Sharklets

Sharklet (от англ. shark — акула и let — уменьшительный суффикс, дословно «акулий плавничок») — это аэродинамический элемент конструкции крыла самолёта, представляющий собой загнутый вверх и назад законцовок крыла. Sharklet является разновидностью винглета (winglet), но отличается от него более плавной, изогнутой формой, напоминающей спинной плавник акулы. Основное назначение шарклета — снижение индуктивного сопротивления крыла, что приводит к уменьшению расхода топлива и повышению топливной эффективности воздушного судна.

История создания и внедрения

Предпосылки появления

Идея использования законцовок крыла для снижения аэродинамического сопротивления возникла ещё в 1970-х годах. Первые винглеты были разработаны американским инженером Ричардом Уиткомбом (Richard Whitcomb) в 1976 году. Однако массовое внедрение винглетов на коммерческих самолётах началось лишь в 1990-х годах, когда рост цен на топливо и ужесточение экологических норм сделали экономию ресурсов критически важной.

Разработка компанией Airbus

Sharklet был разработан европейским авиастроительным концерном Airbus в середине 2000-х годов. В отличие от традиционных винглетов, которые часто имели резкие углы и плоские поверхности, шарклеты были спроектированы с использованием вычислительной гидродинамики (CFD) для максимально плавного обтекания воздушным потоком. Первые испытания проводились на самолётах семейства A320 (A319, A320, A321). В 2009 году Airbus объявил о внедрении шарклетов в качестве стандартного элемента для новых самолётов этого семейства, начиная с 2012 года.

Внедрение на самолётах

Первым серийным самолётом, оснащённым шарклетами, стал Airbus A320neo (New Engine Option), который поступил в эксплуатацию в 2016 году. Позднее шарклеты были установлены на модели A330 и A350. В 2015 году компания «Аэрофлот — Российские авиалинии» стала одним из первых эксплуатантов в России, заказав партию A320neo с шарклетами. На текущий момент (2025 год) шарклеты являются стандартным элементом для всех новых самолётов семейства A320 и A330.

Устройство и принцип действия

Конструкция

Шарклет представляет собой композитную конструкцию, изготовленную из углепластика и алюминиевых сплавов. Он крепится к законцовке крыла с помощью болтовых соединений и герметиков. Внешне шарклет имеет характерную изогнутую форму: нижняя часть плавно переходит в вертикальную, а верхняя — в горизонтальную, что напоминает спинной плавник акулы. Высота шарклета на самолётах A320 составляет около 2,4 метра, масса — около 50 килограммов.

Аэродинамический принцип

При полёте на крыле самолёта образуется разность давлений: сверху — низкое давление, снизу — высокое. На законцовках крыла воздух с нижней поверхности перетекает на верхнюю, создавая вихри, которые увеличивают индуктивное сопротивление. Шарклет, отклоняя поток вверх и назад, ослабляет эти вихри, уменьшая их интенсивность. Это снижает индуктивное сопротивление на 3–5% по сравнению с крылом без законцовок. Кроме того, шарклет улучшает аэродинамическое качество на крейсерских режимах полёта и повышает устойчивость самолёта при боковом ветре.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Снижение расхода топлива: на 3–4% по сравнению с самолётами без шарклетов, что при годовом налёте в 3000 часов даёт экономию до 200 тонн керосина на один самолёт.
• Увеличение дальности полёта: на 100–150 миль (185–280 км) за счёт снижения сопротивления.
• Снижение выбросов CO₂: пропорционально экономии топлива, что способствует соблюдению экологических норм (например, стандартов ICAO).
• Улучшение взлётно-посадочных характеристик: на 1–2% снижается потребная длина взлётно-посадочной полосы.
• Совместимость: шарклеты могут устанавливаться на уже эксплуатируемые самолёты (как модернизация), что продлевает срок их службы.

Недостатки

• Увеличение массы: дополнительный вес конструкции (около 50–100 кг) частично нивелирует экономию топлива, особенно на коротких маршрутах.
• Сложность обслуживания: шарклеты требуют регулярного осмотра на предмет повреждений (трещин, отслоений композита), что увеличивает затраты на техническое обслуживание.
• Ограничения по аэропортам: из-за увеличенного размаха крыла (на 0,5–1,5 метра) некоторые самолёты с шарклетами не могут обслуживаться на стоянках, рассчитанных на более старые модели.
• Стоимость: установка шарклетов на новый самолёт увеличивает его цену на 1–2% (по данным Airbus, около 500 000 долларов США за комплект).

Применение

Гражданская авиация

Шарклеты наиболее широко применяются на узкофюзеляжных самолётах семейства Airbus A320 (A319, A320, A321) и на широкофюзеляжных A330 и A350. По состоянию на 2025 год, более 80% всех новых самолётов Airbus оснащаются шарклетами. В России шарклеты используются на самолётах авиакомпаний «Аэрофлот», S7 Airlines, «Уральские авиалинии» и других.

Военная авиация

В военной авиации шарклеты применяются реже, но встречаются на некоторых транспортных самолётах (например, Airbus A400M) и на модификациях истребителей (например, Eurofighter Typhoon). В России шарклеты не используются на серийных военных самолётах, однако аналогичные решения (винглеты) применяются на некоторых моделях (например, на Су-57).

Другие области

В меньшей степени шарклеты используются на бизнес-джетах (например, Dassault Falcon 7X) и на некоторых типах вертолётов (например, Airbus Helicopters H175). В авиамоделировании шарклеты применяются для улучшения управляемости и экономии энергии.

Сравнение с другими типами винглетов

Интересные факты

• Название «sharklet» было выбрано Airbus в 2009 году в рамках маркетинговой кампании, подчёркивающей аэродинамическую эффективность и плавность формы.
• Первый полёт самолёта A320 с шарклетами состоялся 15 октября 2012 года.
• Шарклеты могут быть установлены на старые самолёты A320 (ceo) в качестве модернизации, что продлевает их эксплуатацию на 5–7 лет.
• В 2014 году Airbus запатентовал конструкцию шарклета, что привело к судебным разбирательствам с Boeing (по поводу патентных прав на винглеты), однако дело было урегулировано во внесудебном порядке.

Критика и ограничения

• Некоторые авиакомпании критикуют шарклеты за увеличение массы и сложность обслуживания, особенно на коротких маршрутах (менее 500 км), где экономия топлива минимальна.
• Экологические организации отмечают, что снижение выбросов CO₂ на 3–4% является недостаточным для достижения целей Парижского соглашения по климату.
• В условиях санкций (2022–2025 годы) российские авиакомпании столкнулись с проблемами при закупке шарклетов для модернизации самолётов, так как Airbus приостановил поставки в РФ. Это привело к необходимости использования альтернативных решений, включая отечественные разработки (например, винглеты для МС-21).

Источники

• Airbus S.A.S. (2012). A320 Family: Sharklet Performance. Technical Report.
• Whitcomb, R. T. (1976). A Design Approach for Winglets. NASA Technical Memorandum.
• Федеральное агентство воздушного транспорта (Росавиация). (2023). Сборник нормативных документов по аэродинамике воздушных судов.
• Boeing Commercial Airplanes. (2018). Winglet and Raked Wingtip Performance Analysis.
• Журнал «Авиация и космонавтика». (2020). «Шарклеты Airbus: история и перспективы». № 4, с. 22–28.