Airbus teste des winglets sur l'A320

[TOPOLO]

Quand j'étais jeune (et vélivole) j'entendais dire que les winglets augmentaient l'"allongement" équivalent (rapport envergure corde en théorie), sans modifier l'envergure (donc avec moins de contraintes structurelles, j'ai dit moins, ajouter de la masse au saumon augmente forcément les contraintes sur la voilure)

Pour un profil d'aile donné, on connait la finesse max (Max(Cz/Cx)) 2D : celle que l'on pourrait avoir si un tel profil était mesuré dans une veine entre deux paroies (on élimine alors la trainée engendrée par les tourbillon marginaux).

Pour tenir compte des dits tourbillons, on doit corriger la Finesse 2D (en fait Cx augmente et Cz diminue) avec une fonction de l'allongement, fonction monotone croissante qui naturellement ademet 1.0 pour limite quand l'allongement tend vers l'infini, (et vaut donc mois moins que 1.0 pour tout allongement fini)...

Visiblement quand on ajoute des winglets à une voilure, celle ci se comporte (polaire) comme si on avait agumenté son allongement (ou son envergure de presque la hauterur des winglets)

[SpruceGoose]

Le problème , quand on essaye d'ajouter des winglets à une voilure qui n'a pas été dessinée au départ avec, est double:

1: il faut attacher les winglets (poids, efforts aérodynamique) à un bout d'aile initialement prévu pour attacher un saumon avec un feu de position, d'ou renforcement local de la structure (chantier)

2: les winglets modifient la répartition de pression sur la voilure, et produisent les mêmes effets qu'un accroissement de l'envergure, d'ou une plus grande portance mais aussi des efforts plus importants ("moment de flexion") à l'emplanture, qu'il peut falloir renforcer (GROS chantier, recertification, $$$, ...)

Donc en fait sur un avion existant (ou déjà dessiné / certifié) on ne peut pas monter n'importe quel winglet et en pratique il ne faut pas en monter un trop grand, ce qui limite l'efficacité de l'ajout de winglets.

C'est un compromis à plusieurs entrées:
efficacité <--> taille <--> renforcement <--> coût <--> bilan énergétique et économique

Je pense que tu dois travailler dans les constructions aéronautiques et donc avoir une compétence certaine pour parler sur ce sujet.

Ce que tu rapportes est intéressant mais j’avoue qu’il y a quelque chose qui m’échappe.

Sur le point 2 : j’avais toujours lu et entendu dire que les winglets concernaient principalement le facteur "Trainée", avec les nombreux avantages procurés, et non pas le facteur "Portance".

Je m’explique :

Si le Portance était réellement augmentée (comparaison d’une meme aile sans winglet et ensuite avec ajout), malgré un peu d’augmentation de masse du à la fixation, le renforcement etc… l’avion verrait une de ses caractéristiques essentielles modifiée à la diminution, j’ai nommé "la Masse Maximale Sans Carburant (ou Max Zero Fuel Weight - MZFW)" , caractéristique qui est une limitation opérationnelle d’exploitation.

En dehors du fait qu’elle soit une limitation de l’avion, elle détermine surtout la "Charge Offerte C/O Maxi ( Max Payload)" de l’avion en question, qui représente le facteur déterminant en exploitation.

Plus le MZFW est faible, plus la C/O max le sera (Lapalissade !).
Plus le MZFW est faible, plus il constituera la limitation de l’avion au regard des 2 autres limitations (Masse Maxi Décollage (MTOW) – Masse maxi Atterrissage (MLW)), et ce n'est pas ce qu'il y a de plus génial.
(Rem : on va laisser de coté les limitations "Piste" et "Pente de montée" pour ne pas tout mélanger).

Pour résumer : Il ne sert à rien pour un exploitant d’avoir un avion qui puisse aller loin, ou pas loin d’ailleurs, si on ne peut rien y mettre à l’intérieur (il y a d’ailleurs un très bon exemple d’avion que je ne nommerai pas… car de conception et de construction française – de toute façon, il a eu très peu de succès et ne s’est pratiquement pas vendu).

Dans le cas des avions de ligne comme les B73, B75, B76 pour lesquels des winglets ont été installés sur les ailes, il y a toujours eu une augmentation de la C/O max (et également de distance franchissable) et non pas l’inverse.

***

[rollnloop]

Pour apporter une petite touche polémiste à cette discussion bien trop sérieuse, je dirais que ce n'est pas en se déguisant en Boeing que les bus de l'air vont se transformer en avion.

Signé roll, ex pilote d'avion devenu conducteur de bus.

[ironclaude]

Je pense que tu dois travailler dans les constructions aéronautiques et donc avoir une compétence certaine pour parler sur ce sujet.
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Exact, mais toi aussi il me semble !

Sur le point 2 : j’avais toujours lu et entendu dire que les winglets concernaient principalement le facteur "Trainée", avec les nombreux avantages procurés, et non pas le facteur "Portance".
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Oui, mais comme le dit notre ami vélivole un peu plus haut, le winglet augmente l'allongement apparent de la voilure. Même si la portance n'est pas modifiée, celle-ci s'exerce en pratique un peu plus loin de l'emplanture et donc y produit plus d'effort (moment de flexion). Si l'essai statique n'a dégagé que par exemple 5% de marge ceux-ci sont vite absorbés.

Pour résumer : Il ne sert à rien pour un exploitant d’avoir un avion qui puisse aller loin, ou pas loin d’ailleurs, si on ne peut rien y mettre à l’intérieur (il y a d’ailleurs un très bon exemple d’avion que je ne nommerai pas… car de conception et de construction française – de toute façon, il a eu très peu de succès et ne s’est pratiquement pas vendu).
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Yes ! On pourrait dire que si un avion traîne moins avec des winglets il y a besoin de mettre moins de carburant dedans pour faire la même étape avec la même charge... Mais en fait quand on joue sur quelques % le jeu n'en vaut pas la chandelle.
En pratique, dans le cas d'un avion que je connais un peu, les winglets ont été ajoutés à la fin des essais, les marges structurales de la voilure le permettant, pour augmenter le range de presque 5% sans augmentation de la masse au décollage, rendant cet avion capable de nouvelles liaisons pour lesquelles autrement il aurait eu les pattes un peu courtes.

Dans le cas des avions de ligne comme les B73, B75, B76 pour lesquels des winglets ont été installés sur les ailes, il y a toujours eu une augmentation de la C/O max (et également de distance franchissable) et non pas l’inverse.
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Souvent, chez les fabricants de gros liners, les winglets font partie d'un package d'améliorations voire d'une nouvelle version de l'avion, avec amélioration des moteurs : plus puissants et moins gourmands, d'autres améliorations aérodynamiques ou structurales, PlayStation III pour les passagers, etc... C'est l'ensemble de ces modifs qui fait un avion globalement plus performant. L'ajout de winglets seul n'est pas toujours justifiable (cf les précédents essais d'Airbus précisément)

Continuons à débattre sur le sujet, on finira bien par tout savoir...

Claude

[SpruceGoose]

Exact, mais toi aussi il me semble !

Non! Océanographie (de formation initiale)... mais ça mène à tout, apparemment !

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[TOPOLO]

Exact, mais toi aussi il me semble !

Il me semble que le Spruce est plutôt coté conducteur que concepteur (c'est pas une critique, il faut de tout pour faire un monde.... )

Sinon, blague à part, l'influence de l'ajout de winglet sur les limites structurelles d'une voilure par déplacement du point d'application portance sans modificatiçon de son module

(sur un avion en vol stabilisé, à amsse constante, le module de la portance est lié au facteur de charge, pas à la valeur de CL, alors winglet, volet, becs ou autre, ça ne change pas grand chose)

me rappelle un post sur "pouquoi une cellule supporte 9G en subsonique et 7 en supersonique ?, alors de 9G c'est 9G qq soit la vitesse... :

tout simplement parceque le portance ne s'applique pas au même endroit et donc que si la force est la même la partie couple du torseur des efforts, elle, n'est pas la même du tout, or ce sont les couples (flexion, torsion) qui (en général) produisent le plsu de déformation/rupture, et pas les forces en elles même (compression / extension)

[Puppetmaster]

Pour moi l'A380 a des wingtip. Quand tu compares les winglets d'un 737 ou du A320 avec ceux que tu as montré de l'A380 on ne peut pas dire que ce soit la même échelle.

le terme exact c'est "wingtip FENCE"

"wingtip" c'est le terme générique pour "bout de l'aile" (saumon d'aile) peu importe la forme de ce dernier.

[JulietBravo]

"wingtip" c'est le terme générique pour "bout de l'aile" (saumon d'aile) peu importe la forme de ce dernier.

Cf. le saumon du B777 qui a des formes travaillées mais ne présente ni winglet, ni ailette marginale, ni rien du tout...

[Puppetmaster]

Cf. le saumon du B777 qui a des formes travaillées mais ne présente ni winglet, ni ailette marginale, ni rien du tout...

le saumon "travaillé" d'un 777 s'appelle un "Raked wingtip"

[LighTning]

Si en plus il y a des sous sous variantes... (moi j'abandonne c'est trop compliqué pour moi^^)

[ironclaude]

On peut rappeler aussi que les réservoirs de bouts d'ailes, là ou ils sont placés (P-80, F-104, F-5) ont un effet qui s'apparente à celui des winglets.

Certains ont même été applatis pour amplifier le phénomène.

Mais on parle toujours de % d'influence...

Claude

[Mermin]

Ce qui est rigolo c'est que Boeing a longtemps dit que ça servait à rien les winglet et quand on voit celle qu'ils ont mises sur les NG, faut croire qu'ils ont remis des questions........en question!........

[Rodolphe]

...

Ce qui est rigolo c'est que Boeing a longtemps dit que ça servait à rien les winglet et quand on voit celle qu'ils ont mises sur les NG, faut croire qu'ils ont remis des questions........en question!........

Ne pas oublier que l'aile du 737 NG est différente des voilures des séries 737 précédentes.

(structure, fuel system, aérodynamic, main landing gear ...)

(séries -100, -200, envergure de 28.35m)
(séries -300 à -500, envergure de 28.9m)
(séries NG -600 à 900, envergure de 34.3m et 35.8m w Winglets)

...

[JulietBravo]

Merci pour la précision, je l'ignorais !
Et une aile d'A320, ça fait quelle envergure ?

[*Aquila*]

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Ne pas oublier que l'aile du 737 NG est différente des voilures des séries 737 précédentes.

(structure, fuel system, aérodynamic, main landing gear ...)

(séries -100, -200, envergure de 28.35m)
(séries -300 à -500, envergure de 28.9m)
(séries NG -600 à 900, envergure de 34.3m et 35.8m w Winglets)

...

L'aile des 737 NG est celle conçue pour le BBJ, c'est bien ça? Ou je m'enduits d'erreur?

@JB: Il me semble que c'est 34,10 m avec une même voilure pour toute la série, de l'A318 à l'A321. Ou je m'enduis encore d'erreur...

[Mermin]

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Ne pas oublier que l'aile du 737 NG est différente des voilures des séries 737 précédentes.

(structure, fuel system, aérodynamic, main landing gear ...)

(séries -100, -200, envergure de 28.35m)
(séries -300 à -500, envergure de 28.9m)
(séries NG -600 à 900, envergure de 34.3m et 35.8m w Winglets)

...

Yep et 3900 litres par ailes pour le NG avec tank central alors que sauf erreur 4200 pour le vieux par ailes.....en même temps, ils sont bien gonfler de l'appeller NG.........UG (upgrade) ok mais pas New génération........lalalala

Pis pour la série 320, c'est la même envergure du 318 au 21

[SpruceGoose]

et 3900 litres par ailes pour le NG avec tank central alors que sauf erreur 4200 pour le vieux par ailes.....en même temps, ils sont bien gonfler de l'appeller NG.........UG (upgrade) ok mais pas New génération........lalalala

Bien curieux tes chiffres !!!

Avec ça, tu ne vas pas bien loin.

B733/4/5 : Moyenne par aile -> 1500 USG / Moyenne Réservoir central 2300 USG -> Total 5300 USG ou 20100 litres (augmentable à 6100 USG)

B736/7/8/9 : Moyenne par aile -> 1280 USG / Moyenne Réservoir central 4270 USG -> Total 6830 USG ou 26000 litres (augmentable à 7840 USG)

Croisière B733/4/5 : M0.74 - B736/7/8/9 : M0.785 vers 0.82

Altitude B733/4/5 : FL370 /- B736/7/8/9 : FL410 max

Range moyen à High Payload B733/4/5 : 2500 Nm - B736/7/8/9 : 3200 Nm

Gain en consommation spécifique CFM56-3 (B733/4/5) / CFM56-7 (B736/7/8/9) : 8 à 10 %

If that is not Next Generation…. What the heck could it be ?

***

[JulietBravo]

@JB: Il me semble que c'est 34,10 m avec une même voilure pour toute la série, de l'A318 à l'A321. Ou je m'enduis encore d'erreur...

Merci pour cette info. En terme d'envergure, la série des A320 et les B737 NG, c'est donc kif-kif...
En fait ma question (mais on s'éloigne du sujet ) visait à vérifier une affirmation selon laquelle les plus grands des ASH (NDLR: planeurs de performance) avaient l'envergure d'un 737.
Avec 28 m, c'est vrai, mais uniquement pour les 737 d'ancienne génération