Canard sui caccia

[freenick]

Tutti i caccia europei dell'ultima generazione presentano la formula "delta-canard" ed anche le versioni più evolute della famiglia Flanker hanno aggiunto queste superfici di controllo per ottenere maggiore agilità; mentre negli USA si è sperimentata l'aggiunta di superfici canard sia su F-15 che su F-16.

Tuttavia, mentre i vari Rafale, Gripen, J-10, Lavi, Su-30, etc. adottano la formula "closed coupled canard", il Typhoon si distingue dagli altri per aver scelto di posizionare le superfici canard molto più avanti e con una netta separazione dalle ali.

Diverse fonti sostengono che questa scelta risulti in una maggiore instabilità, maggire autorità e potenza esercitata dalle superfici canard ed una più grande variazione del centro di gravità dell'aereo passando la barriera del suono. Queste caratteristiche consentirebbero al Typhoon di avere doti di maneggevolezza superiori a velocità supersoniche, ma anche eccezionale agilità ai regimi subsonici. Un punto a sfavore importante è però che la portanza vorticosa generata dalle canard è molto inferiore se queste vengono posizionate lontano dall'ala piuttoso che vicino ad essa dove svolgono anche una funzione del tutto simile alle LEX (leading edge route extensions) con minore controllo alle basse e bassissime velocità.

Il Typhoon è stato ottimizzato per il combattimento aereo oltre l'orizzonte visivo, mentre il Rafale principalmente per l'attacco al suolo, quindi ritengo personalmete che la scelta fatta riguardo alla posizione delle canard sia corretta. Voi cosa ne pensate.

[Takumi_Fujiwara]

Avevo già postato una domanda simile una volta (su quanto influiva alla visibilità del pilota i canard dell'ef2000,senza ricevere risposta )

Personalmente ritengo che i canard in quella posizione limitino la visibilità verso il basso nella zona critica posteriore.Ma e' una mia opinione,magari i piloti devono solo farci l'occhio.Sarebbe carino avere qualcosa tipo le fotocamere del f35 per coprire i buchi "visivi" ,ma a questo punto ritengo che se continuano a installare aggiornamenti er simili,l'aereo corre seriamente il richio di non entrare seriamente in servizio in numeri adeguati...

[freenick]

Ritengo che la limitazione di visibilità delle canard del Typhoon darebbe problemi solo in caso di appontaggio su portaerei, cosa che nessun Typhoon farà mai.

Comunque la mia domanda si riferisce alle prestazioni aerodinamiche del velivolo.

[devil]

Ritengo che la limitazione di visibilità delle canard del Typhoon darebbe problemi solo in caso di appontaggio su portaerei, cosa che nessun Typhoon farà mai

 

Leggiti la pagina 32 di Aeronautica&difesa N 246 di aprile di quest'anno.....

 

Gli inglesi hannno studiato fin dal 1996 la possibilità di avere un "sea thyphoon" ed hanno visto che con opportune modifiche ciò è possibile..

Il progetto per ora è solo accantonato,dato che anche la Royal navy acqisirà l'F35,ma come citato nell'articolo è pur sempre un piano B che può essere ripreso in caso di necessità...

 

Quindi non escluderei a priori l'idea di un thypoon imbarcato..

[Gabu86]

sarebbe figo un typhoon imbarcato (come il rafale m) magari x proteggere la portaerei..

sul fatto delle canard cmq il typhoon potrebbe fare attacchi al suolo..freenick dice l'unico problema è la visibiltà..in effetti sono proprio sotto l' abitacolo, ma magari sensori/telecamere ecc ke compensano questo problema

Modificato 7 Luglio 2007 da Gabu86

[freenick]

Credo che non ci sia problema per gli attacchi al suolo, perchè il Typhoon utilizzerebbe certamente un pod come lightning III oltre alla sua suite di sensori integrati.

Comunque ribadisco che l'oggetto del mio post sono le prestazioni aerodinamiche della soluzione canard lontane dall'ala paragonata alla close coupled canard nel combattimento aria-aria e non la visibilità.

[Gabu86]

si be in fatto di bombradamenti un pod x i dogfight o altre manovre invece bo....cmq ok in fatto di prestazioni..ehm piccola spiegazione di cosa significa close coupled canard please...

Modificato 7 Luglio 2007 da Gabu86

[-{-Legolas-}-]

Bè io non sono un esperto di aerodinamica, ma penso che il tuo paragone EFA-Rafale-Griphen sia il più pertinente, parlando di canard.

 

I LERX che sappia, sono applicati con successo sugli aerei che non hanno l'ala a delta, qualcosa vorrà pur dire.

 

Comunque se non sbaglio, il Rafale è meno agile dell'EFA (passatemi la vecchia denominazione, ho sempre in mente la radice comune del progetto europeo, che poi è sfociato in due velivoli per ragioni politiche), pur essendo due delta, pur rappresentando le differenti specifiche, diversi calcoli di portanza e carichi alari ecc... credo che il Rafale ci perda proprio perchè ha i suoi canard più arretrati.

Se non sbaglio nell'EFA, i progettisti hanno messo una pezza per eccitare lo strato limite sul dorso alare (e vicino alla grande deriva), posizinando due piccolissimi mini-lerx dietro ai canard, vicino all'abitacolo.

 

Penso quindi che la scelta dell'EFA sia vincente, molto più difficile per una configurazione tipo Rafale essere altrettanto maneggevoli dell'EFA, mentre i problemi di strato limite si possono rattoppare così.

Modificato 7 Luglio 2007 da -{-Legolas-}-

[freenick]

X Gabu86:

La formula close coupled canard significa che le alette canard sono posizionate in prossimità dell'ala e non molto avanti come sul Typhoon. Questa soluzione è la più comune e la puoi vedere bene sui vari Rafale, Gripen, Viggen, Kfir, Lavi, J-10, etc.

[grissom]

Tuttavia, mentre i vari Rafale, Gripen, J-10, Lavi, Su-30, etc. adottano la formula "closed coupled canard", il Typhoon si distingue dagli altri per aver scelto di posizionare le superfici canard molto più avanti e con una netta separazione dalle ali.

Diverse fonti sostengono che questa scelta risulti in una maggiore instabilità, maggire autorità e potenza esercitata dalle superfici canard ed una più grande variazione del centro di gravità dell'aereo passando la barriera del suono. Queste caratteristiche consentirebbero al Typhoon di avere doti di maneggevolezza superiori a velocità supersoniche,

 

Mmm...

Spostando le canard avanti si porta inevitabilmente il centro aerodinamico dell'aereo in avanti aumentandone l'instabilità e la maneggevolezza. Ok anche la potenza esercitata dalle superfici (infatti in quella posizione hanno più braccio per fare ruotare l'aereo intorno all'asse di beccheggio).

Il centro di gravità dell'aereo invece non è minimamente influenzato dalla posizione delle canard (se non per il peso delle canard stesse...ma possiamo trascurarlo).

Il portare le canard distanti dall'ala quindi instabilizza l'aereo (come hai giustamente detto) e in regime supersonico potrebbe mantenerlo ancora instabile (e quindi più manovrabile di un altro velivolo che si stabilizza oltre Mach1). Comunque, anche con le canard "lontane" dall'ala la controllabilità post-stallo è ancora possibile (mi ricordo che ne avevo discusso con Captor e qualcunaltro qua sul forum), quindi l'EFA rimane OK come caccia e sarà leggermente penalizzato nello strike. D'altronde l'aereo d'attacco ce l'abbiamo già, è giusto che l'EFA non sia un ibrido, secondo me.

[freenick]

Sono d'accordo con te. Infatti aerei come Rafale e Gripen (nota la dizione JAS-39 invece che J-39) sono nati come aerei tuttofare, da qui la scelta più conservatrice sulla formula aerodinamica.

[Captor]

Legolas ha ragione.

 

Riguardo al Typhoon:

The loosely coupled canard is intended to provide high control authority at high angles of attack, by placing the surfaces ahead of the main vortices, but also to provide lower trim drag in supersonic flight.

 

E' giusto quello che hai detto (freenick): canard avanzati hanno più autorità ed aumentano l'instabilità (e quindi la manovrabilità dell'aereo).

Dei vari confronti, il più giusto è quello col Rafale e col Gripen, anche perchè il Su-30 ha anche i piani di coda (i canard sul Flaker hanno una funzione analoga agli slats).

 

Sul Typhoon è tutto finalizzato, canard compresi, a migliorare le caratteristiche ad elevati AoA e velocità transoniche.

Diciamo che sul Typhoon hanno messo i canard lì dove fanno messi, ed hanno poi rimediato alla mancanza di LERX aggiungendo due generatori di vortici ai lati dell'abitacolo. Soluzione non elegantissima, ma efficace.

 

EDIT: mi ero perso gli ultimi messaggi... Comunque confermo quello che ho e che avete detto!

Modificato 7 Luglio 2007 da Captor

[Flaggy]

Quoto Legolas e Captor.

In effetti quando si congelò la configurazione dell'attuale EF-2000 si pensò di esasperare la formula delta canard per massimizzarne i vantaggi in manovrabilità in regime supersonico e subsonico.

Col canard così in avanti l'aereo è altamente instabile in regime subsonico e questo comporta un gran lavoro per il sistema di controllo di volo, ma consente di mantenere una grande agilità anche in regime supersonico quando l'aereo diventa stabile longitudinalmente.

Questo fa capire (al di là del fatto che l'EF-2000 si stia evolvendo in un multiruolo) come l'aereo sia nato un "po' più caccia" di Gripen e Rafale, con grande enfasi per le prestazioni in regime supersonico (posizione delle canard avanzata per massimizzare la distanza dal baricentro e compensare l'arretramento in supersonico del centro di pressione, elevatissimo rapporto spinta peso, ugelli motore convergenti-divergenti ideali per fare ampio uso del postbruciatore).

 

In realtà la configurazione di un aereo è una scienza, ma il giusto compromesso è forse più un'arte.

La scelta Europea del delta canard infatti non è stata seguita in America dove si è preferito dei più tradizionali piani di coda in una configurazione instabile in subsonico.

Certo, a regmi supersonici il centro di pressione dell'ala va dietro al baricentro, l'aereo diventa stabile e il piano di coda diventa deportante, incrementando così la resistenza rispetto alla configurazione tutta portante degli eurocanard e penalizzando la manovrabilità ad alta velocità.

Per contro il comportamento in subsonico è eccellente, la configurazione è più vantaggiosa in termini di stealthness, senza contare che i piani di coda possono lavorare in modo differenziale aumentando il controllo sull'asse del rollio, mentre i canard no, a causa della nefasta interferenza che si avrebbe fra i vortici da essi prodotti e la deriva.

 

L'interferenza fra canard e deriva resta comunque delicata e, come detto, per controllare i vortici ed energizzare il flusso d'aria sulla deriva, nell'Eurofighter si sono aggiunte le due pinne subito dietro i canard stessi. In tal modo anche ad elevate incidenze si ha un buon controllo laterodirezionale.

 

Come si vede alla fine è un compromesso. Ogni soluzione ha vantaggi e svantaggi e definirne una migliore o peggiore a priori non è semplice.

Il risultato finale è quello che conta e per ottenerlo bisogna trovare il giusto equilibrio...

Trovarlo è appunto un'arte...

[fighter]

Be x sugli eurofighter imbarcati io non credo che ci sia chissà kuale problema, fatevi conto che i russi hanno su-33 sulle portaerei (i su-33 hanno alette cannard)

[maverik94]

scusate la mia ignoranza ma si può sapere che cos'è il canard?

vorrei impararlo anch'io!!

[-{-Legolas-}-]

Canard

 

Se scendi alla figura 6.8 trovi una bella descrizione.

 

I canard sono i "baffi" del Typhoon ad esempio.

[Wolfman]

Sono le superfici mobili ai lati della prua di un velivolo... Le "alette davanti" dell'Eurofighter, per intenderci.

[Flaggy]

Be x sugli eurofighter imbarcati io non credo che ci sia chissà kuale problema, fatevi conto che i russi hanno su-33 sulle portaerei (i su-33 hanno alette cannard)

Non è il canard in se a essere negativo per l'impiego imbarcato dell'EF-2000, ma solo il suo posizionamento davanti all'abitacolo in una collocazione che limita la visuale verso il basso. Questo non è certo il caso del derivato navale del SU-27 che il canard lo ha dietro.

 

Ma non c'è solo un problema di visibilità per l'EF-2000...L'alto angolo di discesa che caratterizza gli appontaggi, non solo si traduce in un problema di visione verso il basso, ma anche in elevati carichi strutturali al momento dell'impatto col ponte, incompatibili con la struttura del caccia europeo.

Fosse solo un problema di visibilità si poteva affrontarlo adottando le soluzioni proposte, come un periscopio (ebbene si ...) o un abitacolo rialzato.

La soluzione che però ebbe più considerazione, fu comunque quella di cercare di ridurre l'angolo di discesa, lavorando in particolare sul sistema di controllo del velivolo.

Con angoli di discesa minori si riduce il problema della visibilità e si riducono i carichi strutturali, limitando nel contempo la necessità di riprogettare estesamente la cellula.

 

Grazie alla configurazione STOBAR che non utilizza la catapulta si evita anche l'estesa riprogettazione che sarebbe necessaria per adattare il carello anteriore e soprattutto la struttura della presa d'aria ventrale alla catapulta (senza contare che una portaerei senza catapulte...costa meno).

 

In effetti i cugini d'oltralpe uscirono dal programma europeo sviluppando il Rafale anche (ma non solo) in considerazione della configurazione dell'Eurofighter, non facilmente adattabile all'impiego imbarcato sulle portaerei francesi dotate di catapulta e cavo d'appontaggio.

 

In sostanza i problemi per navalizzare un aereo, non nato per essere imbarcato, sono tutt'altro che di semplice soluzione e impongono compromessi non sempre accettabili.

[Gianni065]

In tutta onestà non mi pare che le canard del Typhoon incidano significativamente sulla visibilità, almeno per quanto riguarda il combattimento aereo.

 

Chiaro che l'ultima parola spetta ai piloti che lo utilizzano, ma non ricordo di aver letto o sentito critiche in proposito. Anzi i piloti ne parlano molto bene, anche fuori dai contesti ufficiali.

[Flaggy]

In effetti non si parla di combattimento (dove manco io credo che molti si lamenteranno...), ma di appontaggio di una ipotetica versione navale.

 

In appontaggio a bassa velocità e con elevato angolo di discesa non è che la visibilità verso il basso sia eccezionale (anche se comunque sarebbe più che sufficiente).

Il problema è che l'angolo di discesa nell'EF-2000 andrebbe ridotto per ridurre anche la componente verticale della velocità al momento del contatto col ponte e quindi tenere i carichi strutturali entro valori compatibili con la sua cellula da aereo terrestre.

 

Ridurre l'angolo di discesa aumentando quello di incidenza (tenendo quindi il muso in su) porterebbe però a peggiorare l'aspetto visibilità in questa delicata fase. In effetti se in appontaggio l'Eurofighter alzasse troppo il muso, il canard e il muso stesso potrebbero allora essere effettivamente d'impiccio per la visuale.

Ecco quindi che si è ipotizzato di lavorare sull'FCS del velivolo per mantenere basso l'angolo di discesa, ma anche per ottenere un assetto ottimale per la visibilità senza ricorrere a periscopi o abitacoli rialzati.

[Takumi_Fujiwara]

Bhè premesso che nei combattimenti manovrati difficilmente si guarda in giù verso le ore 8-4 (ma qualche volta può capitare) faccio qualche considerazione.

L'avere angoli ciechi (oltre al classico cono ore 6) secondo me non è mai bellissimo.Perdi un attimo di vista un aereo e non lo ritrovi più perchè è nascosto dal canard.In quegli attimi non solo non sai dov'è ,ma non sai nemmeno dove sta puntando il muso,ovvero la sua mossa successiva.E' molto pericoloso perchè non ti puoi muovere di conseguenza..E anche se l'hai visto finire sotto la zona canard devi sperare che in quei secondi non faccia niente di troppo strano.C'e' da dire che comunque la larga ala a delta di per sè non facilita le cose avendo una grande superficie quindi il canard in sè non è che peggiora di molto le cose.

 

Nel supporto aria terra invece si può eventualmente supplire con un pò di angoli di rollio.

[dogfighter]

secondo me la osizione ideale per i canard di un caccia è più avanti dell'ala (come l'efa) mentre per un aereo da interdizione o multiruolo vicino all'ala

[Zzoma]

Ma la versione navalizzata dell'EFA non dovrebbe avere un delta con area MOLTO maggiore della versione terrestre? Mi sembrava così, a dire il vero.

Questo ridurrebbe di molto la velocità di stallo, permettendo quindi un avvicinamento ad angoli non proibitivi.

[Flaggy]

Ma la versione navalizzata dell'EFA non dovrebbe avere un delta con area MOLTO maggiore della versione terrestre? Mi sembrava così, a dire il vero.

Questo ridurrebbe di molto la velocità di stallo, permettendo quindi un avvicinamento ad angoli non proibitivi.

L’approccio britannico ad un’ipotetica (e ormai poco probabile) versione imbarcata dell’EF-2000 e’ sempre stato quello di ridurre al minimo le modifiche da attuare sulla cellula attuale.

Quelle ipotizzate erano dunque piu’ che altro modifiche strutturali per irrobustire dove veramente necessario il velivolo, mentre al resto si sarebbe ovviato con un profilo di appontaggio opportuno.

Modificare l’ala per ampliarne la superficie non e’ assolutamente uno scherzo (per un aereo a delta e’ anche peggio perche’ mica gli puoi mettere la prolunga alle ali).

Ci vorrebbero modifiche strutturali piu’ che importanti, senza contare tutti gli studi aerodinamici e tutte le prove a terra e in volo da rifare.

Il tutto per ottenere un aereo che apponterebbe in modo “soft” e non come farebbe un normale velivolo imbarcato in cui varie parti stutturali, e non solo l’ala, sono dimensionate per l’impiego imbarcato.

A quel punto probabilmente si farebbe prima a irrobustire tutti gli elementi strutturali piu'sollecitati per consentire un appontaggio con il tipico elevato angolo di discesa che caratterizza gli aerei imbarcati (e che comporta i tipici elevati carichi strutturali).

Si avrebbe un aereo un po’ piu’ pesante, ma non un’ala e un’aerodinamica da rifare...Che poi e’la via che e’ stata indicata dagli studi preliminari.

[demonlord]

anche se non sono un esperto di aerodinamica credo che le canard siano tanto più utili ed efficienti quanto più avanzate sulla cellula del velivolo.per quanto riguarda un ipotetico sea typhoon lo ritengo alquanto svantaggioso dal punto di vista economico e funzionale dato che ci sarà un apposita versione dell'f 35 imbarcata.