Vì sao cánh máy bay thương mại thường được vuốt cong ở chóp? Chi tiết tuy nhỏ nhưng lợi ích hơi bị nhiều

Nếu mấy bạn để ý thì hầu hết các mẫu máy bay thương mại đều có phần chóp cánh được vuốt cong lên. Vậy người ta làm thế để làm gì ấy nhỉ? Nếu cảm thấy tò mò thì mời mấy bạn cùng mình tìm hiểu nha. Hy vọng bài viết sẽ mang đến được cho các bạn những thông tin thú vị.

Sự chênh lệch khí áp giữa mặt trên và mặt dưới cánh máy bay hình thành xoáy khí trên chóp cánh, gây hao nhiên liệu, tăng khí thải và giảm tầm bay

Máy bay về bản chất là một phương tiện được thiết kế để “đạp” không khí xuống và nâng khối lượng của nó lên. Cánh máy bay không nằm ngang hoàn toàn với hướng nó bay mà sẽ hơi nghiêng chếch lên một chút, sao cho khi lướt đi trong không khí thì nó sẽ ép không khí xuống dưới cánh và nâng cả chiếc máy bay lên. Đây là một trong những nguyên lý cơ bản nhất trong cách mà một chiếc máy bay hoạt động. Tuy nhiên ở đây chúng ta có một vấn đề nho nhỏ.

Các chất lỏng và chất khí sẽ di chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp. Không khí dưới cánh máy bay cũng vậy, chúng sẽ tràn từ mặt dưới cánh lên mặt trên cánh ở ngay khu vực chóp cánh, tạo thành một cái xoáy khí ở khu vực này.

Cái xoáy khí tuy nhỏ nhưng nó có thể làm giảm lực nâng của máy bay, khiến máy bay cần tốn nhiều nhiên liệu hơn để duy trì độ cao, từ đó cũng hao xăng và xả ra nhiều khí thải hơn. Và do động cơ máy bay phải duy trì sức đẩy lớn hơn để bù trừ cho sức cản của xoáy khí nên nó cũng ồn hơn. Nghe thì có vẻ khá là phức tạp nhưng cách mà các kỹ sư hàng không giải quyết nó lại đơn giản đến bất ngờ.

Chóp cánh máy bay giúp giảm tác động của xoáy khí, tăng hiệu suất bay giảm hao nhiên liệu, lượng khí thải cũng như tiếng ồn

Để hạn chế tình trạng hình thành xoáy khí, người ta gắn thêm cho máy bay một cái chóp cánh vuốt cong và nhọn lên. Cái chóp này có tác dụng ngăn cách 2 vùng chênh lệch áp suất ở phía dưới và phía trên cánh để hạn chế xoáy khí.

Chóp cánh vuốt cong này được gọi là winglet, nó là một chi tiết hầu như không thể thiếu trong các thiết kế máy bay từ những năm 80 trở đi. Thậm chí nhiều mẫu máy bay ra đời từ trước đó cũng được trang bị thêm thêm phần này. Nhờ hạn chế xoáy khí, phần chóp cánh vuốt cong giúp máy bay đạt hiệu suất cao hơn, giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ, giảm tiếng ồn và giảm luôn cả khí thải.

Các mẫu winglet thế hệ đầu tiên trên các máy bay như Boeing 747-400 và McDonnell Douglas MD11 giúp cải thiện tới 2,5% đến 3% mức tiêu hao nhiên liệu so với các máy bay cùng loại không được trang bị. Các mẫu winglet thế hệ thứ 2 trên các mẫu máy bay như 737, 757 và 767 của Boeing to hơn và có độ cong lớn hơn nhiều so với các mẫu thế hệ đầu tiên. Chúng có thể cải thiện từ 4-6% mức tiêu hao nhiên liệu. Máy bay 737 Max mới của Boeing được trang bị winglet thế hệ thứ 3, cải thiện thêm từ 1% đến 2% mức tiêu hao nhiên liệu so với các mẫu winglet thế hệ 2. 

Trên đây là lý do mà các mẫu máy bay thương mại thường có chóp cánh được vuốt cong lên. Hy vọng các bạn thấy thích thông tin này. Cảm ơn các bạn vì đã quan tâm theo dõi và chúc các bạn một ngày tốt lành. 

Mời các bạn tham khảo thêm một số thông tin liên quan tại GVN 360 như:

• Vì sao những con chim trời nhỏ bé có thể làm hỏng cả máy bay hàng trăm triệu đô?
• Vì sao máy bay chiến đấu phải vứt thùng nhiên liệu phụ khi lao vào không chiến?
• Xe cộ phanh dưới đất thì máy bay cũng phanh trên không, sau đây là cách mà chúng làm việc đó

Tham khảo: Wikipedia-Wingtip device, ScienceABC, BusinessInsider