Máy bay thương mại thường được vuốt cong ở cánh: Chi tiết nhỏ nhưng không phải ai cũng giải thích được

Theo tìm hiểu được biết, canted winglets là loại cánh ngắn và nằm hướng lên trên. Chúng được uốn cong hoặc bẻ hướng lên trên không phải vì cho đẹp, mà đây là trang bị tiêu chuẩn dành cho hầu hết những chiếc máy bay kiểu mới thông dụng, có lợi ích thiết thực cả về kinh tế và ý nghĩa bảo vệ môi trường.

Từng chia sẻ trên Business Insider, Robert Gregg - Trưởng bộ phận khí động lực học của Boeing cho biết: “Winglet có tác dụng giảm dòng khí xoáy tại đầu cánh, từ đó góp phần tăng năng lực cho máy bay”. Trong quá trình tạo lực cùng với giảm lực cản không khí có hiệu quả, động cơ máy bay sẽ có thể làm việc được ít đi một chút. Điều này đồng nghĩa với việc, các máy bay có thể tiết kiệm được nhiên liệu, mức độ CO2 được thải ra môi trường cũng thấp hơn, giúp các hãng hàng không tiết kiệm được một khoản tiền kha khá.

Liên quan đến chi tiết này, Boeing còn cho biết, loại cánh nhỏ được lắp trên các dòng máy bay 757 cùng với 767 của hãng này cũng có tác dụng cắt giảm được lượng khí thải CO2 lên đến 5% thông qua việc tối ưu được hiệu suất đốt nhiên liệu lên đến 5%. Vì thế, nếu như tính toán đơn giản, một hãng hàng không có 50 chiếc máy bay thương mại đều được trang bị winglet, mức nhiên liệu mà họ tiết kiệm được có thể lên đến 500.000 gallon/năm, tương đương là gần 1.9 triệu lít. Được biết, đây là một con số khổng lồ, mang đến lợi ích “kép” cả về kinh tế lẫn bảo vệ môi trường.

Tờ Business Insider cũng có sự lý giải cụ thể hơn về tác dụng của chiếc cánh nhỏ này. Cụ thể, tờ này cho biết: Nếu một chiếc máy bay đang bay, áp suất không khí trên mỗi cánh sẽ thấp hơn nhiều khi so với ở phía dưới và điều này tạo ra sự chênh lệch về áp suất. Ở gần những chiếc cánh lượn (cũng chính là chỗ uốn cong), không khí với áp suất cao ở phía dưới sẽ bị đẩy về nơi có áp suất thấp ở phía trên và tạo ra xoáy. 

Có thể bạn quan tâm:

• Biến động thị trường mua bán nhà đất
• Biến động thị trường cho thuê nhà đất
• Biến động thị trường sang nhượng nhà đất

Những dòng xoáy này sẽ chuyển động theo 3 chiều dọc theo sải cánh. Theo đó, những dòng khí sẽ được đẩy lên trên, theo đó đi qua cánh và kéo các dòng khí trở lại để tạo ra lực cản.  Những chiếc cánh lượn ra đời, máy bay có thể làm yếu đi tác động đến từ những dòng khí xoáy (wingtip vortice); đồng thời, nó cũng sẽ làm giảm lực cản được tác động lên toàn bộ cánh của máy bay. 
Đáng chú ý, Robert Gregg cho biết, thiết kế cánh máy bay dài thêm ra cũng được coi là một giải pháp hiệu quả để có thể khắc phục được vấn đề này. Tuy nhiên, trong rất nhiều trường hợp, những hãng sản xuất máy bay lại không thể làm cho cánh trở nên dài hơn. Ví dụ như, với các loại máy bay như Boeing 737 hay 757, chúng đều có bề ngang khá hẹp do dùng để chở người. Thông thường những chiếc máy bay này sẽ hoạt động trong các chuyến bay nội địa với phạm vi dao động từ mức ngắn cho đến trung bình. 

Những chiếc máy bay này có kích thước thường không quá lớn. Chính vì thế, không gian dành cho cánh cũng ít hơn khá nhiều. Bởi vậy, nếu như muốn tăng độ dài cánh, điều này đồng nghĩa với việc không gian đỗ máy bay ở cửa khẩu cũng bắt buộc phải điều chỉnh rộng hơn và điều này sẽ dẫn đến khá nhiều hạn chế. 

Do đó, winglet trở thành giải pháp tối ưu được Boeing lựa chọn để áp dụng cho những chiếc máy bay thương mại với kích thước nhỏ. Trong khi đó, những chiếc máy bay lớn không có sự ràng buộc về mặt không gian dưới mặt đất, thế nên chúng sẽ không cần đến sự trợ giúp của winglet. Điều này có thể thấy rõ nhất tại mẫu máy bay khổng lồ Boeing 777. Mẫu máy bay này hầu như chỉ hoạt động tại những phi trường quốc tế và được thiết kế riêng để có thể phục vụ cho các phi cơ siêu lớn. Sự ưu ái được dành cho các máy bay lớn sẽ giúp Boeing không cần phải bổ sung thêm cánh nhỏ dành cho 777.

Lịch sử ra đời và phát triển của winglet

Được biết, winglet lần đầu tiên được phát minh vào năm 1976. Người phát minh ra chúng là Richard Whitcomb tại Trung tâm nghiên cứu Langley, NASA. Từ đó trở đi, các hãng sản xuất máy bay cũng đã từng bước cải tiến cả về thiết kế và hiệu quả có bộ phận nhỏ nhưng hiệu quả cực cao này. 

Liên quan đến chi tiết trên, trưởng bộ phận khí động lực học của Boeing cho biết, những chiếc cánh lượn thế hệ đầu thường sẽ được gắn với những loại máy bay như Boeing 747 – 400 và McDonnell Douglas MD11. Đáng chú ý, chi tiết này đã giúp tiết kiệm được từ 2,5% cho đến 3% nhiên liệu đốt cháy nếu so sánh với những chiếc máy bay không được trang bị winglet.

Đến thế hệ thứ hai, kích thước của winglet đã lớn hơn khi so với thế hệ thứ nhất. Bên cạnh đó, độ cong cũng lớn hơn và được trang bị cho Boeing 737, 757 và 767. Trang bị này đã mang đến hiệu quả ngoài mong đợi, góp phần tiết kiệm nhiên liệu từ 4% cho đến 6%.

Được biết, những chiếc 737 Max của Boeing đã được trang bị winglet thế hệ thứ ba đã giúp tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu lên mức từ 5% đến 8%, so với thế hệ trước đó đã nhiều hơn từ 1 đến 2%.