Tại sao máy bay thương mại thường cong ở cánh? Chi tiết nhỏ nhưng “có võ”

Cánh con xéo là những cánh ngắn, hướng lên trên. Chúng được uốn cong hoặc uốn cong lên phía trên không phải vì mục đích “đẹp” mà là trang bị tiêu chuẩn trên hầu hết các loại máy bay đời mới, mang lại lợi ích thiết thực cả về mặt kinh tế và ý nghĩa bảo tồn. bảo vệ môi trương.

Robert Gregg – trưởng bộ phận khí động học của Boeing từng nói với Business Insider rằng, “Winglet sẽ giúp giảm khí xoáy ở các đầu cánh, góp phần tăng lực nâng cho máy bay”.

Nhờ hiệu quả trong việc tạo lực nâng, giảm lực cản của không khí, động cơ máy bay sẽ hoạt động ít hơn một chút. Sự thay đổi này giúp máy bay tiêu tốn ít nhiên liệu hơn, đồng nghĩa với việc lượng CO2 trong môi trường thấp hơn và tiết kiệm một khoản phí đáng kể cho các hãng hàng không.

Theo Boeing, chiếc cánh nhỏ này được lắp đặt trên các máy bay 757 và 767 của hãng có thể cắt giảm tới 5% lượng khí thải CO2 bằng cách tối ưu hóa hiệu suất đốt cháy nhiên liệu lên tới 5%. Qua đó, nếu một hãng hàng không sở hữu 58 máy bay thương mại được trang bị cánh nhỏ, lượng nhiên liệu mà họ tiết kiệm được ước tính khoảng 500.000 gallon mỗi năm, tương đương gần 1,9 triệu lít. Đây là một con số khổng lồ, vừa mang lại lợi ích kinh tế vừa bảo vệ môi trường.

Giải thích cụ thể hơn về tác dụng của chiếc cánh nhỏ này, Business Insider cho biết: Khi máy bay đang bay, áp suất không khí phía trên mỗi cánh sẽ thấp hơn ở phía dưới, tạo ra sự chênh lệch áp suất không khí. Áp suất chênh lệch. Ở gần các cánh đảo gió (phần uốn cong), không khí có áp suất cao dưới cánh sẽ bị đẩy về phía vùng áp suất thấp (phía trên) tạo ra một dòng xoáy.

Những dòng xoáy này di chuyển theo ba hướng dọc theo sải cánh. Chúng không chỉ giúp đẩy không khí lên và qua cánh, mà còn kéo không khí trở lại tạo ra lực cản.

Với sự ra đời của tàu lượn, máy bay có thể làm suy yếu tác động của xoáy đầu cánh và quan trọng hơn là giảm lực cản trên toàn bộ cánh.

Cơ chế hoạt động của Winglet, như Boeing giải thích, sẽ tiết kiệm nhiên liệu tới 5% (Ảnh: Business Insider)

Theo Robert Gregg, việc thiết kế đôi cánh dài hơn cũng là một giải pháp để khắc phục vấn đề đó. Nhưng trong nhiều trường hợp, các nhà sản xuất máy bay không thể làm cho cánh dài hơn. Ví dụ, với các loại máy bay như Boeing 737 hay 757, do dùng để chở người nên chiều ngang hẹp, thường khai thác các chặng bay nội địa với tầm bay từ ngắn đến trung bình. Kích thước của loại máy bay này thường không lớn nên không gian dành cho nó cũng ít hơn. Nếu muốn tăng chiều dài cánh, chỗ để xe ở cổng cũng bắt buộc phải rộng hơn, tạo ra nhiều hạn chế.

Do đó, winglet trở thành giải pháp tối ưu được Boeing lựa chọn để áp dụng cho các dòng máy bay thương mại cỡ nhỏ. Đối với máy bay lớn, không có hạn chế về không gian trên mặt đất cho chúng, vì vậy không cần thiết phải có cánh nhỏ. Có thể thấy điều này ở chiếc Boeing 777 khổng lồ, hầu như chỉ hoạt động tại các sân bay quốc tế được thiết kế đặc biệt để phục vụ các loại máy bay siêu lớn. Sở thích dành cho máy bay lớn này giúp loại bỏ việc Boeing phải lắp thêm cánh nhỏ cho 777.

Một chiếc Boeing 777 không cần cánh nhỏ để giảm áp suất không khí (Ảnh: Techinsider)

Winglet lần đầu tiên được phát minh vào năm 1976, bởi Richard Whitcomb tại Trung tâm Nghiên cứu Langley của NASA. Kể từ đó, các nhà sản xuất máy bay đã từng bước cải tiến cả thiết kế và hiệu quả của đơn vị “nhỏ bé nhưng hùng mạnh” này.

Trưởng bộ phận khí động học của Boeing cho biết, các tàu lượn thế hệ đầu tiên thường được gắn vào các máy bay như Boeing 747-400 và McDonnell Douglas MD11, giúp tiết kiệm nhiên liệu từ 2,5% đến 3%. cháy nếu so với máy bay không trang bị cánh nhỏ.

Đến thế hệ thứ hai, cánh nhỏ hơn thế hệ thứ nhất với độ cong lớn hơn, được trang bị cho Boeing 737, 757 và 767, góp phần tiết kiệm nhiên liệu từ 4% đến 6%.

Máy bay 737 Max của Boeing được trang bị cánh nhỏ thế hệ thứ ba đã tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu lên đến 5% đến 8%, hơn thế hệ trước từ 1 đến 2%.

Nguồn: Business Insider, Techinsider