AFRL teste avec succès aile morphing cambre variable, booste performance avion

Le Laboratoire de Recherche de l'Air Force (AFRL, Base aérienne Wright-Patterson, Ohio, États-Unis) a récemment complété la démonstration de vol réussie d'une technologie d'aile à cambre morphing variable qui pourrait augmenter significativement rayon d'action et performance avion.

L'aile à cambre variable conforme (VCCW) développée par l'AFRL est capable de changer de forme pour améliorer performance aérodynamique et se morpher selon conditions de vol et missions. Le cambre d'aile, ou forme surface alaire, est élément fondamental du vol aérodynamique. Ailes conventionnelles avec surfaces de contrôle discrètes articulées ont plus de traînée, alors qu'ailes avec cambre lisse sont efficientes et manœuvrables. La capacité de morpher l'aile selon conditions aérodynamiques donnerait à un avion portance accrue quand nécessaire sans pénalité poids — typiquement au décollage et atterrissage — et plus grande efficience carburant et manœuvrabilité en vol.

Cette expérience de vol a démontré la 2e itération du VCCW, version plus petite et compacte que la 1ère, utilisée principalement en soufflerie. Cette aile 8 pieds était conçue pour être volée sur avion radiocommandé commercial, simulant un véhicule aérien sans pilote. Pendant la série de vols, tenus septembre et octobre 2019, l'aile a volé à basses vitesses, complétant nombre manœuvres et démontrant contrôle forme actif pour réduction traînée optimisée et agilité accrue.

Peau composite monobloc sans étirement

Le VCCW présente construction peau lisse et continue, qui non seulement réduit bruit en éliminant surfaces vives et gaps, mais améliore aussi performance aérodynamique. Selon le Dr James Joo, chef équipe Concepts Structuraux Avancés AFRL et gestionnaire programme VCCW, l'aérodynamique améliorée se traduit en économies carburant potentiellement significatives.

« Estimations initiales montrent technologie VCCW économisant 10 % consommation carburant avion », dit Joo. « C'était un de nos objectifs principaux, et cela s'inscrit dans les efforts Air Force pour réduire coûts énergie globaux. »

Selon article décembre 2019 TechBriefs.com :

« L'aile peut re-contourer activement le cambre du profil jusqu'à 6 % et la peau entière est sans couture, continue, et faite d'une seule pièce, peau composite non-extensible. Forme lisse conforme aile atteinte par déformation élastique distribuée depuis mécanisme conforme sous-jacent et changement forme 3D aussi capable par variation cambre direction envergure via système actionnement distribué le long envergure. Contrôle actionnement unique pour déviation bord d'attaque et bord de fuite est autre aspect très unique du VCCW vs technologies précédentes. Il a été fabriqué utilisant technologie fabrication avancée permettant solution légère, basse puissance, bas coût. »

Faire avancer technologie aile flexible

Jared Neely, ingénieur recherche AFRL et designer aile morphing, a appelé cette démonstration étape importante pour faire avancer technologie aile flexible pour usage combattant.

« Le succès de cette démonstration nous donne confiance que cette technologie peut être exploitée pour véhicules classe supérieure, pour profiter des nombreux bénéfices que cette technologie peut véritablement offrir. »

Joo a ajouté que bien que d'autres organisations recherche aient exploré concept cambre morphing, la version AFRL est unique car c'est une vraie aile flexible sans surfaces de contrôle discrètes pour assister décollage/atterrissage. Cette surface sans couture peut augmenter rayon d'action global, la rendant idéale pour variété plateformes longue portée. Il dit que l'équipe continuera affiner le concept et regarder façons additionnelles dont cela peut bénéficier avions existants.

« Nous sommes excités par le succès de cette démonstration », dit Joo. « Nous continuons explorer opportunités que cette technologie peut offrir pour développement futurs avions Air Force. »