Қанат ұшының түрлері мен мақсаты

Кіріспе

Ұшақтың бөлігі

Қанаттың ұшы (немесе қанат ұшы) – қатты қанатты ұшақтың фюзеляжынан ең алыс орналасқан бөлігі. Қанаттың ұшының пішіні қанаттың ұшындағы маңайлардың мөлшері мен қарсылығына әсер ететіндіктен, ұшқыштың дизайны әртүрлі пішіндерді тудырды, оның ішінде:
Тікбұрышты
Алюминий түтігінен жасалған иісті
Дөңгелек
Hoerner стиліндегі
Қанатшалар
Төмен иілген ұштар
Бұрышты қанат ұштары
Қанат ұшындағы жанармай бактары
Қанаттар
Қоршаулар
Тіреу тақталары

Қанатшалар жоғары жылдамдықты ұшақтарға отын тиімділігін арттыру үшін қанаттың ұшындағы маңайлардан туындайтын қарсылықты азайту арқылы танымал қосымшаға айналды. Төмен жылдамдықты ұшақтарда қанаттың ұшы пішінінің әсері аз байқалады, дөңгелек, тікбұрышты және Hoerner стиліндегі ұштар арасындағы өнімділік айырмашылығы шамалы ғана. Ең баяу жылдамдықты ұшақтар, STOL ұшақтары, төмен жылдамдықтарда басқару үшін ауа ағынын қалыптастыру үшін қанат ұштарын пайдалануы мүмкін. Қанат ұштары – ұшақ дизайнының стилінің көрінісі, сондықтан олардың пішініне маркетингтік мәселелер де, аэродинамикалық талаптар да әсер ете алады. Ұшақ конструкторлары қанат ұштарын навигациялық шамдарды, соқтығысуға қарсы шамдарды, қону шамдарын, тұтқаларды және идентификациялық белгілерді орнату үшін жиі пайдаланады. Қанат ұшындағы жанармай бактары қанатша ретінде жұмыс істейді және салмақты қанат бойымен тең бөледі. Әскери ұшақтарда олар танктерді және қару-жарақ жүйелерін, мысалы, зымырандар мен электрондық қарсы шараларды орнату үшін бекіту нүктелерімен жабдықталуы мүмкін. Қанатқа орнатылған шланг/дрог жүйелері бірнеше ұшақты әуеде жанармаймен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Аэробатикалық ұшақтарда визуалды бағдарлама үшін қанат ұшына кресттер орнатылады. Қанат ұшына орнатылған түтін жүйелері мен фейерверктер ұшқыштардың маневрлерін көрсетеді. Кейбір авиашоуларда ұшқыш қанат ұшын жерге тигізіп немесе сүйреп жүреді. Бір негізгі қону шассисі бар немесе қанаттарының қатынасы өте жоғары ұшақтар, мысалы, планерлер, қанат ұштарына кішкентай қону шассисін орналастыра алады. Rutan Quickie және Convair XFY сияқты кейбір ерекше конструкциялар негізгі қону шассисін қанат ұштарына орналастырды. Бірінші дүниежүзілік соғыстың кейбір алғашқы ұшақтарында қанат ұштарында ағаштан жасалған шаналар қолданылды, бұл жерде айналып кету кезінде зақымды азайтуға көмектесті. Consolidated PBY Catalina сияқты бірнеше қосмекенді ұшақтарда қанат ұштарын суға түсіретін мүмкіндігі бар. Қозғалмалы қанат ұштары қанаттың басқарылуына әсер ете алады. Қанат ұштарын иіп, алғашқы ұшақтарда, мысалы, Wright Flyer, рульді басқаруды қамтамасыз етті. North American XB 70 Valkyrie ұшу кезінде қанат ұштарын көтеріп, түсіріп, дыбыстан жоғары және дыбыстан төмен ұшудағы тұрақтылығын реттеді. Қанат ұштарында ұшақтың электр станциясы немесе итеруші күші де орналасуы мүмкін. EWR VJ 101 ұшында реактивті қозғалтқыштарды, V 22 – қанат ұшында бұрылатын қозғалтқыштарды, ал Harrier – қанат ұшындағы итеруші күшті пайдаланды. Айналмалы қанатты ұшақтардың қанат ұштары шу мен дірілді азайту үшін иілген немесе қисайтылған болуы мүмкін. Кейбір айналмалы қанатты ұшақтар өздерінің итеруші күштерін қанат ұшындағы реактивті қозғалтқыштарға орналастырады.

Winglets have become popular additions to high speed aircraft to increase fuel efficiency by reducing drag from wingtip vortices. In lower speed aircraft, the effect of the wingtip shape is less apparent, with only a marginal performance difference between round, square, and Hoerner style tips The slowest speed aircraft, STOL aircraft, may use wingtips to shape airflow for controllability at low airspeeds. Wing tips are also an expression of aircraft design style, so their shape may be influenced by marketing considerations as well as by aerodynamic requirements. Wing tips are often used by aircraft designers to mount navigation lights, anti collision strobe lights, landing lights, handholds, and identification markings. Wing tip tanks can act as a winglet and distribute weight more evenly across the wing spar. On fighter aircraft, they may also be fitted with hardpoints, for mounting drop tanks and weapons systems, such as missiles and electronic countermeasures. Wingtip mounted hose/drogue systems allow Aerial refueling of multiple aircraft with separation. Aerobatic aircraft use wingtip mounted crosses for visual attitude reference. Wingtip mounted smoke systems and fireworks highlight rolling aerobatic maneuvers. Some airshow acts feature the pilot touching or dragging the wingtip along the ground. Aircraft with a single main landing gear or very high aspect ratio wings such as gliders, may place small landing gear in the wingtips. Some uncommon designs, like the Rutan Quickie, and Convair XFY placed the main landing gear in the wingtips. Some early World War I aircraft used wooded skids on the wingtips to minimize damage on ground looping incidents. Several amphibious aircraft such as the Consolidated PBY Catalina, use retractable wingtips as floats. Moveable wingtips can affect the controlability of a wing. Wing warping the ends of the wing, produced roll control on the earliest of aircraft such as the Wright Flyer. The North American XB 70 Valkyrie raised and lowered its wingtips in flight to adjust its stability in supersonic and subsonic flight. Wingtips can also house the power plant or thrust of an aircraft. The EWR VJ 101 used tip mounted jets, the V 22 uses tilting wingtip mounted engines, and the Harrier uses wingtip thrust for stability while hovering. Rotary wing aircraft wingtips may be swept or curved to reduce noise and vibration. Some rotary wing aircraft place their propulsion in wingtip tip jets.

Қалқа ұштары

Әскери кемелердегі орынның шектеулі болуына байланысты көптеген әскери ұшақтар сақтау үшін бүгілетін қанаттары мен қанат ұштарына ие, бұл кеменің ангарында олар алатын жерді азайтады. Қайсыбір құрлықта пайдаланылатын ұшақтар да кішкентай, көбінесе нығайтылған ангарға сыю үшін осыған ұқсас механизммен жабдықталған болуы мүмкін. Boeing 777X ұшағы Лиденберг қаласынан Liebherr Aerospace компаниясымен жабдықталған 3,5 метрлік (11 фут) бүгілетін қанат ұштарына ие болады. Механизм 2016 жылдың қазан айында Boeing Everett зауытында Aviation Week үшін көрсетілді. Бүгілуге 20 секунд уақыт кетеді.