В субботу Boeing впервые совершил полет на своем новейшем пассажирском самолете, и после того, как он приземлился в Сиэтле, его законцовки крыльев сделали нечто новое для мира коммерческой авиации: они сложились вверх, когда самолет еще катился по асфальту.
Когда новый широкофюзеляжный самолет 777x поступит в эксплуатацию, он будет вмещать до 426 человек в самой длинной из двух конфигураций. Но если размер фюзеляжа самолета позволяет перевозить такое количество людей, то конструкция крыльев действительно выделяет его с инженерной точки зрения.
В обеих моделях нового самолета - 777-8 и 777-9 - крылья будут иметь длину 235 футов от кончика до откидного кончика. Это шире, чем крылья существующих самолетов Boeing 777 или 787, и примерно вдвое больше размаха крыльев самолета 737. В случае с 777x компания Boeing пошла на создание такого длинного крыла по одной простой причине: это позволит самолету быть более эффективным в полете. И компания включила складные законцовки длиной 11 футов на каждом крыле - и справилась с дополнительным весом и сложностью, которые возникают в связи с такой особенностью - только для того, чтобы новый самолет мог поместиться у стандартного выхода на посадку в аэропорту.
Как истребитель F/A-18 Super Hornet может сложить часть своих крыльев, чтобы занять меньше места на авианосце, так и 777x управляет своими размерами, чтобы вежливо втиснуться на парковочные места в коммерческом терминале.
В воздухе более длинные крылья создают меньшее сопротивление, объясняет Марк Дрела, профессор аэронавтики и астронавтики Массачусетского технологического института. "Крыло толкает воздух вниз", - говорит он. "Чем длиннее размах крыла, тем больше воздуха оно может отжать".
С точки зрения физики, более длинное крыло требует меньшей мощности для создания той же подъемной силы, что и более короткое крыло. Дрела сравнивает это явление с катанием на водных лыжах. Представьте себе водного лыжника с очень узкими лыжами - лодке потребуется много энергии, чтобы удержать его на поверхности воды. Исправление - более широкие лыжи. "В результате у них будет меньше сопротивление", - говорит он; лодка сможет использовать меньшую мощность.
Связанное с этим явление заключается в том, что длинные крылья также создают более слабые вихри - вращающиеся воздушные потоки, которые могут образовываться на кончиках крыльев в результате того, что крыло давит на них.
Но в авиации ничто не достается даром: длинное крыло весит больше, чем короткое, что объясняет, почему производители самолетов, такие как Boeing, не стали изначально устанавливать на свои самолеты 777 крылья длиной 235 футов. Современные композитные материалы весят меньше, что позволяет создавать более длинные крылья, которые значительно легче, чем если бы они были сделаны из алюминия. "Композитное крыло по своей природе легче, поэтому его накладной вес меньше", - говорит Дрела, поэтому крыло может быть длиннее. (Механизмы, позволяющие складывать законцовки, увеличивают вес, но, очевидно, математика эффективности работает в пользу длинного складного крыла по сравнению с более коротким и традиционным).
Около 11 футов в диаметре и с 16 вращающимися лопастями вентилятора, GE9X является самым большим коммерческим двигателем, который производит General Electric. Боинг Два гигантских двигателя General Electric - самые большие коммерческие двигатели, которые компания когда-либо производила, - будут разгонять 777x в воздухе. Большие двигатели GE9X шириной 11 футов более эффективны, потому что больший двигатель может манипулировать большим количеством воздуха. "Крыло толкает воздух вниз, тогда как двигатель толкает воздух назад, но в обоих случаях вы хотите воздействовать на как можно большее количество воздуха", - говорит Дрела. (Диаметр каждого из двигателей примерно равен диаметру фюзеляжа самолета 737).
Как более длинное крыло тяжелее, так и более крупный двигатель тяжелее, поэтому GE необходимо было смягчить эту проблему. Одним из способов достижения этой цели является использование композитных материалов, а другим - конструкция с меньшим количеством вращающихся лопастей вентилятора, чем у других двигателей: двигатели GE на Boeing Dreamliner имеют 18 лопастей, двигатели на существующих самолетах 777 - 22, а новые двигатели имеют всего 16 лопастей.
Все эти изменения в конструкции позволяют повысить топливную эффективность на 10 процентов, утверждает Boeing.
Субботний полет 777x длился почти 4 часа над штатом Вашингтон и включал в себя полет вокруг горы Рейнир. (Если вы посмотрите на фотографии или видео с полета, то увидите за хвостом самолета какой-то предмет: это шланг и датчик, измеряющий воздушную скорость самолета; Boeing может сравнить данные, которые он выдает, с данными на дисплее в кабине пилота). Проблемный производитель самолетов планирует больше испытательных полетов и может передать новые самолеты 777x таким перевозчикам, как British Airways и Singapore Airlines, уже в следующем году.