Vinglet

pisi|Boeing 737 NG tiivale paigaldatud tiivakiilude lihtsustatud mõju 
Tiivakiil on aerodünaamiline pind, mis on sobitatud lennuki jäiga kandepinna otstele kuni 90° nurga all ja mis vähendab tiiva induktiivset õhutakistust. Tiivakiilud tiivaotstel aitavad allahelikiirusel lendamisel vähendada mootorlennuki kütusekulu, parandada purilennuki aerodünaamilist väärtust (lauglemissuhet) ning stabiliseerida külgpüsivust.C. J. Bargsten and M. T. Gibson, NASA innovation in aeronautics: select technologies that have shaped modern aviation. in NASA technical memorandum. National Aeronautics and Space Administration, NASA Headquarters, 2011. Accessed: Apr. 09, 2023. [Online]. Available: https://lf5422.files.wordpress.com/2011/11/nasa_innovation_in_aeronautics.pdf

 Tiivakiilu aerodünaamika 
Tiivakiilu ülesanne on takistada tiivaotsa ümber tekkiva õhu voolu. Lennuki lendamise käigus voolab tiiva all olev kõrgema rõhuga õhk tiivaotsa peal asuva madalama rõhuga pinna suunas. Selle tulemusena tekib õhusõiduki edasiliikumisest põhjustatud keeris. Tiivakiil aitab nendest keeristest põhjustatud õhutakistust vähendada. Samas parandab ta õhusõiduki tõste- ja tõmbejõu suhet, mis suurendab kütuse tõhusust mootoriga õhusõidukitel ja suurendab maastikulennu kiirust purilennukitel.National Research Council, Assessment of Wingtip Modifications to Increase the Fuel Efficiency of Air Force Aircraft. Washington, D.C.: National Academies Press, 2007. Accessed: Apr. 09, 2023. doi: 10.17226/11839.

Lennuk tekitab lennates tiiva abil tõstejõu, kuid see tekitab ka õhutakistust. See õhutakistus on põhjustatud tiiva taha tekkivast kahest keerduvast õhuliikumisest. Seda tüüpi takistust nimetatakse "induktiiv-" või "keeris-" õhutakistuseks ja see võib moodustada suure osa lennuki õhutakistusest, eriti õhkutõusmise ajal. Vähendades õhutakistust, aitab tiivakiil suurendada lennuki tõhusust ja vähendada selle kütusekulu.

 Ajalugu 
Pärast esimest edukat lendu hakati mõtlema, kuidas lennuki tiibu veelgi paremaks muuta. 1897. aastal tuli Frederick W. Lanchester välja ideega muuta lennuki tiivad tõhusamaks, lisades tiiva otsa spetsiaalse plaadi. Ta arvas, et see plaat aitaks vähendada tiiva õhutakistust lennuki aeglasemal lendamisel. M. M. Munk 1921. aastal ning T. von Karman, J. M. Burgers ja W. Mangler 1930. aastatel tegid teoreetilisi uuringuid samal teemal. 1962. aastal patenteeris C. D. Cone mitteplanaarsed tiivad ning J.L. Laundry ja P.B.S. Lissaman avaldasid 1968. aastal teemakohase töö. 1970. aastate alguses Richard T. Whitcomb NASA-st projekteeris suure külgsuhtega kavandatud mitteplanaarsed tiivaotsad ja katsetas neid, mida nimetatakse tiivakiiludeks. Ta leidis, et tiivakiilud vähendasid õhutakistust umbes 20 protsendi võrra ning parandasid tõste- ja tõmbejõu suhet 9 protsendini võrreldes sirge tiiva jätkuga.R. T. Whitcomb, ‘A design approach and selected wind tunnel results at high subsonic speeds for wing-tip mounted winglets’, L–10908, Jul. 1976. Accessed: Mar. 23, 2023. [Online]. Available: https://ntrs.nasa.gov/citations/19760019075 Peagi võeti need kasutusele mitmetes lennukites, seahulgas Rutani VariEze ja Learjet 28/29. Boeing 747-400 tiivakiilul on madalam dihedraalne nurk kui Whitcombi vingletil ning sellest ajast alates on eri tüüpi vertikaalseid, kallutatud ja horisontaalseid tiivaotste pikendusi kasutatud äri-, väike- ja reisilennukitel.

 Lennukikütuse kokkuhoid 
Tiivakiilud vähendavad õhutakistust, mille tulemusel suureneb õhusõiduki tõhusus ja väheneb kütusekulu. Kütusesäästu ulatus sõltub lennuprofiilist, kuid kaubanduslikud kogemused tiivakiilude ümberehitustega erinevatel mudelitel näitavad, et kütuse kokkuhoid on vahemikus 1,5–6 protsenti. See vähendab otseselt ka lennufirmade tegevuskulusid.

 Viited 

Kategooria:Lennundus