Canard e LEX

[valu]

Ciao a tutti...qualcuno potrebbe aiutarmi? E' preferibile l'utilizzo di LEX al posto di canard per alti AoA? Perchè? E come risultato di compromesso, su di un caccia o anche un addestratore avanzato, per quali motivi potrei scartare l'utilizzo del canard sia ad alti che a bassi AoA? Grazie mille!

[Flaggy]

Ciao a tutti...qualcuno potrebbe aiutarmi? E' preferibile l'utilizzo di LEX al posto di canard per alti AoA? Perchè? E come risultato di compromesso, su di un caccia o anche un addestratore avanzato, per quali motivi potrei scartare l'utilizzo del canard sia ad alti che a bassi AoA? Grazie mille!

Questa domanda andrebbe postata in aerotecnica...

In ogni caso il canard e i Lerx non sono esattamente in competizione come alternativi in un velivolo, ma possono essere presenti contemporaneamente, come per esempio sul Rafale e sul Su-30.

Le lerx tendono a incrementare l'angolo di incidenza al quale un velivolo può rimanere controllabile e generare portanza, grazie ai grossi vortici che si sviluppano a partire da questi e spazzano la superficie alare.

Il canard invece è una soluzione alternativa, ma a volte anche complementare al piano di coda orizzontale (sul Su-30 per es sono presenti entrambi) e c'entra relativamente con la capacità di raggiungere elevate incidenze, tanto che sull'EF-2000, dotato di una configurazione delta-canard, si è pensato di aggiungere come retrofit due piccoli lerx per incrementare l'angolo di incidenza massimo al quale il velivolo è in grado di operare.

In questo senso, se ci limitiamo a un discorso di angoli di incidenza e non di manovrabilità, l'efficacia delle lerx probabilmente è maggiore rispetto a quella del canard anche se a dire il vero bisogna vedere quanto sono estesi questi famosi lerx e considerare che indubbiamente anche dal canard partono dei vortici che interessano l'ala e aiutano notevolmente il velivolo alle elevate incidenze.

Per es è probabile che le alette canard del Rafale, non diano un contributo inferiore a quello delle piccole lerx di cui dispone il velivolo davanti all'ala...anche se c'è da dire che i pianetti canard sono a loro volta fissati a dei rigonfiamenti della fusoliera che sembrano altre lerx piuttosto "tondeggianti"...

[Andrew]

Una volta avevo letto delle considerazioni sul JA-37 Viggen, dove si spiegava che i canard producevano questi particolari vortici, che andavano a colpire esattamente i "denti di cane" posti sulle ali, i quali contribuivano a potenziarli ulteriormente. Essendo questi vortici indirizzati dai canard verso la parte esterna dell'ala, dove si trovano gli alettoni, il velivolo rimane controllabile.

I LERX invece, se ben ricordo, indirizzano i vortici più verso la radice alare, dove si trovano gli ipersostentatori. Il velivolo non stalla ma forse, non essendo in questo caso gli alettoni investiti pienamente dai vortici, dovrebbe comunque perdere un po' di controllabilità rispetto alla soluzione canard. Ditemi se ho detto una bestialata

[Flaggy]

I LERX invece, se ben ricordo, indirizzano i vortici più verso la radice alare, dove si trovano gli ipersostentatori. Il velivolo non stalla ma forse, non essendo in questo caso gli alettoni investiti pienamente dai vortici, dovrebbe comunque perdere un po' di controllabilità rispetto alla soluzione canard. Ditemi se ho detto una bestialata

No, non hai detto bestialità, considera però che lo stallo deve comunque avvenire dopo dove sono presenti le superfici mobili, proprio perchè è importante non perdere la controllabilità nemmeno a stallo iniziato.

Un aereo come l'F-16 non la perde prima dello stallo anche perchè i vortici prendono in pieno le superfici di controllo che sono dei flaperoni, mentre i bordi d'uscita delle estremità alari sono fissi e privi di alettoni.

Stesso discorso per il Su-27.

Sull'F-18 di prima generazione invece c'è un evidente svergolamento che impedisce alle estremità alari (dove ci sono gli alettoni) di stallare prima del resto dell'ala che viene investita in pieno dai vortici che si sviluppano dai lerx.

Sugli F-18 di seconda generazione è poi stato ripristinato il dente di sega al bordo d'attacco che ha proprio la scopo di generare all'estremità dei vortici ulteriori alle elevate incidenze.

[valu]

Una volta avevo letto delle considerazioni sul JA-37 Viggen, dove si spiegava che i canard producevano questi particolari vortici, che andavano a colpire esattamente i "denti di cane" posti sulle ali, i quali contribuivano a potenziarli ulteriormente. Essendo questi vortici indirizzati dai canard verso la parte esterna dell'ala, dove si trovano gli alettoni, il velivolo rimane controllabile.

I LERX invece, se ben ricordo, indirizzano i vortici più verso la radice alare, dove si trovano gli ipersostentatori. Il velivolo non stalla ma forse, non essendo in questo caso gli alettoni investiti pienamente dai vortici, dovrebbe comunque perdere un po' di controllabilità rispetto alla soluzione canard. Ditemi se ho detto una bestialata

Io credevo che se gli alettoni vengono investiti dalla scia diventano inefficienti...ma non so come esattamente avvengono le interazioni tra i vortici ed il campo circostante...

[Flaggy]

Io credevo che se gli alettoni vengono investiti dalla scia diventano inefficienti...ma non so come esattamente avvengono le interazioni tra i vortici ed il campo circostante...

Quella prodotta dai lerx o dal canard non è una normale scia: sono dei grossi vortici contollati che contribuiscono alla portanza, spazzano l'ala e rinnovano lo strato limite impedendo che perda energia e si distacchi dalla superficie provocando lo stallo...

 

Proprio per rendere questi vortici controllati e uniformi sull'ala, su aerei come l'EF-2000 i due piani canard si muovono all'unisono e non in modo differenziale come per esempio fanno i piani di coda dell'F-16 che invece contribuiscono al controllo del velivolo intorno all'asse di rollio.

Modificato 22 Agosto 2008 da Flaggy

[Andrew]

Ah sull'EFA i canards sono solidali? Credevo fossero capaci anche di movimento differenziale (anche se pensandoci, vista l'apertura ridotta e quindi il poco momento disponibile, non servirebbero a molto sull'asse di rollio). E si... è vero l'F-16 dispone di flaperons, quindi tutto il discorso è un po' diverso.

 

Ho altre tre domande, se posso:

 

1) ho letto non ricordo dove, ma credo qui sul forum, che i canards sono una soluzione inefficace dal punto di vista della furtività radar, ma non riesco a capacitarmi del motivo. Qualcuno mi... illumina? Possibilmente senza spararmi aahah

 

2) come si comporterà un velivolo tipo F-35A o C, che non ha né Lerx né canards né spinta vettorabile (F-22 style)? In questo caso se l'ala non è progettata più che bene, dovrebbe avere grossi problemi ad elevati AoA, o sbaglio? Forse semplicemente il volo ad elevata incidenza non è previsto dal requisito...

 

3) I piccoli rigonfiamenti alla radice alare dell'F-15 possono considerarsi, ai fini aerodinamici, dei simil-Lerx?

Modificato 22 Agosto 2008 da Andrew

[Jack89]

alla prima FORSE posso risponderti io... probabilmente i canard hanno una superficie con spigoli così vivi che non riesce a sfuggire all'impatto dell'onda radar, probabilmente anche se ricoperti di materiale RAM l'assobrimento non è sufficiente per abbassare in maniera utile l'RCS del veivolo..

 

ho detto ca*ate?

Modificato 22 Agosto 2008 da Jack89

[Andrew]

mah, non so. I canards di fatto sono come dei piani di coda spostati avanti... non ci sono sostanziali differenze. Anzi sono anche di solito più piccoli... non vedo problemi... aspetto illuminazione

[Jack89]

beh se ho sparato una stupidata sn curioso pure io

[Flaggy]

Ah sull'EFA i canards sono solidali? Credevo fossero capaci anche di movimento differenziale (anche se pensandoci, vista l'apertura ridotta e quindi il poco momento disponibile, non servirebbero a molto sull'asse di rollio). E si... è vero l'F-16 dispone di flaperons, quindi tutto il discorso è un po' diverso.

Si i canard sono solidali, d'altra parte un utilizzo differenziale (che comunque sarebbe discretamente efficace sull'asse di rollio), provocherebbe vortici asimmetrici che sarebbero micidiali per il controllo del velivolo e che avrebbero riflessi perniciosi anche sull'aerodinamica della deriva.

 

1) ho letto non ricordo dove, ma credo qui sul forum, che i canards sono una soluzione inefficace dal punto di vista della furtività radar, ma non riesco a capacitarmi del motivo. Qualcuno mi... illumina? Possibilmente senza spararmi aahah

I canard hanno una forma e una collocazione molto delicata e con stretti vincoli aerodinamici. Adattarne le forme e gli angoli ai rigidi dettami della stealthness non è cosa molto facile senza contare che l'accoppiamento fra fusoliera a sezione romboidale di uno stealth e pianetto canard mal si adatta a una bassa osservabilità del punto di giunzione alle varie incidenze del canard, che sta prorio lì nel muso del velivolo dove un radar lo vede meglio (la stealthness frontale è la più importante).

 

2) come si comporterà un velivolo tipo F-35A o C, che non ha né Lerx né canards né spinta vettorabile (F-22 style)? In questo caso se l'ala non è progettata più che bene, dovrebbe avere grossi problemi ad elevati AoA, o sbaglio? Forse semplicemente il volo ad elevata incidenza non è previsto dal requisito...

Prima di tutto è bene precisare che l'F-35 è un cacciabombardiere al quale non è stato richiesto da specifica di essere supermanovrabile, e di questo si potrebbe discutere a lungo, ma non è la sede adatta visto che saremmo OT.

In ogni caso l'aerodinamica del velivolo è più curata di quanto si pensi e la fusoliera contribuisce notevolmente alla portanza complessiva.

Detto questo, ti correggo: NON è vero che sull'F-35 non ci siano Lerx!

Guarda bene: una sottile linea parte dalla bocca della presa d'aria e finisce al bordo d'attacco alare dove si allarga creando (solo sulle versioni A e B) un prolungamento dell'ala con un angolo di freccia molto maggiore rispetto a questa.

Si lo so, non sono molto evidenti, ma ci sono e il loro scopo lo ottengono, anche grazie al contributo delle prese d'aria da cui partono dei vortici e che per la cronaca sono state ridisegnate rispetto al dimostratore proprio per migliorare l'alimentazione del motore alle elevate incidenze.

 

 

Nella foto sotto, evidenziati dalla condensazione dell'aria, si vedono bene i vortici che si svilippano dai lerx e dalle prese d'aria (e questo è un normalissimo decollo)...

 

 

3) I piccoli rigonfiamenti alla radice alare dell'F-15 possono considerarsi, ai fini aerodinamici, dei simil-Lerx?

Danno il loro contibuto in questo senso assieme alle prese d'aria...

[Jack89]

graazie delle illuminazioni!

[flankedd]

flaggy se non ti scoccio mi potresti spiegare perche in questa versione del MIG-31 ci sono i LERX, ma non sono stati adottati ??

[Flaggy]

flaggy se non ti scoccio mi potresti spiegare perche in questa versione del MIG-31 ci sono i LERX, ma non sono stati adottati ??

Non sono sicuro di avere capito bene la domanda, visto è che quei Lerx in realtà sono stati adottati...

Diciamo che il Mig-31 ha sempre avuto delle piccole estensioni alle estremità alari come si vede qui.

 

 

Come spesso avviene gli aerei subiscono una evoluzione e quello da te mostrato nella foto è una versione aggiornata, il Mig-31M, che tra le tante modifiche ha delle estensioni al bordo d'attacco più grandi e sviluppate in avanti, evidentemente alla ricerca di un miglior comportamento alle elevate incidenze.

Mi pare poi che molti aerei siano stati retrofittati a questo standard.

 

[Andrew]

Non riesco a vedere bene da questa prospettiva se sono molto diversi dalla configurazione standard. Comunque se non sono stati adottati sarà per lo stesso discorso dell'F-35: al Mig-31 non è richiesto di manovrare ad elevata incidenza perché non è un velivolo capace di duelli a distanza ravvicinata, laddove queste condizioni di volo potrebbero verificarsi. Il Mig-31 è progettato per lunghe crociere di sorveglianza e per intercettazioni a lungo raggio, per coprire tanto spazio in poco tempo (tieni conto delle dimensioni del fronte che deve essere coperto da questi aerei).

Devono essenzialmente tenere sotto controllo spazi immensi col loro potente radar e i missili a lungo raggio... Probabilmente il gioco non valeva la candela.

 

Cmq ringrazio Flaggy per le risposte: in effetti non mi ero mai accorto dei mini lerx sull'F-35...

 

 

EDIT

Ah ecco è il Mig-31M. Da quell'angolo non ci capivo niente.

Modificato 22 Agosto 2008 da Andrew

[flankedd]

grazie come sempre flaggy, sempre molto dispoibile...alla prossima