19 stycznia 2019


Winglety, czyli skierowane do góry końcówki skrzydeł, stosowane są powszechnie od lat siedemdziesiątych. Zmniejszają one opór powietrza, umożliwiają wyższą prędkość, zmniejszają zużycie paliwa i redukują zawirowania powstające za skrzydłem, które mogą być szkodliwe dla innych statków powietrznych przebywających w pobliżu. Naukowcy z Uniwersytetu Illinois zajęli się optymalizacją tego rozwiązania.

Winglety

Zauważyli, że dotychczas konstruktorzy preferowali kąty bliskie 90°, nie bacząc na ostre połączenia wingletów ze skrzydłami, co nie jest obojętne z punktu widzenia aerodynamiki. Zauważyli również, że z braku odpowiednich narzędzi badawczych końcowy kształt skrzydeł, wraz z wingletami, określała intuicja twórcy. Naukowcy wybrali metodę optymalizacji rozpoczynającą się od maksymalnego uproszczenia kształtu skrzydła i użyciu najprostszych algorytmów. Uzyskali matematyczny opis skrzydła jako hiper elipsy. Następnie zaprojektowali je tak, aby uzyskać minimalny opór i maksymalną wydajność.
– Wzięliśmy pod uwagę ignorowaną przez większość konstruktorów lepkość powietrza i udało się obliczyć to, co dotąd podpowiadała intuicja – mówił Philip Ansell z zespołu badawczego.
Nowa metoda pozwala projektować optymalne kształty zarówno dla samolotów poruszających się stosunkowo wolno, jak i naddźwiękowych.

engineering.illinois.edu