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Aile delta
Convair F-106 Delta Dart montrant son aile delta
Convair F-106 Delta Dart montrant son aile delta

Une aile delta est un type d'aile d'avion, caractérisé par une forme de Triangle isocèle. Ce nom provient de la majuscule grec delta qui est de forme triangulaire (?).

Vers 1650, l'artilleur polonais Kazimierz Siemienowicz décrit la construction de fusées avec des stabilisateurs delta. En 1867, les anglais James W. Butler et Edmund Edwards prennent en brevet pour un avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un organe moteur (dans le cas d'un engin sans moteur, on...) à aile delta (Une aile delta est un type d'aile d'avion, caractérisé par une forme de Triangle isocèle. Ce nom provient de la majuscule grec delta qui est de forme triangulaire (Δ).) propulsé par un jet de vapeur (). Mais cette forme d'aile n'apparait réellement que dans les années 1930, d'abord en France avec les prototypes de Nicolas Roland Payen qui dépose un brevet en 1931, puis en Allemagne avec les travaux de Alexander Lippisch.

Caractéristiques

Avantages

L'aile delta a la même caractéristique qu'une aile en flèche prononcée, à savoir qu'elle est bien adaptée au vol à vitesse (On distingue :) supersonique (Supersonique signifie « supérieur à la vitesse du son ».) car sa forme est proche de celles du cône de Mach.

Avantages sur l'aile en flèche :

  • la longue corde à l'emplanture, souvent supérieure à l'envergure (L'envergure est la distance entre les extrémités des ailes. Le terme est valable pour définir un oiseau, un chiroptère, un avion (ou planeur).), permet de concilier faible épaisseur relative (3 %) et épaisseur absolue (L'absolue est un extrait obtenu à partir d’une concrète ou d’un résinoïde par extraction à l’éthanol à température ambiante ou plus...) suffisante pour la tenue structurelle (longerons) et le logement des accessoires (train, systèmes mécaniques, réservoirs).
  • ayant généralement une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) plus grande, elle peut renfermer un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) de carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie...) plus important,
  • avec une forme en plan d'aile en ogive (bord d'attaque à double courbure (Intuitivement, courbe s'oppose à droit : la courbure d'un objet géométrique est une mesure quantitative du caractère « plus ou moins courbé » de cet...) présentant une forte flèche au raccordement avec le fuselage), elle peut profiter d'une hypersustentation (portance tourbillonnaire) spécifique de cette forme (travaux ONERA, années 1950-1960) : le Concorde (Le Concorde est un avion de transport supersonique construit par l’association de Sud-Aviation (devenue par la suite l’Aérospatiale après sa fusion avec Nord-Aviation et la SEREB) et de la British...) profite ainsi d'un supplément de portance d'environ 20 % ce qui permet de réduire la vitesse minimale et la vitesse de décrochage d'environ 10 %.

Inconvénients

  • Coefficient (En mathématiques un coefficient est un facteur multiplicatif qui dépend d'un certain objet, comme une variable (par exemple, les coefficients d'un polynôme), un espace...) de portance (Cz) maximal limité par l'absence de dispositifs hypersustentateurs. Cet inconvénient est en partie compensé par les suppléments de portance apportés par :
1. la portance tourbillonnaire décrite ci-dessus,
2. l'effet de sol important pour une aile basse en position cabrée, le bord de fuite étant près du sol,
3. la composante verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.) de la poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air brassé par un moteur, dans le sens inverse de l'avancement.) au décollage (Le décollage est la phase transitoire pendant laquelle un aéronef passe de l'état statique - au sol - vers le vol.) compte tenu de l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) d'attaque élevé. Cabré à 17°, 30 % de la poussée des moteurs (augmentée par la post-combustion) portent directement l'avion. Si un (ou le) moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou...) s'arrête...
4. le montage de plans canards qui permettent un léger braquage positif (vers le bas) des volets à grande incidence; voir Rafale, stabilité en tangage .
  • Très forte traînée (En mécanique des fluides, la traînée est la force qui s'oppose au mouvement d'un corps dans un liquide ou un gaz. Mathématiquement c'est la composante des efforts exercés sur le corps, dans...) induite due au faible allongement.
  • Les grandes incidences possibles (faible pente de portance) peuvent amener un masquage aérodynamique (L'aérodynamique est une branche de la dynamique des fluides qui porte sur la compréhension et l'analyse des écoulements d'air, ainsi qu'éventuellement sur leurs...) de l'empennage vertical (Le vertical (rare), ou style vertical, est un style d’écriture musicale consistant en accords plaqués.).
  • L'aile en flèche (avec empennages) reste plus efficace pour les virages très serrés (lors des combats aériens dit combats tournoyants par exemple).

Utilisation

Un Concorde montrant son aile en ogive, dérivée de l'aile delta
Un Concorde montrant son aile en ogive, dérivée (La dérivée d'une fonction est le moyen de déterminer combien cette fonction varie quand la quantité dont elle dépend, son argument, change. Plus...) de l'aile delta

Dans le domaine civil, l'aile delta a été utilisée uniquement par les supersoniques franco-anglais Concorde et soviétique Tupolev Tu-144 (Le Tupolev Tu-144 (nom de code OTAN : Charger) est un avion de ligne supersonique construit par le bureau d'études Tupolev créé et dirigé en 1922 par Andreï Tupolev puis par son fils, Alexeï...).

Dans le domaine militaire, l'aile delta a été utilisée notamment pour les avions suivants :

  • En France : Mirage III et 5, Mirage IV, Mirage 2000, Mirage 4000 et Rafale ;
  • Aux Etats-Unis : Convair F-102 Delta Dagger (Le Convair F-102 Delta Dagger (surnommé Deuce) est un intercepteur conçu par les États-Unis dans les années 1950. C'est le premier avion à aile delta mis en service au...) et F-106 Delta Dart, Convair B-58 (Le Convair B-58 Hustler est un bombardier conçu et construit par les Etats-Unis. Mis en service en 1960, c'est le premier bombardier supersonique au monde. Il se caractérise par une...) Hustler, Lockheed A-12 Oxcart (Le Lockheed A-12 Oxcart est un avion espion conçu par les États-Unis d'Amérique au tout début des années 1960. Il était capable de voler à de très grandes...) et SR-71 Blackbird ;
  • Au Royaume-Uni : Gloster Javelin, Avro Vulcan (L'Avro 698 Vulcan est un ancien bombardier britannique utilisé en service actif par la Royal Air Force de 1953 à 1984. il faisait partie du trio des bombardier "V" nucléaires avec le...) (aile en ogive) ;
  • En Union soviétique : Mikoyan-Gourevitch MiG-21 (Le Mikoyan-Gourevitch MiG-21 est un avion de combat soviétique connu aussi sous le code OTAN Fishbed. Avec plus de 11 000 exemplaires construits, il est l'avion à réaction le plus produit de tous...), Soukhoï (Soukhoï (en russe : Cухой) est l’un des principaux constructeurs d’avions militaires soviétiques puis russes....) Su-9 et Su-11, Soukhoï Su-15 ;
  • En Suède: Saab (Saab est le nom d'un constructeur aéronautique et d'un constructeur automobile suédois. Ce nom est l'acronyme de Svenska Aeroplan Aktiebolaget,...) 35 Draken (aile en double delta), SAAB 37 Viggen, Saab JAS 39 Gripen ;
  • Dans d'autres pays : Eurofighter Typhoon (L’Eurofighter Typhoon est un avion de combat multi-rôles de dernière génération développé par le Royaume-Uni, l'Allemagne, l'Italie et l'Espagne. Ces...), Avro (Avro Aircraft (Limited) était un constructeur aéronautique britannique créé en 1910 près de Manchester par les frères A.V. (Alliott Verdon) et H.V. Roe sous la dénomination initiale de A.V. Roe and Company.) CF-105 Arrow, Chengdu (Chengdu (en chinois : ??, en pinyin : Chéngd?), également appelée métaphoriquement Róngchéng (??) « la ville des hibiscus », est la capitale de la province du Sichuan. Elle a...) J-10.
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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