Operacja „Winglet”

W pierwszej połowie października 2012 roku w nowym hangarze technicznym Katowice Airport, w którym mieści się baza techniczna firmy LineTech, po raz pierwszy w Polsce, rozpoczęła się operacja montażu wingletów w komunikacyjnym statku powietrznym. W nowe skrzydełka aerodynamiczne „uzbrojono” jedenastoletniego Boeinga 737-800 Next Generation (o historii tej maszyny możecie poczytać tutaj) największej polskiej linii czarterowej Enter Air. Samolot we flocie przewoźnika znajduje się od marca 2012 roku.

Boeing 737-800 NG Enter Air przed montażem wingletów

Zanim przejdę do opisu samej operacji warto wyjaśnić, co to jest winglet. Jednak niezbędny wydaje się do tego krótkie przedstawianie tego, jakie siły powodują, że samolot lata. Dla wielu z osób (dla mnie także) jest coś magicznego w tym, że nawet ważąca 400 ton maszyna jest wstanie oderwać się od ziemi. Jednak jak sami za chwilę przeczytacie dlaczego tak się dzieje jest dosyć logiczne.

Zarówno małe jak i wielkie samoloty unoszą się w powietrzu dzięki pokonaniu ich największego wroga, czyli przyciągania ziemskiego. Aby z nim wygrać trzeba do odpowiedniej prędkości rozpędzić statek powietrzny i do tego służą silniki. Prędkość przy której samolot nabiera wystarczającej siły nośnej umożliwiającej oderwanie się od ziemi w zależności od jego wagi waha się w przedziale od ok. 250 km/h do ok. 300 km/h.

Siła nośna nie mogłaby jednak powstać gdyby nie specjalna konstrukcja skrzydeł. Są one tak wyprofilowane, że powietrze opływa je z różną długością. U góry ma dłuższą drogę do przebycia na dole krótszą. Na końcu powierzchni skrzydła powietrze opływające je z góry z i doły spotyka się w tym samym momencie. W związku z tym, że ma do pokonania różne długości, te opływające skrzydło górą porusza się szybciej, a dołem wolniej. Różnice prędkości pomiędzy powietrzem, które opływa skrzydło górą a tym, które płynie dołem powoduje także różnice ciśnień. Im wolniej płynie powietrze tym jego ciśnienie jest wyższe, tym samym powietrze z dołu skrzydła można powiedzieć, że wypycha samolot do góry. Różnice ciśnień pomiędzy górną a dolną powierzchnią skrzydła nazywamy siłę nośną.

Jest tylko jeden problem, skrzydło nie ma nieskończonej długości, więc powietrze o wyższym ciśnieniu z dołu skrzydła na jego końcówce zawija się na górę, co powoduje, że na końcówce skrzydła tworzą się wiry powietrza nazywane brzegowymi. Tym samym wzrasta opór indukowany. Do jego pokonania potrzebna jest większa moc silników w trakcie lotu lub montaż rozpraszaczy tychże wirów, czyli wingletów.

Wiemy już, do czego służy winglety, ale dlaczego warto je zamontować? Po pierwsze, dlatego że pozwalają poprawić doskonałość skrzydła i zmniejszyć jego opór indukowany. Brzmi to trochę zagadkowo, ale przekłada się na konkrety, czyli pieniądze. Dzięki wingletom w trakcie lotu można poruszać się z taką samą prędkością jak bez nich, ale potrzebna jest do tego mniejsza moc silników. Spada, więc spalanie (Boeing szacuje, że o ok. 4%) i emisja dwutlenku węgla do atmosfery, a także wzrasta zasięg samolotu.

Jeśli chodzi o samą operację montażu wingletów, która była prowadzona w katowickiej bazie firmy Linetech, to wbrew pozorom jest ona dosyć mocną ingerencją w konstrukcję samolotu. Montaż wingletów inżynierowie i mechanicy realizują korzystając z odpowiedniego Biuletynu Boeinga, który krok po kroku opisuje całą procedurę. U producenta kupuje się także cały zestaw części niezbędnych do prawidłowego montażu.

Osuszanie głównego zbiornika paliwa. Na zdjęciu widać otwory po ściągnietych osłanach zbiornika.

Na początku prac przy samolocie trzeba wypompować naftę ze zbiorników i je osuszyć. Następnie można przystąpić do zasadniczych prac na płatowcu. Ściąga się końcówki skrzydeł i demontuje się część ich powierzchni. Wynika to z tego, że nie wystarczy zamontować wingletów trzeba też wzmocnić konstrukcję skrzydła. Nowa końcówka skrzydła będzie przecież walczyć z potężnymi siłami natury, a ta walka nie ma obojętnego wpływu na całe skrzydło.

Wzmacnianie skrzydła przed montaże wingletów

Gdy już wzmocni się skrzydło można przystąpić do montażu wingletów. Mają one około 2,4 metra długości i ważą około 150 kg sztuka. Mogłoby się wydawać, że to wszystko, ale niezwykle ważne jest także przeprogramowanie samolotu. Jak już wspomniałem samolot z wingletami potrzebuje mniejszej mocy silników do osiągnięcia takiej samej prędkości jak samolot których ich nie posiada. Co by było gdyby w powietrze wysłać maszynę, która ma winglety a komputer pokładowy tego nie wie? Przekroczenie prędkości granicznych jest wtedy gwarantowane i nieszczęście gotowe. Stąd w ramach operacji montażu wingletów wymienia się także m.in. blok sterowania automatem ciągu silników oraz uaktualnia się oprogramowanie komputera pokładowego, a precyzyjniej systemu sterowania lotem FMS (Flight Management System).

Końcówka prac, jak widać na zdjęciu winglet jest już zamontowany.

Potem wystarczy jeszcze sprawdzić szczelność zbiorników paliwa i w drogę, samolot może wraca do linii. Po modernizacji będzie tańszy w eksploatacji, a dzięki wingletom pasażerowie także odczują komfort podróży, ponieważ w kabinie będzie ciszej.

Na koniec warto dodać, że po zakończeniu montażu wingletów w Boeingu 737-800 Next Generation linii lotniczej Enter Air o znakach SP-ENX, LineTech taką samą operację przeprowadzi na kolejnej „osiemsetce” tego przewoźnika o rejestracji SP-ENZ.

Tekst i zdjęcia: Piotr Adamczyk, Dział Komunikacji i Promocji Katowice Airport