Quels sont les avantages de laile du Boeing Bird of Prey?

Le Boeing Bird of Prey est en effet un avion unique, qui était un projet interne plutôt quun X-Project financé par le gouvernement. Il a été principalement utilisé comme démonstrateur technologique pour les technologies à faible observation.

LOiseau de proie est plutôt inhabituel pour un aéronef uniquement à ailes (dans le sens où il navait pas de stabilisateur) car il était statiquement stable et ne nécessitait pas corriger les entrées dun ordinateur. Cette stabilité a été obtenue grâce à la portance générée par les bouchons devant le fuselage.

Voici de plus près les bouchons.

Source: www.freerepublic.com

Les chinois produisent de la portance en générant des tourbillons (similaire à laile delta). Fondamentalement, les bouchons produisent des tourbillons séparés de chaque côté du fuselage, ce qui produit de la portance. Selon adg.stanford.edu,

Plutôt que de réduire la portance de laile, les tourbillons de bord dattaque, augmentent la portance de laile de manière non linéaire. Le vortex peut être considéré comme réduisant les pressions de surface supérieure en induisant des vitesses plus élevées sur la surface supérieure

Image de Effets de la géométrie verticale de la queue et de lentrée / la virure sur la stabilité dune configuration de chasseur Diamond-Wing par Mitchell E. Fossum et al., accessible via http://enu.kz/

Pour comparez comment le bouchain génère une portance similaire à celle dune aile delta, il est instructif de voir les modèles découlement vortex sur une aile delta élancée (recadrée) avec un avant-corps chinois.

Image de Sur les caractéristiques aérodynamiques et de stabilité non linéaires dun générique Chine-Forebody Slender- Wing Fighter – Configuration par Gary E. Erickson et Jay M. Brandon, Mémorandum technique 89447 de la NASA, étiquetage de la mine.

Un exemple daile delta avec un avant-corps chinois montre les deux vortex générés par les bouchons chinois et laile très balayée, semblable à loiseau de proie.

Image tirée de l Analyse aérodynamique dun chasseur générique avec une configuration de fuselage / aile delta en Chine utilisant une simulation de tourbillons détachés retardés par Tiger L. Jeans et al, accessible via calpoly.edu

Les forces agissant sur laxe longitudinal de lavion ressemblent à quelque chose comme ceci (je ne suis pas sûr des valeurs ou des emplacements exacts), conduisant à un avion statiquement stable.

Profil de bj-o23.deviantart.com, dautres travaux personnels.

Les chinois aident également à réduire la section transversale du radar, selon dictionary.sensagent.com (attribué à The Radar Game par Rebecca Grant):

Une extension de bord dattaque standard se joint à Le fuselage à un angle tandis quun échine est une extension de la courbure du fuselage. Par conséquent, les chinois évitent de présenter des réflecteurs dangle ou des côtés verticaux aux radars.

Cette conception est depuis devenue la norme dans les drones (Boeing) comme le X-45, etc.

Une autre caractéristique est que les côtés du fuselage sont parallèles les uns aux autres, ce qui contribue à réduire la section transversale du radar en réfléchissant les ondes radar loin de la source.

Source: gizmodo.com

La conception des ailes est plutôt inhabituelle, une section polyédrique avec sections intérieures dièdres (inclinées vers le haut) et sections extérieures anédriques (inclinées vers le bas), ce qui a contribué à la furtivité et à la stabilité.

Source: Soldiersystems.net

Laile a un angle de balayage assez élevé (~ 65 degrés) pour une basse des avions de vitesse, afin daméliorer la furtivité.

Contexte

Depuis @aeroalias « answer reproduit simplement ce qui est dit sur Wikipedia, jajouterai quelques réflexions supplémentaires (bien que sans les images, il y en a déjà beaucoup dans lautre réponse).

Tout dabord, le design est destiné au vol transsonique, mais le développement a été financé par le secteur privé McDonnell-Douglas et a dû réduire les coûts.En conséquence, l’avion de démonstration a utilisé un moteur de classe de poussée de 3000 lb ( Pratt & Whitney Canada JT15D5C ) qui est utilisé davantage dans les entraîneurs militaires et les avions daffaires que dans les avions de combat. Cela a maintenu la vitesse de pointe de lavion et les forces aérodynamiques à un faible niveau, ce qui a aidé à garder les systèmes simples et la structure petite. Un avion de série serait beaucoup plus gros et utiliserait un moteur beaucoup plus puissant.

Quand McDonnell -Douglas na pas été sélectionné pour le programme ATF à la fin des années 80, ils ont décidé de se mettre sur la carte en construisant un démonstrateur qui devrait montrer leurs bas-observables Ils avaient fondé leur propre bureau détude pour les programmes noirs, appelé Phantom Works , reflétant lapproche de Lockheed avec leur Skunk Works .

Lavion

Environ la moitié de la portance en vol en palier est produite par le fuselage avant. Wikipédia dit que ce sont les échines, mais elles ne provoquent que la génération dune paire de tourbillons comme ceux dune aile delta, et la basse pression causée par les vitesses de ce vortex crée une portance sur le fuselage avant. un moyen, loiseau de proie est un avion canard .

Lautre moitié de portance est apportée par les ailes, qui créent à nouveau un vortex portance grâce à langle de balayage élevé du bord dattaque. Le dièdre de laile intérieure a été choisi pour

• faire remonter les pointes, afin que les ailettes / ailettes aient suffisamment despace pour pointer vers le bas. Notez que les extrémités des winglets sont coupées pour fournir suffisamment de jeu pour la rotation. Cet angle de réduction indique également langle de rotation et langle dattaque à basse vitesse.
• fournit un moment de roulement négatif dû au dérapage, réduisant ainsi leffet « winglets ».

Les winglets réguliers pointant vers le haut présentent un certain nombre dinconvénients, lun deux étant leur induction de portance sur laile lorsque leurs gouvernails sont déviés , ce qui produit un moment de roulement indésirable et empêche de faire rouler lavion dans le virage prévu. Les winglets pointés vers le bas ont aidé à rendre lavion volable sans contrôle par ordinateur, car ils contribuent à la

• stabilité directionnelle, possible grâce à leur position arrière en raison du haut angle de balayage de laile
• moment de roulis avec déviation du gouvernail, faisant rouler lavion dans la direction du virage commandé par les gouvernails.

Langle de balayage élevé a été choisi pour le haut -régime de vol subsonique de toute version de production et pour détourner le signal radar de retour loin de lémetteur. of Prey est une conception à deux lobes (voir cette réponse pour plus de détails)

Commentaires

• Comment cet ascenseur vortex est-il créé? Je nen ai jamais entendu parler auparavant. La seule portance dont jai entendu parler est les pressions élevées et basses sur laile. Les ailes delta ont-elles une manière différente de produire de la portance?
• @Ethan: Voir cette réponse pour une explication. La portance est toujours produite par une basse pression au-dessus de laile, mais le mécanisme pour atteindre cette basse pression est différent dans les ailes delta à un angle dattaque élevé.