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Moteurs balados sur les ailes

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Lecture-23 Moteurs balados sur les ailes

(Reportez-vous à l'heure de la diapositive: 00:15)

Pourquoi mettre des moteurs en cabosses sur l'aile? La raison principale de cette situation est qu'en plaçant des moteurs sous les ailes ou sur les ailes, vous conduis à ce qu'on appelle un relief de charge sur les ailes. L'aile de l'avion est censée transporter n fois le poids total de l'avion, car le principal appareil de levage est l'aile. Les ascenseurs produits par le fuselage pourraient être un très petit pourcentage environ de 8 à 10% dans certains cas, à moins qu'il ne soit en forme sous cette forme là où il peut devenir une surface de levage.

Généralement, un fuselage transporte entre 8 et 10% de l'ascenseur. Donc, les 90% de l'ascenseur viennent des ailes et vous devez concevoir l'aile pour prendre soin de nous laisser dire 2 fois et demie le poids parce que lors de certaines opérations de vol ou dans les manœuvres ou en raison des perturbations dues aux rafales, la charge verticale totale pourrait dépasser leur poids d'embarcation par un facteur de 2-2.5. Donc, maintenant, si vous devez transporter une telle quantité de charge sur l'aile ou si l'ascenseur doit être généré par une si grande valeur.

Tout ce que vous accrochez en dessous de l'aile va vous donner un soulagement car il va charger l'aile dans une direction opposée à ce qu'il est normalement chargé et cela peut conduire à des économies de poids. Deuxièmement, du point de vue de l'entretien, il est très facile d'accéder aux ailes, d'accéder aux moteurs s'ils sont montés sous les ailes parce que vous n'avez pas besoin de très grand nombre de dispositifs spéciaux ou de contraptions pour atteindre l'aile.

Si l'aile est montée sur la queue verticale par exemple, vous avez besoin d'une grosse grue chaque fois que vous voulez travailler sur l'aile. Le fait de mettre les moteurs sur les cabosses dans les ailes permet également d'améliorer la sécurité des passagers pendant les accidents. Dans de nombreux cas, il y a des situations où il y a un problème dans le moteur et vous savez que le moteur part simplement ou est versé par l'avion. Si le moteur était monté sur l'aile à la racine ou dans une autre partie de l'avion et que tout problème se produit dans le moteur, alors il sera très difficile pour la structure d'être isolée.

Il a également été montré qu'en concevait correctement les pylônes sur lesquels les Nacelles ou les nacelles sont montées en dessous de l'aile, vous pouvez en fait aller pour une configuration de traînée très basse. L'idée originale de mettre le moteur sur l'aile a été faite par les Britishers lorsqu'ils ont mis ces moteurs à la racine de l'avion de la comète. Cependant, très vite, on s'est rendu compte qu'il s'agissait d'un cauchemar d'entretien. Parce que pour toute question, si le moteur doit être enlevé et remplacé, vous devez littéralement déchiquetez toute la structure de l'aile près de la jonction de la route.

Et aussi à cause de la chaleur de fonctionnement de l'avion, l'aile devenait très chaude et il y a de nombreux exemples de marques noires très foncées sur la racine de l'aile à cause du chauffage. Si le moteur est petit et si vous avez une faible configuration d'aile, si vous suspende le moteur en dessous de l'aile, il y a un problème de dégagement. Donc il y a au moins un exemple, un exemple récent d'un avion appelé Honda jet H420, dans lequel les concepteurs ont décidé de mettre le moteur sur l'aile sur une nacelle.

Mais en général, nous pouvons créditer la compagnie aérienne de Boeing de perfectionner la conception de la suspension des moteurs sous les ailes dans les nacelles par l'intermédiaire de l'aile en utilisant ce que l'on appelle des pylônes. Et ce sont eux qui ont fait fonctionner les moteurs à aile. Le premier exemple était Boeing 707. Et après cela, presque tous les avions de transport, les avions de ligne civils subsoniques, sont destinés aux moteurs montés sous les ailes. Merci pour votre attention.

Lecture-24 Wing Sweep

(Reportez-vous à l'heure de la diapositive: 00:15)

Une question que beaucoup de gens demandent, c'est pourquoi balayer les ailes, quel est l'avantage de fournir un coup de balai sur l'aile? Quand il s'agit d'un avion subsonique, nous fournissons habituellement une très petite quantité de balayage 1 pour cela pourrait être d'ajuster le centre aérodynamique de l'aile par rapport au centre de gravité, parce que, vous aimeriez avoir la distance entre eux le minimum.

Et une façon de le faire est de prendre le centre aérodynamique légèrement derrière eux sur une aile volante en fournissant un balayage vous obtenez le bras de moment nécessaire pour le contrôle sinon le bras de moment sera très petit et puis vous n'aurez pas le contrôle adéquat dans l'avion transonique que nous fournissons normalement une quantité importante de balayage typiquement de 30 à 35 degrés est ce que nous voyons.

Et la raison principale de cette situation est de retarder le nombre de Mach d'augmentation de la traînée et d'essayer de minimiser ou de retarder les effets de compressibilité. Et pour cela, il faut comprendre qu'il y a quelque chose qu'on appelle un nombre de Mach de divergence de traînée qui est légèrement au-delà du nombre critique de Mach et que le nombre critique de Mach est un nombre de Mach où le nombre de Mach du cours d'eau libre auquel les conditions soniques sont d'abord observées n'importe où sur l'avion.

Donc, en balayant l'aile, vous allez retarder la divergence de traînée Mach le nombre dû à laquelle l'avion peut voler plus vite sans entrer dans ce domaine où la traînée augmente très grand. Dans le cas d'un avion supersonique, nous allons pour un très grand balayage de 45 à 70 degrés ou même d'une configuration d'aile delta. Donc, ici parce que dans le flux supersonique il y a un grand mouvement du centre de pression donc, vous devez répartir la charge à la fois longitudinalement aussi bien que latéralement et donc vous devez aller pour un balayage très grand.

Deuxièmement, un gros balayage en cas de vol supersonique réduit la surface de la section transversale et vous donne aussi une variation moindre de la section transversale le long de la longueur. Donc, c'est une sorte de compulsion à balayer. Mais n'oubliez pas que le balayage des ailes n'est pas une caractéristique souhaitable dans aucune circonstance autre que la nécessité d'aller plus vite. Donc, il y a de nombreux inconvénients du balayage, le principal inconvénient étant qu'il rend l'aile de l'avion plus lourde.
(Référez-vous à la diapositive: 02:56)

Maintenant, nous savons que de nombreux avions ont balayer, mais nous voyons certains avions se balayer vers l'avant. Donc la question qui se pose normalement dans l'esprit des gens est ce qui est l'avantage de fournir un balayage à terme? Alors, regardons X 29 où la technologie de balayage à terme a été testée et étudiée.

Le programme de balayage à l'avant X 29 A a marqué le retour des avions x à conduire après une absence de 9 ans. Le programme de 2 phases s'est déroulé de 1984 à 1992. La première phase s'est concentrée sur la preuve du concept à faible angle d'attaque et à grande vitesse. La deuxième phase du programme X 29 A, le test de l'angle élevé d'attaque est couvert au cours de la 5ème décennie, 2 X 29 Un avion aérien a été construit comme démonstrateur technique pour tester la voilure balayée vers l'avant avec des composites avancés de cambrure variable.

Et un mince ailerons super-critiques a également été testé était très instable et a fortement augmenté les commandes de plusieurs surfaces qui ont nécessité un ordinateur de contrôle numérique à triple redondance extrêmement élevé avec sauvegarde analogique. Les brins de fibres de la pesée composite élastique étroite sur le X 29 A ont été spécialement alignés pour lui permettre de se tordre sous charge. La torsion soulage les charges à l'extrémité, empêchant la divergence structurelle ou le bris à grande vitesse.

Le système informatique de commande numérique de vol a fourni une stabilité artificielle suffisante et des qualités de manipulation prévisibles dans un aéronef très instable. De plus, ce sont des ailes super critiques qui ont contribué à de bonnes manœuvres et des caractéristiques de croisière dans la gamme transonique. En dépit de ces réalisations, on ne s'est pas matérialisé que le rapport entre l'élévation du taux de freinage et le rapport de traînée est égal ou légèrement inférieur à celui des avions de chasse actuels, contrairement aux F 18 R et X 31.

Le véhicule X 29 Un véhicule présentant de bonnes caractéristiques d'attaque sans avoir besoin d'un angle d'attaque de 45 degrés, le véhicule a démontré beaucoup mieux que le contrôle prédictif et la manœuvrabilité. À angle d'attaque élevé, le courant sur les ailes d'une aile de balayage à l'avant reste attaché et les ailerons demeurent efficaces. Inversement, pour le courant de balayage conventionnel, le flux de l'extrémité de l'aile devient séparé avant que le reste de l'aile et les ailerons perdent rapidement l'effet même à 67 degrés, l'angle maximum d'attaque de X 29 A affiché.

Donc, comme vous l'avez remarqué, le X 29 était un démonstrateur de technologie. Mais la conclusion finale de ce procès particulier est que la valeur attendue de l'ascenseur sur la traînée, qui est censée être très élevée, n'a en fait pas été présente et que le maximum de L sur D de cet avion était soit comparable soit légèrement inférieur à celui des autres avions conventionnels. Les Russes ont aussi regardé vers l'avant et voici une vidéo présentant leurs avions.
Un autre concept que les gens se demandent est le balayage des variables.
(Référez-vous à la diapositive: 07:44)

Maintenant, le balayage des variables a été fourni dans certains avions et l'idée de base du balayage de variable est de morph la forme de l'aile à une configuration qui est la plus adaptée à la condition d'exploitation. Donc, quand vous avez un vol supersonique, vous aurez très peu de traînée si vous avez un avion balayé complètement. Mais quand vous voulez voler à basse vitesse, pour le décollage de l'atterrissage initial, ou quand vous voulez venir et atterrir sur un porte-avions, vous aimeriez avoir une vitesse basse pendant le briquet, vous aimeriez avoir un rapport d'aspect plus élevé.

Donc, pendant ce temps, vous aimeriez avoir peu ou pas de balai. Ainsi, la position non balayée correspond au vol à basse vitesse et au cours de la vitesse transonique, vous devez avoir un balayage intermédiaire pas très grand et pas très bas environ 45 degrés. Ainsi, au cours de la vitesse transonique pendant les manœuvres ou pendant les segments de la mission où vous volez, cet avion particulier peut avoir les ailes balayées à cette position spécifique.

Le F 111 a été le premier avion à faire la démonstration. Et là nous avons eu une variation continue possible comme, vous pouvez voir sur cette photo. Mais dans la plupart des cas, la décision a été prise de régler le ratissage à 3 endroits. Examinons une petite vidéo sur la façon d'y parvenir.
(Vidéo: 09:25) (Video Ends: 11:00) Nous avons donc vu qu'il y a un levier dans le cockpit que le pilote opère, et ce levier décide de la position du balayage soit d'une condition conventionnelle non balayée, soit d'une condition de retour arrière.
Mais souvenons-nous que la fourniture d'un balayage variable ajoute du poids et de la complexité à l'aéronef. Et à l'heure actuelle, elle n'est pas considérée comme vraiment à la mode. Très peu d'avions que vous verrez dans les temps modernes qui sont fournis avec un balayage de variable.

Parce que beaucoup de fois il est estimé que la complexité des coûts et la pénalité de poids de cette caractéristique particulière, elle pourrait l'emporter sur ses avantages et que les avions seront 4% plus lourds en poids vide en fournissant une facilité de sudation grâce à votre attention, nous allons maintenant passer à la section suivante.