Question aux aérodynamiciens

[flavonoide]

Bonjour,

en parcourant les pages d'un topic consacré au Mirage 2000 (sur un site de photos aéronautiques bien connu commençant par F et finissant par A), je viens de realiser ce qui m'avait toujours gêné chez les biplaces avec leurs lignes plus lourdes, j'ai nommé l'arrète dorsale qui parcourt tout le fuselage et sa jonction anguleuse avec la dérive au lieu du beau raccord (Karman ?) et la taille de guêpe du monoplace.
Et j'en arrive à ma question : un tel changement dans la section du fuselage ne perturbe-t-il pas la loi des aires ?
Je sais bien que les biplaces ont les souris bloquées et qu'ils sont bridés en vitesse max mais c'est surtout en transonique que la loi des aires intervenait, non ? Je ne suis pas très sur de ce dernier point car, finalement, on n'en parle plus beaucoup de cette loi.

[Rob1]

C'est quoi justement ce site "FA" ?

[Cool&quiet]

si c'est foxalpha , je pense que l'on peut en parler librement .

[flavonoide]

OK, c'est bien Foxalpha.

[Tomcat]

si c'est foxalpha , je pense que l'on peut en parler librement .

Je suis pas sûr. C'est un site à moitié underground. En parler oui, mais à voix basse.

[ironclaude]

Bonjour,

en parcourant les pages d'un topic consacré au Mirage 2000 (sur un site de photos aéronautiques bien connu commençant par F et finissant par A), je viens de realiser ce qui m'avait toujours gêné chez les biplaces avec leurs lignes plus lourdes, j'ai nommé l'arrète dorsale qui parcourt tout le fuselage et sa jonction anguleuse avec la dérive au lieu du beau raccord (Karman ?) et la taille de guêpe du monoplace.
Et j'en arrive à ma question : un tel changement dans la section du fuselage ne perturbe-t-il pas la loi des aires ?
Je sais bien que les biplaces ont les souris bloquées et qu'ils sont bridés en vitesse max mais c'est surtout en transonique que la loi des aires intervenait, non ? Je ne suis pas très sur de ce dernier point car, finalement, on n'en parle plus beaucoup de cette loi.

La loi des aires existe toujours ! Par contre son application a surtout été critique pour les avions supersoniques des premières générations, propulsés par des motreurs anémiques... Les tous premiers supersoniques avaient des domaines de vol discontinus et certains ne passaient en supersonique qu'en piqué ! Le F 102 d'origine, sans loi des aires, ne passait pas le mur du son... après application de la loi, découverte entre temps, la version série allait jusqu'à M= 1,2 ou 1,3.

Elle est restée très apparente sur les Mirage III, F 104, F 105.. par exemple.

Ensuite, avec l'apparition des moteurs de 10, 12, 15...tonnes elle a perdu de son importance.

Enfin, depuis 10-15 ans, une autre loi est apparue qui influe maintenant beaucoup plus sur les avions: la furtivité, qui impose des formes extérieures dictées par d'autres critères que l'aérodynamique.

Exemple (encore unique) de l'aboutissement de cette évolution: le F-22, on y trouve pas trace de la loi des aires... mais il est entièrement dessiné de façon à renvoyer les ondes radar dans la mauvaise direction... et comme il a deux bourrins de 15 tonnes ? 16 ? plus ? eh bien ça ne l'empêche même pas de supersoniquer y compris sans la PC...

La légende prétend que Whitcomb, l'aérodynamicien de la NACA qui a trouvé cette loi, en a eu la révélation après une contemplation prolongée du fameux calendrier ou Marilyn faisait ses débuts... C'est pourquoi la loi des aires s'est aussi appelée "taille de guêpe" ! Plus tard il a aussi inventé les winglets, mais là, désolé, je ne sais pas à quoi il avait pensé avant...

Claude

[Bawa]

ça ne l'empêche même pas de supersoniquer

j'adore :laugh:

[flavonoide]

J'adore aussi, c'est mieux que supercroiser.
Merci Ironclaude.

[Puppetmaster]

[quote="ironclaude"]
Exemple (encore unique) de l'aboutissement de cette &#233]

Je ne suis pas tout à fait d'accord sur ce point. La loi des aires est toujours utlisée y compris sur le F-22. La loi des aires ne se traduit pas uniquement par la taille de guêpe. On peut obtenir le même résultat en positionnant correctement les différents éléments qui composent l'avion. La transition "douce" (puisqu'il s'agit de ça dans la loi des aires) entre le nez du F-22 et le centre du fuselage (plus large) où sont attachées les ailes se fait par le bon positionnement de la verrière. De même, la transition entre les ailes et les gouvernes de profondeur se fait avec les 2 dérives inclinées.

Donc si on regarde bien, la loi des aires est toujours là même sur le F-22. Mais c'est vrai qu'elle est beaucoup moins importante que par le passé ( grace aux réacteurs plus puissants, comme ça a été très bien expliqué)

[OPIT]

Et j'en arrive à ma question : un tel changement dans la section du fuselage ne perturbe-t-il pas la loi des aires ?

La loi des aires fait en sorte qu'il n'y ait pas de discontinuités brutales : le volume importe peu, ce sont les variations de volume qu'il faut atténuer.
A partir de là, une crête plus volumineuse qui court de la verrière jusqu'à la dérive ne doit pas avoir un impact catastrophique.

Je sais bien que les biplaces ont les souris bloquées et qu'ils sont bridés en vitesse max mais c'est surtout en transonique que la loi des aires intervenait, non ?

Les 2000B n'ont pas les souris bloquées.

[Cool&quiet]

quand on voit un mig 25 biplace on peut deja plus s'inquieter pour cette fameuse loi des aires

[Scrat]

Lui il vole juste parce qu'il a des réacteurs super-puissants. Sinon, c'est un gigantesque aérofrein volant...

[ironclaude]

La loi des aires est utile prioritairement en transsonique et bas supersonique, zone ou il y a un accroissement de traînée ("la bosse" , comme on dit), provoqué par les perturbations liées au passage entre les deux régimes subsonique et supersonique, l'avion étant à cheval dessus.

Au delà de M 1,2 on retrouve un écoulement totalement supersonique et donc un régime aéro plus ordonné. La traînée continue évidemment à augmenter avec la vitesse, mais moins vite que la poussée des réacteurs ! Celle-ci est de plus en plus constituée de la récupération de la pression dynamique, aidée par les entrées d'air adaptatives (souris mobiles ou rampes variables). Le bilan revevient favorable au delà de M 1,6 - 1,8.
Le Concorde avait en théorie le même range (traversée de l'Atlantique) à M = 0,9 et à M = 2.

Les réacteurs du MiG25 et ceux du SR71, à M = 3, avaient d'ailleurs un mode de fonctionnement qui se rapprochait de celui d'un statoréacteur...

Claude

[flavonoide]

La loi des aires fait en sorte qu'il n'y ait pas de discontinuités brutales : le volume importe peu, ce sont les variations de volume qu'il faut atténuer.
A partir de là, une crête plus volumineuse qui court de la verrière jusqu'à la dérive ne doit pas avoir un impact catastrophique.

Citation:

Justement, Opit, atténuer les variations de volume revient à avoir une taille de guêpe là ou l'épaisseur des ailes est la plus importante et ça doit avoir plus d'importance sur un delta que chez les autres.
Et pour les souris des 2000B, j'avais généralisé mes connaissances : des classes à Luxeuil et le reste à Ochey, ça formate l'esprit !


EDIT: il faudra que j'aprenne à citer !

[eutoposWildcat]

EDIT: il faudra que j'aprenne à citer !

Simplement, tu copies le texte que tu veux citer, et ensuite tu le sélectionnes, en surbrillance, puis tu cliques sur l'icône qui ressemble à une bulle de BD en haut. Le texte se trouve ainsi entouré des balises QUOTE, et alors il apparaîtrai en tant que citation une fois que ton message sera posté.

[Bawa]

oui ou alors encore plus simple: utiliser le bouton "citer" présent en bas à droite du message que l'on veut citer

[eutoposWildcat]

Voui, mais si genre c'est un post de PolluxDeltaSeven, ben ton propre message va être direct hyper long.

[ironclaude]

Oui, mais une fois que tu as fait l'opération "citer" tu peux couper dans le texte entre les balise si tu veux juste répondre à un §...

Claude

[ironclaude]

Je ne suis pas tout à fait d'accord sur ce point. La loi des aires est toujours utlisée y compris sur le F-22. La loi des aires ne se traduit pas uniquement par la taille de guêpe. On peut obtenir le même résultat en positionnant correctement les différents éléments qui composent l'avion. La transition "douce" (puisqu'il s'agit de ça dans la loi des aires) entre le nez du F-22 et le centre du fuselage (plus large) où sont attachées les ailes se fait par le bon positionnement de la verrière. De même, la transition entre les ailes et les gouvernes de profondeur se fait avec les 2 dérives inclinées.

Donc si on regarde bien, la loi des aires est toujours là même sur le F-22. Mais c'est vrai qu'elle est beaucoup moins importante que par le passé ( grace aux réacteurs plus puissants, comme ça a été très bien expliqué)

Hmmmm... Les deux exemples cités ne sont pas à mon avis une application de la loi des aires... Pour le cockpit le critère n° 1 c'est que le pil puisse y voir devant, en dessous, sur les côtés... donc: placé en avant des entrées d'air, et pour les dérives: leur décalage avec les stabilisateurs, c'est pour éviter que le uns masquent les autres en cas de manoeuvres à haute incidence... elles avaient déjà la même position sur le Hornet.

Plus généralement, il y a des formules aérodynamiques qui sont adoptées pour des raisons non aérodynamiques: les doubles dérives du Tomcat pour éviter d'avoir une grande dérive à replier pour entrer dans le hangar du PA par exemple...

Pour en finir une fois pour toutes avec la loi des aires (comme dirait Woody Allen) je crois qu'aujourd'hui elle n'est plus un "design-driver" mais que les BE font simplement attention à ne pas faire de dessin qui la contrarirait un peu trop.

Claude

[flavonoide]

Tout d'abord, merci aux auteurs des tutoriaux pour citer.

Ensuite, l'histoire des dérives du F-14 me rappelle un article d'Airfan sur le mirage 4000 dans lequel un concepteur de l'avion déclarait que le bureau d'étude s'était longuement penché sur la question de l'utilité des deux dérives sur les avions de combat américains récents (F-14 et F-15). La conclusion était qu'il n'y avait pas d'avantage en terme d'aérodynamique (!) de cette formule par rapport à la monodérive... Ce n'est que bien après qu'ils ont compris qu'il était beaucoup plus simple d'intégrer tous les capteurs et emetteurs ECM.
Donc, effectivement,comme le dit Ironclaude, il n'y a pas que la loi des aires dans la vie, il y a des contraintes ou des choix opérationnels probablement plus importants. Et pour en revenir à mes Mirages, après réflexion, je ne vois pas un D ou un N faire beaucoup de vol supersonique au cours d'une de ses missions-type, si ce n'est pour échapper à une menace après délivrance de ses charges.

[*Aquila*]

quand on voit un mig 25 biplace on peut deja plus s'inquieter pour cette fameuse loi des aires

C'est s&#251]***ICI***[/URL]

[Rob1]

Ca rappelle le SR-71 biplace...




Je crois qu'il y avait aussi un truc du même genre chez le U-2R / TR-1 biplace.

[*Aquila*]

Oui, à l'envers.

[*Aquila*]

Ca rappelle le SR-71 biplace...

Oui, à l'envers.

[TooCool_12f]

la solution russe est tout de même plus élegante.

le SR-71 s'est vu affublé d'un cockpit au dessus du premier, pas top pour les perfs.

les russes ont viré le pif du zinc original et collé un nez plus fin avec un cockpit devant et en dessous du cockpit original. DU coup, mis à part l'écoulement autour du nez, l'avion est totalement identique (et reste à savoir à quel point ce nez plus fin avec le cockpit intégré pénalise les perfs)