Le domaine de l'aviation a produit des designs intéressants au cours de son histoire séculaire. Il s'agit de ce que l'on appelle les ailes volantes, un type d'avion à voilure fixe qui se compose d'une seule aile.
Bien que ce concept ait été étudié pendant presque aussi longtemps que les machines volantes ont existé, ce n'est qu'au cours des dernières décennies que son véritable potentiel a été réalisé. Et quand il s'agit de l'avenir de l'aérospatiale, c'est un concept qui devrait voir beaucoup plus dans la voie de la recherche et du développement.
La description:
Par définition, une aile volante est un avion qui n'a pas de fuselage défini, la plupart de l'équipage, de la charge utile et de l'équipement étant logés à l'intérieur de la structure de l'aile principale. Du haut, une aile volante ressemble à un chevron, les ailes constituant ses bords extérieurs et le milieu avant servant de cockpit ou de siège de pilote. Ils viennent dans beaucoup de variétés, s'étendant du chasseur à réaction / bombardier aux planeurs de main et aux planeurs.
Une aile volante propre est théoriquement la configuration de conception la plus efficace sur le plan aérodynamique (traînée la plus faible) pour un avion à voilure fixe. Il offre également une efficacité structurelle élevée pour une profondeur d'aile donnée, conduisant à un poids léger et une efficacité énergétique élevée.
Histoire du développement:
L'artisanat sans queue existe depuis l'époque des frères Wright. Mais ce n'est qu'après la Première Guerre mondiale, grâce à de nombreux développements en temps de guerre avec des monoplans, qu'un engin sans véritable fuselage est devenu possible. L'un des premiers passionnés fut Hugo Junkers qui a breveté l'idée d'un transport aérien à ailes uniquement en 1910.
Malheureusement, les restrictions imposées par le traité de Versailles à l'aviation allemande ont fait que sa vision ne s'est concrétisée qu'en 1931 avec le G38 du Junker. Cette conception, bien que révolutionnaire, exigeait toujours un fuselage court et une section de queue pour être aérodynamiquement possible.
Les conceptions d'ailes volantes ont été largement expérimentées dans les années 30 et 40, en particulier aux États-Unis et en Allemagne. En France, en Grande-Bretagne et aux États-Unis, de nombreux modèles ont été produits, même si la plupart étaient des planeurs. Cependant, il y avait des exceptions, comme le Northrop N1M, un prototype d'avion tout-ailes et le beaucoup plus impressionnant Horten Ho 229, la première aile volante à réaction qui a servi de chasseur / bombardier pour l'armée de l'air allemande pendant la Seconde Guerre mondiale.
Cet avion faisait partie d'une longue série d'avions expérimentaux produits par l'Allemagne nazie, et a également été le premier vaisseau à incorporer une technologie qui rendait la détection sur radar plus difficile - alias. Technologie furtive. Cependant, que ce soit intentionnel ou une conséquence imprévue de sa conception reste l'objet de spéculations.
Après la Seconde Guerre mondiale, cet avion a inspiré plusieurs générations d'avions expérimentaux. Les plus notables d'entre eux sont le bombardier à longue portée YB-49, le A-12 Avenger II, le B-2 Stealth Bomber (autrement connu sous le nom de Spirit) et une multitude d'avions à ailes delta, comme le propre Avro du Canada. -105, également connu sous le nom d'Avro Arrow.
DEVELOPPEMENTS récents:
Des exemples plus récents d'avions qui intègrent la conception des ailes volantes comprennent le X-47B, un véhicule de combat sans pilote (UCAV) de démonstration actuellement en développement par Northrop Grumman. Conçu pour les opérations basées sur des porte-avions, le X-47B est le résultat de la collaboration entre la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) et le programme de démonstration du système aérien de combat sans pilote (UCAS-D) de l'US Navy.
Le X-47B a volé pour la première fois en 2011 et, à partir de 2015, ses deux démonstrateurs actifs ont effectué avec succès une série d'atterrissages sur piste et sur porte-avions. Finalement, Northrop Grumman espère développer le prototype X-47B en un avion prêt pour le champ de bataille connu sous le nom de système de surveillance et de frappe aéroporté lancé par un transporteur sans pilote (UCLASS), qui devrait entrer en service dans les années 2020.
Un autre point de vue sur le concept se présente sous la forme de l'aile volante bidirectionnelle. Ce type de conception se compose d'une aile longue portée à faible vitesse et d'une aile courte portée à grande vitesse reliées en une seule cellule en forme de croix inégale. L'engin proposé décollerait et atterrirait avec l'aile à basse vitesse à travers le flux d'air, puis tournerait d'un quart de tour de sorte que l'aile à grande vitesse soit face au flux d'air pour un voyage supersonique.
La conception est censée présenter une traînée de faible onde, une efficacité subsonique élevée et peu ou pas de flèche sonique. Les ailes à basse vitesse ont probablement un profil aérodynamique épais et arrondi capable de contenir la charge utile et une large portée pour une efficacité élevée, tandis que l'aile à grande vitesse aurait un profil aérodynamique fin et tranchant et une portée plus courte pour une faible traînée à vitesse supersonique .
En 2012, la NASA a annoncé qu'elle était en train de financer le développement d'un tel concept, connu sous le nom de Supersonic Bi-Directional Flying Wing (SBiDir-FW). Cela est venu sous la forme du Bureau du technologue en chef octroyant une subvention de 100 000 $ à un groupe de recherche de l'Université de Miami (dirigé par le professeur Gecheng Zha) qui travaillait déjà sur un tel avion.
Depuis que les frères Wright ont pris l'air dans un avion en toile et en bois il y a plus d'un siècle, les ingénieurs aéronautiques ont longuement réfléchi à la façon dont nous pouvons améliorer la science du vol. De temps en temps, il y a ceux qui tenteront de «réinventer la roue», de renverser l'ancien paradigme et de produire quelque chose de vraiment révolutionnaire.
Nous avons écrit de nombreux articles sur Flying Wing pour Space Magazine. Voici un article sur les essais du prototype d'avion à ailes mixtes, et voici quelques photos de jets.
Si vous souhaitez plus d'informations sur les programmes d'avions de la NASA, consultez la collection de photos Dryden de la NASA et voici un lien vers divers avions de recherche de la NASA.
Nous avons également enregistré de nombreux épisodes connexes d'Astronomy Cast. Écoutez ici, épisode 100: Rockets.
Sources:
- NASA - Aile volante
- Wikipédia - Aile volante
- Usine militaire - Avions à voilure volante de l'origine à nos jours
