19.10.2006

На дырявых крыльях летать дешевле

Микроскопические отверстия в крыльях помогут уже в ближайшем будущем экономить большие объемы керосина. Ученые из университета в Штутгарте опытным путем установили, что можно направленно уменьшить поток воздуха – сопротивление воздуха при этом также снижается. Экономия может составить до 15%

Три миллиарда евро – такую сумму авиакомпания Lufthansa ежегодно тратит на керосин. Можно сократить эту сумму на 15%. К такому выводу пришли ученые из института аэро- и газодинамики университета Штутгарта. Это произойдет, если самолеты авиакомпании будут использовать новую технологию, которая до настоящего времени испытывалась только на компьютере.

Количество топлива, которое расходует самолет, зависит в большей степени от сопротивления трению, которое вызывает воздушный поток, соприкасающийся с поверхностью самолета. Команда ученых во главе с Маркусом Клокером и Ральфом Мессингом считает, что нашла решение, которое поможет сократить турбулентность и как следствие сопротивление воздуха.

Клокер и его коллеги используют небольшие вытяжные отверстия в крыльях, диаметр которых составляет всего 50 микрометров, чтобы уменьшить опасный поток воздуха. В результате целенаправленного втягивания воздуха пограничный слой между вихревым воздушным потоком и воздухом на крыле, который находится в спокойном состоянии, заметно снижается. "Мы добились того, что стремительный поток воздуха проходит на более близком расстоянии от поверхности самолета", – объяснил Клокер в интервью SPIEGEL ONLINE. Возникающий при этом тонкий пограничный слой становится более устойчивым к турбулентности. Одновременно с этим снижается и сопротивление воздуха.

В кораблестроении уже существуют попытки минимизировать турбулентность на корпусе судна при помощи кожи акулы или аналогичных поверхностей. Вытяжные отверстия на поверхности самолета тоже не новинка. Такие компании, как Airbus или Boeing, уже ставили подобные эксперименты, заявил эксперт в области аэродинамики. Однако в то время в подобных технологиях еще не было необходимости, поскольку цена на топливо была относительно низкой. Тогда объемы потребляемого керосина еще не подходили к критической отметке.

Сегодня все изменилось. Однако до сих пор современные реактивные самолеты не введены в эксплуатацию, поскольку на находящихся под углом крыльях, которыми оснащены практически все новые модели самолетов, втягивание воздуха не происходит. "Вытяжные отверстия вызывают ужасный поток воздуха", – говорит Клокер. Таким образом, вместо стабильного "полезного" воздушного потока производится хаотичное движение воздушных масс.

"Полезные воздушные потоки можно вызвать и без втягивания воздуха – например, с помощью небольших углублений или искусственно созданных неровностей", – объясняет ученый. Его команда планирует совместить оба процесса – втягивание воздуха и производство "полезных" потоков.

"В результате мы добились снижения сопротивления трению на несущих элементах конструкции и крыльях самолета", – утверждает Клокер. Это приведет к увеличению мощностей при экономии средств. Новая технология поможет не только сэкономить, но и защитить окружающую среду, поскольку сокращается объем продуктов сгорания. "В идеальном случае потребление керосина снижается на 10-15%". Однако ученый подчеркивает, что это нужно еще проверить экспериментально.

До настоящего времени ученые проводили подобные испытания только на небольшом участке крыла самолета. "Мы не можем проводить эксперименты на целом крыле – это слишком дорого", – говорит Клокер. В настоящее время ведутся переговоры с Airbus. Клокер и его коллега Мессинг недавно запатентовали свою технологию.

Эта технология, если, конечно, она будет работать и на практике, должна заинтересовать не только самолетостроителей. Таким образом можно повысить и КПД ветровых генераторов, считают ученые из Штутгарта. Что касается усовершенствования самолетов, то исследователи параллельно работают и над другой теорией: они хотят отказаться от непрактичных с точки зрения аэродинамики двух крыльев и создать самолет будущего, так называемое "летающее крыло".

Хольгер Дамбек

Источники:

1. INOPRESSA.RU