
Прообраз нынешних инноваций появился на MD-11
Boeing завершил поиск альтернативных решений в августе-сентябре прошлого года, а затем испытал в аэродинамической трубе множество оптимальных форм законцовок. Однако, новый элемент еще ни разу не испытывался на реальных самолетах, и в настоящее время Boeing не планирует проверять «двойное перо» на летающих лабораториях программы 737MAX. В Boeing уверены, что расчетные модели предсказывают аэродинамические характеристики с достаточной точностью.
В то же время Boeing не уверен, что новая законцовка, в случае установки, сможет улучшить характеристики самолетов семейства 737NG, хотя компания пока не проводила исследования такой возможности.
А Aviation Partners как раз делает ставку на нынешний флот 737NG. И амбиции компании распространяются на 60% авиапарка самолетов этого типа.
BBJ с тестовыми законцовками API первый раз взлетел в апреле 2012 г.
Boeing и Aviation Partners по разному оценивают эффект от применения законцовок типа «двойное перо». Если Boeing прогнозирует, что его вариант с прямой передней кромкой на 737MAX будет способствовать 1,5% снижению расхода топлива, то API предполагает экономию 2,5-3% после установки своих саблевидных устройств на 737NG, который имеет крыло такого же профиля, как и 737MAX.
По материалам Flightglobal
