موضوع مقاله: بالک | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # بالک | مقدمه: گرچه انواع گوناگونی از این دستگاه‌ها با سازوکارهای متفاوت وجود دارند، هدف همه آن‌ها کاهش درگ هواگرد است. | ## بخش 1: بالک | این دستگاه‌ها با افزایش ارتفاع مؤثر سامانه برآورنده، بدون افزایش چشمگیر بازه بال، درگ را کاهش می‌دهند. افزایش بازه بال موجب کاهش می‌شود، اما را افزایش می‌دهد و نیازمند تقویت استحکام و افزایش وزن بال است. افزون بر این، ممکن است ملاحظات عملیاتی نیز حداکثر بازه بال مجاز را محدود کنند؛ برای نمونه، پهنای در دسترس در دروازه‌های فرودگاهی. هوای با فشار بالاتر در زیر بال به سطح با فشار پایین‌تر در بالای بال، در نوک بال جریان می‌یابد و این امر در اثر حرکت رو به جلوی هواگرد منجر به پیدایش یک می‌شود. یک سطح عمودی یا بالک در صورتی که در هر نقطه‌ای از بال، خارج از محور مرکزی هواگرد نصب شود، درگ ناشی از برآ را کاهش می‌دهد؛ اما کارآمدترین حالت زمانی است که در نوک بال قرار گیرد. مزایا با کاهش درگ، ابزارهای نوک بال بازدهی سوختی و برد هواگرد را افزایش می‌دهند. بهبود می‌یابد و این امر موجب کاهش طول باند مورد نیاز برای برخاست به دلیل توان صعود بهتر و افزایش ارتفاع و سرعت کروز می‌شود. در بادپرها، کاهش درگ القایی به سرعت بیشتر در پروازهای برون‌شهری می‌انجامد و برد را افزایش می‌دهد. ابزارهای نوک بال همچنین با کاهش شدت گردبادهای نوک بال، ایمنی هواگردهای پشت‌سر را بهبود می‌بخشند. پژوهش‌های نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا نشان می‌دهد که هر میزان بهبود در بازدهی سوختی مستقیماً با افزایش نسبت برآ به درگ هواگرد در ارتباط است. به‌طور میانگین، هواپیماهای جت تجاری با بهره‌گیری از بالک‌ها، ۴ تا ۶ درصد افزایش در بازدهی سوختی و تا ۶ درصد کاهش در سروصدای حین پرواز را تجربه می‌کنند. میزان واقعی صرفه‌جویی در سوخت و کاهش انتشار کربن مرتبط با آن می‌تواند بسته به نوع هواپیما، مسیر پرواز و شرایط پروازی تفاوت چشمگیری داشته باشد. در ایالات متحده، مهندس اسکاتلندی‌تبار نخستین بالک‌های کاربردی را در سال ۱۹۱۰ به ثبت رساند. سامرویل این افزاره‌ها را بر طراحی‌های اولیه هواپیماهای دوبال و تک‌بال خود نصب کرد. با گواهینامه ثبت اختراع ایالات متحده به شماره ۱٬۷۷۴٬۴۷۴ برای «وسیله کنترل ماهی‌واره» در ۲۶ اوت ۱۹۳۰ شناخته می‌شود. صفحه‌های تخت ساده موجب کاهش درگ نمی‌شدند، زیرا افزایش درگ مقطعی از کاهش درگ القایی بیشتر بود. نوک‌بال‌های هورنر پس از پایان جنگ جهانی دوم، دکتر پیشگامی در این زمینه بود که مقاله‌ای فنی در سال ۱۹۵۲ منتشر کرد که در آن نوک‌بال‌های خمیده پایین را پیشنهاد می‌داد؛ نوک‌هایی که انتهای تیزشان گردباد حاصل را از سطح فوقانی بال دور می‌کرد. کهن‌ترین نمونه شناخته‌شده از یک «افزاره نوک بال» به سبک هورنر با زاویه رو به پایین در یک هواپیمای جت، در دوران جنگ جهانی دوم بود. این همان چیزی است که («گوش‌های لیپیش») نام گرفت و به طراح مسرشمیت ام‌ایی ۱۶۳، ، نسبت داده می‌شود. این افزاره نخست به نمونه‌های سوم و چهارم (M3 و M4) هاینکل هائی ۱۶۲ A اسپاتز که یک جنگنده سبک جت بود، برای ارزیابی افزوده شد. این افزودن به منظور مقابله با ویژگی موجود در طرح اصلی هائی ۱۶۲ انجام گرفت که به زاویه هفتی بارز بال‌های این هواپیما مربوط می‌شد. این ویژگی به یک مشخصه استاندارد در حدود ۳۲۰ فروند هاینکل هائی ۱۶۲A که ساخته شد بدل گشت، در حالی که صدها بدنه هائی ۱۶۲A تا روز پیروزی در اروپا ناتمام ماند. پژوهش‌های ریچارد ویت‌کمب در دهه ۱۹۷۰ در ناسا نخستین‌بار واژه بالکت را با معنای مدرن آن به‌کار برد که به امتداد نزدیک‌به‌قائم اشاره دارد. این گردبادها پشت هواپیما باقی می‌مانند و برای هواپیماهای پشت‌سری خطر ایجاد می‌کنند، مانند هواپیمایی کوچک‌تر که پس از یک هواپیمای بزرگ‌تر برخاست (یا فرود) می‌کند. الزامات حداقل فاصله‌گذاری میان عملیات هواپیماها در فرودگاه‌ها عمدتاً توسط این عوامل دیکته می‌شود. هواپیماها بر اساس وزن طبقه‌بندی می‌شوند (مثلاً «سبک»، «سنگین» و غیره) زیرا قدرت گردباد با هواپیما رشد می‌کند و از این‌رو آشفتگی مرتبط با آن در سرعت پایین و وزن بالا که زاویه حمله زیادی ایجاد می‌کند بیشترین میزان است. بالکت‌ها و حصارهای نوک‌بال همچنین با «جابه‌جا کردن» تلاقی هوای کم‌فشار (روی بال) و پرفشار (زیر بال) از سطح بال دور، با کاهش تداخل گردباد با جریان هوای آرام در نزدیکی نوک‌های بال، بازدهی را افزایش می‌دهند. گردبادهای نوک‌بال آشفتگی ایجاد می‌کنند که از لبه حمله نوک‌بال آغاز شده و به سمت عقب و داخل گسترش می‌یابد. این آشفتگی جریان هوا را بر روی یک بخش مثلثی کوچک از بال خارجی «لایه‌زدایی» می‌کند که برآ را در آن ناحیه از بین می‌برد. حصار/بالکت ناحیه‌ای که گردباد در آن شکل می‌گیرد را به سمت بالا و دور از سطح بال می‌راند، زیرا مرکز گردباد حاصل اکنون در نوک بالکت قرار دارد. بالکت‌های ترکیبی زاویه حمله تندتری را امکان‌پذیر می‌کنند که مسافت برخاست را کاهش می‌دهد. ویت کمب، مهندسی در مرکز تحقیقات لنگلی ناسا، مفهوم هورنر را در پاسخ به افزایش شدید هزینه سوخت پس از بحران نفتی سال ۱۹۷۳ بیشتر توسعه داد. او با طراحی دقیق آیرودینامیکی نشان داد که برای یک گشتاور خمشی معین، یک بالکت نزدیک‌به‌قائم کاهش درگ بیشتری نسبت به امتداد افقی دهانه بال ارائه می‌دهد. ویت‌کمب نخستین کسی بود که از طریق طراحی دقیق برای کمینه‌کردن درگ پروفیل به سود خالص در کاهش درگ دست یافت. طرح‌های ویت‌کمب در سال‌های ۱۹۷۹–۱۹۸۰ توسط یک تیم مشترک ناسا/نیروی هوایی با بهره‌گیری از یک بوئینگ کی‌سی-۱۳۵ استراتوتانکر مستقر در آزمایش پروازی شدند. لاکهید ال-۱۰۱۱ تری‌استار و مک‌دانل داگلاس دی‌سی-۱۰ نیز برای آزمایش به‌کار رفتند و طرح اخیر مستقیماً توسط مک‌دانل داگلاس روی مشتق آن مک‌دانل داگلاس ام‌دی-۱۱ پیاده‌سازی شد که در سال ۱۹۹۰ رونمایی شد. | ## بخش 2: بالک | در ماه مه ۱۹۸۳، یک دانش‌آموز دبیرستان در جایزه بزرگ سی‌وچهارمین در البوکرکی (نیومکزیکو) را برای نتایج پژوهشش دربارهٔ ابزارهای نوک‌بال برای کاهش درگ برد. این هواپیما نخستین بالکت‌های به‌کاررفته در یک هواپیمای تولیدی، چه غیرنظامی و چه نظامی، را به‌کار برد. هرچند مدل ۲۸ قرار بود یک هواپیمای آزمایشی نمونه اولیه باشد اما عملکرد آن به‌گونه‌ای بود که به تعهد تولید از سوی لیرجت انجامید. آزمایش‌های پروازی نشان داد که بالکت‌ها برد را در حدود ۶٫۵ درصد افزایش می‌دهند و پایداری جهتی را بهبود می‌بخشند. کاربرد لیرجت از بالکت‌ها در هواپیماهای تولیدی با مدل‌های جدیدتر از جمله لیرجت ۵۵، ۳۱، ۶۰، ۴۵ و لیرجت ۴۰ ادامه یافت. گلف‌استریم ایروسپیس در اواخر دهه ۱۹۷۰ بالکت‌ها را بررسی کرد و آن‌ها را در گلف‌استریم ۳، گلف‌استریم ۴ و گلف‌استریم ۵ به‌کار برد. برد گلف‌استریم ۵ مسیرهای بدون توقف مانند نیویورک–توکیو را ممکن می‌سازد و این هواپیما بیش از ۷۰ رکورد پروازی جهانی و ملی دارد. برت روتان بالکت‌ها و دُم‌های قائم را ترکیب کرد که در طرح هواپیمای تجاری بیچکرفت استارشیپ او پدیدار شد و در سال ۱۹۸۶ نخستین پرواز آن انجام شد. بالکت‌ها همچنین روی سایر هواپیماهای تجاری نیز به‌کار می‌روند و مسافت برخاست را برای عملیات از فرودگاه‌های کوچک‌تر کاهش می‌دهند و ارتفاع کروز بالاتری را ممکن می‌سازند. در کنار بالکت‌های روی طرح‌های جدید، فروشندگان بازار پس از فروش برنامه‌های ارتقاء توسعه دادند. بالکت‌های معمولی روی روتان وویاجر روتان، نخستین هواپیمایی که در سال ۱۹۸۶ بدون سوخت‌گیری مجدد دور جهان را دور زد، نصب شدند. اما نوک‌بال‌های هواپیما در هنگام برخاست آسیب دیدند چون روی باند کشیده شدند و حدود از هر نوک‌بال برید، بنابراین پرواز بدون استفاده از بالکت‌ها انجام شد. حصار نوک‌بال به بالکت‌هایی اطلاق می‌شود که شامل سطوحی هستند که هم بالای نوک‌بال و هم پایین آن امتداد می‌یابند، همان‌گونه که در پژوهش‌های اولیه ویت‌کمب توصیف شده‌است. سایر مدل‌های ایرباس از جمله ای۳۰۰–۶۰۰، ای۳۲۰سئو و ای۳۸۰ نیز از این نوع استفاده کردند. سایر مدل‌های ایرباس از جمله ، ای۳۲۰نئو، ای۳۵۰ و ای۳۳۰نئو بالکت‌های ترکیبی به‌جای حصارهای نوک‌بال دارند. بالکت‌های کج‌شده بوئینگ در سال ۱۹۸۵ نسخه جدیدی از ۷۴۷ را با نام ۷۴۷–۴۰۰ معرفی کرد که برد و ظرفیت بیشتری داشت و از ترکیبی از بالکت‌ها و دهانه بال افزایش‌یافته برای حمل بار اضافی استفاده می‌کرد. بالکت‌ها برد ۷۴۷–۴۰۰ را نسبت به ۷۴۷–۳۰۰ که از نظر آیرودینامیکی یکسان است اما بالکت ندارد ۳٫۵ درصد افزایش دادند. نوع ۷۴۷–۴۰۰D فاقد امتدادهای نوک‌بال و بالکت‌های موجود در سایر مدل‌های ۷۴۷–۴۰۰ است زیرا بالکت‌ها در مسیرهای کوتاه مزیت ناچیزی دارند و وزن و هزینه اضافه می‌کنند، هرچند -۴۰۰D ممکن است در صورت نیاز به نسخه بلندبرد تبدیل شود. بالکت‌ها برای طرح‌های مشتق بوئینگ مبتنی بر سکوهای موجود ترجیح داده می‌شوند زیرا استفاده مجدد حداکثری از اجزای موجود را ممکن می‌سازند. طرح‌های جدیدتر در صورت امکان دهانه بال افزایش‌یافته، سایر ابزارهای نوک‌بال یا ترکیبی از هر دو را ترجیح می‌دهند. بالکت‌های ترکیبی یک بالکت ترکیبی به‌جای زاویه تند، با یک منحنی نرم به بال متصل می‌شود و هدف آن کاهش در اتصال بال/بالکت است. یک زاویه داخلی تند در این ناحیه می‌تواند با جریان لایه مرزی تعامل کند و گردبادی ایجاد کند که درگ می‌آورد و بخشی از مزیت بالکت را خنثی می‌کند. مستقر در سیاتل بالکت‌های ترکیبی را به‌عنوان ارتقاء برای گرومن گلف‌استریم ۲، و داسو فالکون ۲۰۰۰ توسعه می‌دهد. در ۱۸ فوریه ۲۰۰۰ (۲۹ بهمن ۱۳۷۸)، بالکت‌های ترکیبی به‌عنوان گزینه‌ای برای بوئینگ ۷۳۷–۸۰۰ اعلام شدند؛ نخستین مجموعه در ۱۴ فوریه ۲۰۰۱ نصب شد و در ۸ مه ۲۰۰۱ با وارد سرویس عملیاتی شد. امتدادهای ایویشن پارتنرز/بوئینگ مصرف سوخت را ۴ درصد برای پروازهای بلند کاهش می‌دهند و برد را برای ۷۳۷–۸۰۰ یا مشتق آن بوئینگ بیزینس جت به‌عنوان استاندارد افزایش می‌دهند. برای بوئینگ ۷۳۷ کلاسیک نیز ارائه می‌شود و بسیاری از بهره‌برداران ناوگان خود را برای صرفه‌جویی در سوخت ارتقاء داده‌اند. ایویشن پارتنرز بوئینگ همچنین بالکت‌های ترکیبی را برای ۷۵۷ و ۷۶۷–۳۰۰ای‌آر ارائه می‌دهد. در سال ۲۰۰۹، ایرباس بالکت ترکیبی «شارکلت» خود را راه‌اندازی کرد که برای بهبود بار-برد خانواده ای۳۲۰ و کاهش مصرف سوخت تا ۴ درصد در مسیرهای طولانی‌تر طراحی شده‌است. نوک‌بال‌های مایل نوک‌بال‌های مایل که نوک بال در آن‌ها جاروب‌شدگی بیشتری نسبت به بقیه بال دارد، روی برخی هواپیماهای بوئینگ کامرشال ایرپلینز و امبرائر برای بهبود بازدهی سوخت، عملکرد برخاست و صعود به‌کار می‌روند. مانند بالکت‌ها، آن‌ها نسبت اندازه بال مؤثر را افزایش می‌دهند و گردبادهای نوک‌بال را کاهش می‌دهند و درگ القاشده توسط برآ را کم می‌کنند. در آزمایش‌های بوئینگ و ناسا، درگ را تا ۵٫۵ درصد کاهش می‌دهند در مقایسه با ۳٫۵ تا ۴٫۵ درصد برای بالکت‌های معمولی. در حالی که افزایش دهانه بال مؤثرتر از یک بالکت هم‌طول خواهد بود، گشتاور خمشی آن بیشتر است. یک بالکت عملکرد معادل افزایش دهانه بال به اندازه را ارائه می‌دهد اما نیروی خمشی معادل افزایش دهانه بال به اندازه دارد. نوک‌بال‌های مایل چندین مزیت کاهش وزن نسبت به صرفاً افزایش دهانه بال اصلی معمولی ارائه می‌دهند. در شرایط طراحی سازه‌ای با ضریب بار بالا، وترهای کوچک‌تر نوک‌بال بار کمتری تحمل می‌کنند و بار القاشده کمتری روی بال اصلی خارجی ایجاد می‌کنند. علاوه بر این، جاروب‌شدگی لبه حمله باعث می‌شود نسبت به امتدادهای ساده دهانه بال اصلی معمولی عقب‌تر قرار گیرد. | ## بخش 3: بالک | در ضرایب بار بالا، این موقعیت نسبی عقب مرکز فشار باعث می‌شود نوک‌بال مایل بیشتر به سمت پایین لبه حمله چرخانده شود و گشتاور خمشی روی بال داخلی را کاهش دهد. نوک‌بال‌های مایل روی بوئینگ ۷۶۷-۴۰۰ای‌آر (نخستین پرواز در ۹ اکتبر ۱۹۹۹)، نسخه‌های -۲۰۰LR/-300ER/F از بوئینگ ۷۷۷ (۱۲ ژوئن ۱۹۹۴) از جمله ۷۷۷X آتی، بوئینگ پی-۸ پوسایدون مشتق از ۷۳۷ (۲۵ آوریل ۲۰۰۹)، تمامی نسخه‌های بوئینگ ۷۸۷ (۱۵ دسامبر ۲۰۰۹) ( لغوشده با دهانه بال برای جا شدن در کد مرجع فرودگاهی ICAO رده D داشت زیرا دهانه بالش با بهره‌گیری از بالکت‌های ترکیبی به‌جای نوک‌بال‌های مایل کاهش یافته بود) و بوئینگ ۷۴۷–۸ (۸ فوریه ۲۰۱۰) نصب شده‌اند. برای بوئینگ ۷۳۷ نسل بعدی، فروشنده شخص ثالث طرحی مشابه با نام «بالک قمچین شکافته» را برای دستگاه نوک‌بالی ۷۳۷ مکس معرفی کرده‌است، و یونایتد ایرلاینز به عنوان مشتری راه‌انداز این محصول بوده‌است. بوئینگ ۷۳۷ مکس از نوع تازه‌ای از دستگاه نوک‌بالی به نام «بالک فناوری پیشرفته» بهره می‌گیرد. این طرح که ترکیبی سه‌گانه از بالک، حصار نوک‌بال و نوک‌بال کج‌شده به نظر می‌رسد، بوئینگ ادعا می‌کند که این طراحی جدید باید ۵/۱٪ بهبود اضافی در بازدهی سوخت نسبت به بهبود ۱۰ تا ۱۲ درصدی که پیش‌تر از ۷۳۷ مکس انتظار می‌رفت فراهم آورد. دیگران پیش از این نیز کوشیده بودند بالک‌های ویت‌کمب را بر بادپرها به کار ببندند و این بالک‌ها عملکرد صعود را بهبود می‌بخشیدند، اما این بهبود، جریمه درگ انگلی در پرواز با سرعت بالا را جبران نمی‌کرد. آن‌ها با آزمون و خطا سرانجام طرح‌های بالک موفقی برای توسعه دادند و ماهی‌واره جدید PSU–90–125 را به کار گرفتند که موم آن را به‌ویژه برای کاربرد بالک طراحی کرده بود. در سال ۱۹۹۱ در یووالدی (تگزاس)، جایزه بالاترین سرعت به یک بادپر ۱۵ متری مجهز به بالک تعلق گرفت که حتی از بالاترین سرعت در رده «کلاس آزاد» با بازه بال نامحدود نیز پیشی گرفت؛ نتیجه‌ای استثنایی بود. ماسک در مسابقات ملی آمریکا در رده ۱۵ متری سال ۱۹۹۳ با بهره‌گیری از بالک بر روی نمونه اولیه خود پیروز شد. بیش از یک دهه طول کشید تا بالک‌ها برای نخستین بار بر یک هواپیمای مسافربری سری ظاهر شوند که همان کاربردی بود که تحقیقات ناسا بر آن متمرکز بود. با این حال پس از آن‌که برتری بالک‌ها در مسابقات به اثبات رسید، پذیرش آن‌ها در میان بادپرها شتاب گرفت. اختلاف امتیاز میان برنده و نفر دوم در مسابقات بادپری اغلب کمتر از یک درصد است؛ بنابراین حتی بهبود اندکی در بازدهی مزیت رقابتی چشمگیری به‌شمار می‌رود. بسیاری از خلبانان غیررقابتی نیز بالک نصب کردند تا از مزایای کنترلی آن مانند افزایش و اقتدار غلتش و کاهش تمایل به نوک‌بال بهره‌مند شوند. این مزایا چشمگیر است زیرا بالک‌های بادپری باید قابل جداسازی باشند تا بتوان بادپر را در یک یدک‌کش جابه‌جا کرد؛ بنابراین نصب آن‌ها معمولاً تنها بر اساس ترجیح خلبان صورت می‌گیرد. ، یکی از نخستین طرح‌های مشتق‌شده از بادپر، بالک را به عنوان تجهیز استاندارد کارخانه در خود جای داد. نوک‌بال‌های غیرهمتل معمولاً در آرایش بال چندوجهی به سمت بالا زاویه می‌گیرند و زاویه هفتی موضعی را در نزدیکی نوک بال افزایش می‌دهند؛ طراحی‌های بال چندوجهی خود دهه‌هاست که در هواپیماهای مدل محبوبیت دارند. نوک‌بال‌های غیرهمتل، در صورت طراحی دقیق، مزیت کنترل گردباد بالک را با کمترین میزان درگ انگلی فراهم می‌کنند. نوک‌بال غیرهمتل اغلب همانند یک نوک‌بال مایل به عقب کشیده شده و ممکن است با یک بالک نیز ترکیب شود. طراحان هواگرد پس از جنگ جهانی دوم و پیش از معرفی بالک‌ها، عمدتاً از طراحی‌های بال همتل با زاویه هفتی ساده بهره می‌گرفتند. با پذیرش گسترده بالک‌ها در طراحی‌های جدید بادپرها در دهه ۱۹۹۰ (۱۳۶۹–۱۳۷۸)، طراحان به دنبال بهینه‌سازی بیشتر کارایی آیرودینامیکی نوک‌بال‌هایشان بودند. بالک‌های بادپر در ابتدا مستقیماً بر روی بال‌های همتل نصب می‌شدند و تنها یک ناحیه انتقالی کوچک و تقریباً قائمه داشتند. یک کاربرد رایج، مخروطی کردن ناحیه انتقال از وتر نوک‌بال تا وتر بالک و کشیدن این ناحیه به سمت عقب بود تا بالک در بهینه‌ترین موقعیت قرار گیرد. در نهایت، طراحان از چندین بخش غیرهمتل بهره گرفتند که هر یک با زاویه بیشتری به سمت بالا کج می‌شد و به این ترتیب از بالک‌ها کاملاً صرف‌نظر کردند. این سامانه از سطوح انحنای فعال تاماراک (TACS) بهره می‌گیرد تا پیامدهای آیرودینامیکی سازوکار نوک بال را هنگامی که هواپیما با رویدادهای پربار همچون گاست‌های شدید یا کشش‌های ناگهانی روبه‌رو می‌شود، به‌صورت مؤثر «خاموش» کند. TACS پانل‌هایی متحرک هستند که شبیه به برآافزاها یا شهپرها بوده و در لبه فرار امتداد بال جای دارند. این سامانه توسط سامانه الکتریکی هواپیما و یک سروو پرسرعت کنترل می‌شود که هنگام احساس تنش وارده فعال می‌گردد و در واقع عملکرد یک نوک بال محرک را شبیه‌سازی می‌کند. تاماراک این سامانه را برای نخستین بار برای هواپیماهای خانواده سسنا سایتیشن معرفی کرد و این سامانه گواهی‌نامه کاربرد از اداره هوانوردی فدرال و آژانس ایمنی هوانوردی اروپا دریافت کرده‌است. ابزار بالک متحرک پژوهش‌هایی دربارهٔ ابزارهای بالک متحرک انجام شده‌است، از جمله یک درخواست ثبت اختراع که به ثبت رسیده، هرچند در حال حاضر هیچ هواگردی از این ویژگی به شکل توصیف‌شده بهره نمی‌برد. نوک‌بال‌های قادر بودند در حین پرواز به سمت پایین خم شوند تا پرواز با ماخ ۳ را از طریق سوارشدن بر موج» (waveriding) تسهیل کنند. کاربرد بر روی تیغه‌های چرخان ابزارهای نوک‌بال بر روی تیغه‌های ، روتور بالگرد و توربین بادی نیز به‌کار می‌روند تا درگ را کاهش دهند، قطر را کم کنند، سروصدا را کاهش دهند و/یا بازدهی را بهبود بخشند. با کاهش اثر گردبادهای نوک تیغه هواگرد در تعامل با سطح زمین در هنگام تاکسی کردن، برخاست و ، این ابزارها می‌توانند آسیب ناشی از خاک و سنگریزه‌هایی که در گردبادها برمی‌خیزند را کاهش دهند. کاربردهای ملخی هارتزل ملخ «Q-tip» خود را که بر روی و چندین نوع هواپیمای ثابت‌بال دیگر به‌کار می‌رود توسعه داد؛ این ملخ با خمش نوک تیغه‌ها به زاویه ۹۰ درجه، همان رانش را از قرص ملخی با قطر کمتر به دست می‌آورد. ملخ‌های داسی‌شکل مدرن دارای بیشتری در نوک‌ها هستند که شبیه نوک مایل روی بال هواپیما است. سازنده پنکه ادعا کرده که پنکه Isis آن‌ها که مجهز به ابزارهای نوک‌بال است، بازدهی برتری دارد. | ## جمع‌بندی | با این حال، برای برخی طرح‌های با حجم بالا و سرعت پایین، ابزارهای نوک‌بال ممکن است بازدهی را بهبود ندهند.