כנפון

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
כנפוני קצות-כנף יחד עם נורת ניווט אדומה בכנף השמאלית של בואינג 747-400
תרשים של מערבולות קצה כנף בקצה כנף רגילה ובכנף עם כנפון
בואינג 747-400 עם כנפונים
בואינג 787 עם כנפונים משוכים לאחור
כנפון של בואינג 737-800 של טורקיש איירליינס (בקדמת התמונה) וכנפוני גדר (בצהוב) במטוס איירבוס A319 של ג'רמן ווינגז

כנפוןאנגלית: Winglet) הוא הארכה אנכית כלפי מעלה או משיכה לאחור של קצות כנפי כלי טיס כמו מטוסים ודאונים בעלי כנף קבועה (נקרא גם כנפון קצות-כנף).

עקרון פעולה[עריכת קוד מקור | עריכה]

תפקיד הכנפונים הוא להוסיף יציבות למטוס ולהקטין את התנגדות האוויר (התנגדות מושרית) אשר נובעת ממערבולות קצה כנף - זרימה של אוויר מחלקה התחתון של הכנף בו הלחץ גבוה לחלקה העליון של הכנף בו הלחץ נמוך המקטינה את העילוי ומגדילה את הגרר. הקטנת מערבולות קצה הכנף מסייעת להקטין את ההתנגדות הכללית של המטוס ועל ידי כך מביאים הכנפונים לחיסכון בדלק, במיוחד בטיסה בגבהים רמים.

הזווית שהאוויר פוגע בשפת ההתקפה של הכנף נקראת זווית התקפה (מכונה גם "זווית אלפא"). ככל שזווית זו גבוהה יותר, כך העילוי גדול יותר (עד למצב של הזדקרות). האוויר שפוגע בכנף משנה את כיוונו לפי צורת הפרופיל בצידו התחתון ("עקימון תחתון"). כאשר האוויר מתנתק מהפרופיל קצת לפני שפת הזרימה הוא מתחיל לעלות למעלה, מאחורי הכנף, כפיצוי לריק שנוצר שם (האוויר שהיה אמור להיות שם שינה את כיוונו כאשר הוא פגע בשפת הזרימה ועקב אחרי צורת הפרופיל). כך נוצרת מערבולת קטנה, הנקראת "מערבולת משנית". בגלל שבטבע לכל מערבולת יש מערבולת בכיוון הנגדי, מתחילה להיווצר מערבולת גדולה יותר מסביב לכל הכנף, בכיוון הנגדי למערבולת המשנית. כך נוצר לחץ גבוה מתחת לכנף ולחץ נמוך מעל הכנף, וזרימת אוויר זו נקראת "זרימה טורבולנטרית". במצב הזה הפרופיל טס בזווית ההתקפה האופטימלית.

המאמצים הגדולים ביותר על הכנף נמצאים בשורש הכנף אך ההתנגדות הגדולה ביותר נמצאת דווקא בקצה הכנף (ההתנגדות המושרית). לא ניתן למנוע את ההתנגדות הזו, אך ניתן להקטינה על ידי שימוש בכנפוני קצות-כנף. ככל שהעילוי גדול יותר, כך התנגדות זו גדולה יותר.

סיבה נוספת בנוסף למתן יציבות היא מניעת מערבולות קצה כנף. כפי שהוסבר יש לחץ נמוך מעל הכנף ולחץ גבוה מתחת לכנף (מה שיוצר כוח עילוי). בקצה הכנף הלחץ הגבוה רוצה "לברוח" אל הלחץ הנמוך, ופוגע בכך בביצועי המטוס (מפחית את העילוי ויוצר גרר מושרה). על ידי יצירת כנפונים בזווית שכזו מפחיתים את התופעה שנקראת "מערבולות קצה הכנף".

כנפונים משוכים לאחור[עריכת קוד מקור | עריכה]

כנפונים משוכים לאחור בנויים במטוסי בואינג כאשר קצה הכנף משוכה לאחור בזווית אלכסונית גדולה יותר מזווית המשיכה הרגילה של כל הכנף ולא אנכית כלפי מעלה, דבר המגדיל את מוטת הכנפיים. מטרת משיכת הכנפונים לאחור היא לשפר את צריכת הדלק, לשפר את ביצועי המטוס בעת טיפוס לגובה ולאפשר המראה במסלולים קצרים יותר. כנפונים אלה עובדים על אותו עיקרון של הכנפונים האנכיים הרגילים. מניסויים שערכו בואינג ונאס"א נמצא כי כנפונים משוכים לאחור מורידים את הגרר בשיפור של כ- 5.5% לעומת שיפור של 3.5% עד 4.5% בכנפונים רגילים. כנפונים משוכים לאחור יעילים יותר אך מאחר שמוטת הכנפיים גדולה יותר זה יוצר קשיים בהמצאות המטוס על הקרקע

מטוסים בעלי כנפונים משוכים לאחור:

יישומים[עריכת קוד מקור | עריכה]

בואינג[עריכת קוד מקור | עריכה]

בשנת 1985 הציגה בואינג את הגרסה החדשה של מטוס ה-בואינג 747 הידוע בשם בואינג 747-400 אשר יועד להיות בעל טווח וקיבולת גדולים יותר. לשם כך השתמשה בואינג במטוס זה בשילוב של הארכת מוטת הכנפיים ובכנפונים מאונכים כלפי מעלה. הכנפונים הגדילו את טווח המטוס ב- 3.5% לעומת הדגם 747-400D שזהה לו מבחניה אווירודינמית.

איירבוס[עריכת קוד מקור | עריכה]

איירבוס מעדיפה להשתמש במטוסיה בכנפוני גדר (wingtip fence). כנפונים אלה הם משטחים מאורכים אנכית גם כלפי מעלה וגם כלפי מטה בקצה הכנף, והם קצרים או זהים בשטחם לכנפונים אנכיים רגילים בעלי מבנה אווירודינמי דומה. כנפוני גדר הם המועדפים על ידי חברת איירבוס והם בנויים בכל המטוסים של החברה חוץ מבמטוסים ממשפחת A340, A330 ו-A350.

פרסום[עריכת קוד מקור | עריכה]

ישנן חברות תעופה כמו אמריקן איירליינס, טורקיש איירליינס, אל על ועוד, המשתמשות בחלקם הפנימי של הכנפונים, הפונה לגוף המטוס, כדי לפרסם את כתובת אתר האינטרנט או את הלוגו שלהן.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]