Quels sont les avantages dune aile balayée vers lavant par rapport à une aile balayée vers larrière?

Il ny a eu que quelques avions construits avec des ailes balayées vers lavant. Le plus particulièrement était le X-29, que vous avez illustré ci-dessus. La Russie / URSS en a construit un plus récemment en 1997, le Sukhoi Su-47. Lune des plus grandes revendications quant à la supériorité ou à lavantage dune aile balayée vers lavant était une maniabilité accrue. Cependant, dans le cas du X-29, comme indiqué dans l Évaluation des qualités de vol de lavion de recherche X-29A ,

Linstabilité élevée de la cellule a conduit à de larges prévisions de maniabilité extrême. Cette perception sest maintenue dans les années qui ont suivi la fin des essais en vol. Les tests de la Force aérienne nont pas soutenu cette attente. Pour que le système de commande de vol maintienne la stabilité du système dans son ensemble, la capacité de lancer une manœuvre devait facilement être modérée. Cela a été programmé dans le système de commande de vol pour préserver la capacité darrêter la rotation de tangage et empêcher laéronef de partir hors de contrôle. En conséquence, lensemble du système tel que piloté (avec le système de commande de vol également dans la boucle) ne pouvait pas être caractérisé comme ayant une agilité accrue particulière. Il a été conclu que le X-29 aurait pu avoir une agilité accrue sil avait des actionneurs de surface de contrôle plus rapides et / ou des surfaces de contrôle plus grandes.

Le Su-47 était en effet un avion très maniable, capable de tirer 9 G, cependant, son prédécesseur immédiat, le Sukhoi Su-37, était capable de tirer 10 G . On ne sait donc pas si une aile balayée vers lavant a un impact positif réel sur la maniabilité.

Cependant, les caractéristiques de décrochage sont très différentes. Lair a tendance à se déplacer vers lextrémité arrière de laile. Sur une configuration standard (Aile arrière balayée), cela va bien sûr de la racine de laile à lextrémité de laile. Sur une aile balayée vers lavant, cependant, cela se déplace de lextrémité de laile à la racine de laile.

En conséquence, la dangereuse condition de décrochage de la pointe dun arrière- la conception balayée devient un décrochage de racine plus sûr et plus contrôlable sur une conception balayée vers lavant. Cela permet un contrôle total des ailerons malgré la perte de portance, et signifie également que les fentes de bord dattaque induisant la traînée ou dautres dispositifs ne sont pas nécessaires. Avec lair circulant vers lintérieur, lextrémité de laile les tourbillons et la traînée qui laccompagne sont réduits, au lieu de cela, le fuselage agit comme une très grande clôture daile et, puisque les ailes sont généralement la rger à la racine, cela améliore la portance permettant une aile plus petite. En conséquence, la maniabilité est améliorée, en particulier à des angles dattaque élevés. Aux vitesses transsoniques, les ondes de choc saccumulent dabord à la racine plutôt quà lextrémité, aidant à nouveau à assurer un contrôle efficace des ailerons.

En raison de la capacité du X -29 davoir le bout de ses ailes plié à des angles dattaque élevés, le X-29 restait contrôlable à un angle dattaque de 67 degrés. Cependant, grâce aux progrès modernes de la vectorisation de la poussée, le F-22 Raptor est capable de maintenir un angle dattaque de plus de 60 degrés.

Avec une instabilité inhérente et des problèmes avec des contraintes supplémentaires sur lavion pour des gains dinstabilité modérés ou supposés mais non observés, il est peu probable que nous verrons des avions de combat avec des ailes balayées vers lavant à tout moment dans un proche avenir. Dautres technologies ont permis des performances similaires ou améliorées sans avoir besoin de nouveaux concepts.

Commentaires

• La maniabilité dont vous parlez ici nest pas de pouvoir tirer plus de G, mais de pouvoir passer de 1 à max G plus vite.Elle est causée simplement par le centre de gravité arrière quelle que soit la conception de laile (les ailes balayées vers lavant ont juste aidé à mettre le centre de portance en avant dans ce cas).
• Ahhh, merci pour cette différenciation. Ce placement du centre de gravité provoque linstabilité de tangage que jai mentionnée
• @JanHudec: Les caractéristiques aéroélastiques des ailes balayées vers lavant augmentent tout écart par rapport à létat coupé: si elles se cabrent, les extrémités des ailes se tordent et augmentent le moment de tangage. Mais cela déplace maintenant le problème de contrôle vers larrêt du mouvement de tangage.
• Et le x-29 était contrôlé par un ordinateur. Si ce nétait ‘ t pour la surveillance intense des systèmes informatiques et lajustement de chaque surface de contrôle CONSTANT, il planterait et brûlerait assez rapidement.
• Cette conception a-t-elle été utilisée dans un des systèmes automatisés, comme des drones? Il me semble que sil faut un ordinateur pour stabiliser lavion, les avantages dune manœuvrabilité étendue pourraient en fait être récoltés si lavion était entièrement contrôlé par ordinateur.

Avantages:

• Le passage du longeron daile peut être placé à larrière de la cabine, de sorte que la hauteur de la cabine peut être augmentée. Ceci est important pour les avions de la taille dun avion daffaires.
• La couche limite aux extrémités nest pas affectée par laile intérieure. La contrôlabilité peut être maintenue jusquau décrochage.
• Les effets aéroélastiques augmenteront les commandes de contrôle. Cela rend la cellule très réactive.

Cependant, ils sont directement liés à ces inconvénients:

• Le décrochage se produira dabord à bord, ce qui entraînera un cabrer. Si la queue ne peut pas compenser, le décrochage est irrécupérable.
• Les effets aéroélastiques encourageront le flottement. Si la vitesse de flottement savère trop faible, laile doit être rendue plus rigide, ce qui entraîne une augmentation de poids.

Ces deux inconvénients lemportent facilement sur les avantages de la plupart des conceptions. La première conception balayée vers lavant, les Junkers 287 , nécessitait une aile massive et forgée pour plus de rigidité. La maniabilité était excellente, mais les performances globales étaient médiocres.

_{Ju-287 avec des ailes tuftées et des fusées sous les moteurs daile. Le trépied devant la verticale tient une caméra carénée pour lobservation en vol des touffes. (image source )}

Si combiné avec un empennage en T, la position arrière de la racine dune aile balayée vers lavant sassurera que la queue est dans le sillage de la racine de laile à un angle dattaque élevé, ce qui peut entraîner un décrochage profond .

Les meilleures ailes balayées vers lavant se trouvent dans la nature: les oiseaux balayeront le bout de leurs ailes vers lavant sils veulent se cabrer et créer beaucoup de portance. Surtout pour les atterrissages courts, laile en avant est idéale lorsque les jambes sont au sol au moment du décrochage de laile.

Commentaires

• Un avion avec les ailes balayées et pas de washout ou washin se lancera quand il cale, peu importe si les ailes sont balayées vers larrière ou vers lavant; pour les aéronefs balayés vers lavant, cela est dû au décrochage des racines en premier (comme vous le faites remarquer), tandis que pour les aéronefs balayés vers larrière, il ‘ parce que les bouts dailes décroche en premier.
• @Sean; Oui. Lisez tout à ce sujet ici .

Pour un aperçu du livre de texte: http://www.desktop.aero/appliedaero/potential3d/FSW.html

Notez que le Hansa Jet en fait était un avion de série utilisant laile avant balayée, et 2 types de planeurs que je pilotais régulièrement avaient également des ailes balayées vers lavant (pour des raisons de visibilité: Schleicher Ka7 et Ka13).

R.

Commentaires

• Ce serait bien si vous copiez les points clés de larticle lié dans le texte.
• Laile avant balayée dans les planeurs biplace est principalement de placer le pilote arrière au centre de gravité, de sorte que lavion puisse être piloté par un seul pilote sans ajouter de lest. Une meilleure visibilité nest quun effet secondaire agréable.
• Le lien est maintenant mort.

Le Zlin 142 a également une aile balayée vers lavant.

Pas pour des raisons aérodynamiques, mais pour placer les pilotes au centre de gravité et le longeron derrière eux.

Les planeurs Blanik L-13 et Scheibe Bergfalke avaient des ailes balayées vers lavant, cela semble aider à ajouter de la liberté dans le réglage du centre de gravité par rapport au centre de pression et au placement des pilotes . Les avantages des ailes balayées vers lavant peuvent être principalement dans la plage de vitesse lente, le décollage et latterrissage.Je ne suis pas trop sûr que le Ju-287 soit un échec, il y a des rapports selon lesquels il a atteint 1 « 000 km / h entre les mains des Soviétiques, bon pour un bombardier, mais le développement du concept a été interrompu, ils ont peut-être trouvé de gros problèmes. Un avion américain sans queue de la fin des années 40 a utilisé cet arrangement, NASA / NACA, le référentiel de Cranfield a des documents à ce sujet, des vidéos YouTube existent également