Clôture d'aile

Les barrières d'aile , également appelées barrières de couche limite et barrières potentielles , sont des dispositifs aérodynamiques fixes fixés aux ailes des avions . Souvent observées sur les avions à ailes en flèche , les barrières d'aile sont des plaques plates fixées aux surfaces supérieures parallèlement à la corde de l'aile et en ligne avec le flux d'air libre, s'enroulant généralement autour du bord d'attaque. En obstruant le flux d'air dans le sens de l'envergure le long de l'aile, elles empêchent l'aile entière de décrocher d'un coup, contrairement aux dispositifs d'extrémité d'aile , qui augmentent l'efficacité aérodynamique en cherchant à récupérer l'énergie tourbillonnaire de l'aile.

Lorsqu'un avion à ailes en flèche ralentit vers la vitesse de décrochage de l'aile, l'angle du bord d'attaque force une partie du flux d'air vers le côté, vers l'extrémité de l'aile. Ce processus est progressif : le flux d'air près du milieu de l'aile est affecté non seulement par l'angle du bord d'attaque, mais aussi par le flux d'air dans le sens de l'envergure à partir de l'emplanture de l'aile. À l'extrémité de l'aile, le flux d'air peut finir par être presque entièrement dans le sens de l'envergure, par opposition à d'avant en arrière sur l'aile, ce qui signifie que la vitesse effective chute bien en dessous du décrochage. Étant donné que la géométrie des ailes en flèche place généralement les extrémités des ailes d'un avion en arrière de son centre de gravité , la portance générée aux extrémités des ailes a tendance à créer un moment de tangage en piqué. Lorsque les extrémités des ailes décrochent, la portance et le moment de tangage en piqué associé diminuent rapidement. La perte du moment de tangage en piqué laisse l'avion précédemment équilibré avec un moment de tangage net en cabré. Cela force le nez de l'avion à se relever, augmentant l' angle d'attaque et conduisant au décrochage sur une plus grande partie de l'aile. Le résultat est un cabrage rapide et puissant suivi d'un décrochage complet, une situation difficile à récupérer pour un pilote. La « danse du sabre » (qui a provoqué le crash de nombreux F-100 Super Sabres ) est un exemple notable de ce comportement.

Les barrières d'aile retardent, ou éliminent, ces effets en empêchant le flux d'air dans le sens de l'envergure de se déplacer trop loin le long de l'aile et de gagner de la vitesse. Lorsqu'il rencontre la barrière, l'air est redirigé vers l'arrière sur la surface de l'aile. Des solutions similaires comprenaient une encoche ou une dent de chien dans le bord d'attaque, comme on le voit sur l' Avro Arrow , ou l'utilisation de becs, comme sur les versions antérieures du F-86. Les becs peuvent agir directement comme des barrières, sous la forme de leurs actionneurs, mais aussi réduire le problème en améliorant la réponse de l'angle d'attaque de l'aile et en déplaçant le point de décrochage à une vitesse inférieure.

Bien que les clôtures d'aile au-dessus de l'aile soient connues au Royaume-Uni depuis 1914, probablement en raison du programme de recherche sur la rotation de la RAF commencé dès 1912, l'invention des clôtures est souvent attribuée à l'aérodynamicien allemand Liebe de Messerschmitt , avec une demande de brevet en 1938.

En 1947, après l'introduction des ailes en flèche subsoniques, des avions de combat furent mis en œuvre indépendamment en URSS et aux États-Unis : Lavochkin La-160 , Mikoyan MiG-15 , Northrop YB-49 , McDonnell XF-85 . Mais en URSS, ces avions de combat furent utilisés plus souvent et pendant longtemps, ils furent de grande taille et nombreux : du MiG-15 au MiG-25 , du Tu-128 au Tu-160 , du Su-7 au Su-22 .