le nez du Super Mirage 4000

[rescator]

Questions aux aérodynamiciens ou bons connaisseurs du Mirage 2000 :

Sur le Super Mirage 4000, on peut remarquer que les cadres en avant du cockpit, sont plus larges que ceux au niveau du cockpit ce qui donne une forme bulbeuse au nez :

Quel rôle cela peut-il jouer, notamment sur l'alimentation des deux veines d'air des réacteurs ?

Par ailleurs, les infos que j'ai, si elles sont justes, laissent penser que cette forme particulière existerait aussi sur le Mirage 2000 puisque le cadre 1 mesurerait 0,872 cm de large et le cadre 5 (situé à mi-longueur du pare-brise) "seulement" 0,82 cm.

Quelqu'un saurait-il confirmer cette forme particulière du nez du Mirage 2000, partagée avec le Super Mirage 4000 ?

[garance]

Il me semble que chez DA dans le domaine de l'aérodynamique absolument rien de doit quoique ce soit au hasard ... peut-être gagner de la largeur d'alim des veines vers l'intérieur sans avoir à augmenter le diamètre des entrées d'air et donc la surface frontale de l'avion; cette subtilité était plus aisée à réaliser sur un gros avion que sur un petit où le cockpit est déjà relativement étroit ?

[OPIT]

Je pensais naïvement à la loi des aires, pour compenser la protubérance de la verrière

[Col. Chibani]

Peut-être un rapport avec le diamètre du radar, qui se devait d'être important (directement lié à la portée), mais sans impacter le maître-couple de l'ensemble de la cellule.
Donc, quitte à jouer avec la loi des aires, autant gonfler un volume qui sert à intégrer un équipement plus performant.

On voit effectivement bien le bulbe sur les plans 3 vues :

[Clang]

Je ne sais pas, mais on retrouve la même chose sur le Foxbat :

[TOPOLO]

Peut être que si tu fait tourner le code de calcul en recherchant Cx mini et en imposant un diamètre à la cloison radar et la forme en arrière des entrées d'air, la forme calculée comme optimale est ce genre de fuseau.
Auquel cas la réponse à la question de "Pourquoi c'est comme ça" est "Parce que ça traîne moins"... (en plus ça me parait intuitivement vrai, un œuf traîne moins qu'un cylindre+2 demi sphères)

[Arsenal53]

Je pensais naïvement à la loi des aires, pour compenser la protubérance de la verrière

oui, moi aussi ...

mais qu'est ce qu'il était beau cet avion!

[ironclaude]

Je pensais naïvement à la loi des aires, pour compenser la protubérance de la verrière

Oui, je crois que c'est probablement ça.
C'est marqué sur le 4000 parce que sur les avions précédents la verrière ne protubérait pas autant voire pas du tout...

[rescator]

Merci pour vos avis.
Et quel impact cette forme avait-elle sur l'écoulement de l'air vers les veines ?
A priori ce n'est pas le radar qui justifie ce gros nez, car il me semble que ce devait être le RDM, donc le nez du 2000 suffisait.
Et justement, la question reste aussi de savoir si ce dernier présente lui aussi un nez bulbeux, certes moins marqué que sur le 4000.

[garance]

Merci pour vos avis.
Et quel impact cette forme avait-elle sur l'écoulement de l'air vers les veines ?
A priori ce n'est pas le radar qui justifie ce gros nez, car il me semble que ce devait être le RDM, donc le nez du 2000 suffisait.

Oui mais avec une antenne beaucoup plus grande

[Flow]

Si c’est comme sur le F-5, loi des aires, pour la gestion du domaine transonique de memoire.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Area_rule?wprov=sfti1

[pierre118]

Si c’est comme sur le F-5, loi des aires, pour la gestion du domaine transonique de memoire.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Area_rule?wprov=sfti1

C'est ça, l'air est ralenti pour arriver subsonique dans les entrées d'air (equation de Bernoulli)
Il faut savoir que sur le concorde à mach 2, l'air qui entré dans les tuyeres etait subsonique en utilisant le meme principe
Si vous regardez on retrouve ce renfoncement au niveau des ailes comme par hasard

[ironclaude]

Naaann, la loi des aires, c'est pour l'aérodynamique générale de l'avion

Les entrées d'air, c'est autre chose.
Sur un avion supersonique, Il faut que l'écoulement qui arrive au premier étage du compresseur soit subsonique. Le role de l'entrée d'air est d'assurer cette transition.
C'est assuré, avec une entrée d'air pitot (MiG 19), par un "choc normal" au droit de l'entrée d'air: écoulement supersonique en amont, subsonique dans la veine. Mais le rendement d'une entrée d'air pitot chute au delà de ? M=1,4 pour fixer les idées.
Au dessus, il faut, pour récupérer un rendement acceptable, passer du choc normal à un choc oblique moins pénalisant, et ça se fait en construisant, soit une entrée d'air bidimensionnelle oblique (MiG 25 ou 31), soit une entrée d'air cylindrique avec un cône qui dépasse au milieu, et souvent appelé "souris" (Mirages).
Si on continue à monter en Mach, il faut alors pouvoir "adapter" l'entrée d'air, soit en faisant bouger le cône de la souris, soir en faisant varier la pente de l'entré d'air bidimensionnelle.

La forme du fuselage avant du 4000 ne participe à aucune de ces fonctions là.

[TOPOLO]

Et croire que les formes générale d'un avion sont issues de l'application intuitive de principe comme la loi des aires (ou l’équation de Bernoulli que je ne connais pas moi même) date un peu.
Depuis que j'ai quitté les bancs de l'école (date à laquelle un bonne partie de ceux présents sur ce forum n'était sans doute pas nés), les surfaces aérodynamiques d'un avion sont calculées et non dessinées à la main: tu dessines simple, tu calcules les champs de pression et soit le code de propose tout seul une nouvelle peau, soit tu l'aides un peu et redessinant jusqu'à ce qu'il soit capable de converger tout seul.

[jojo]

Il y a eu il y a peu de temps des articles sur la conception du Mirage 4000 dans le Fana
À l'époque il semble que c'était encore un peu artisanal.
Si j'ai bien compris, ils dessinaient, puis les formes étaient rentrées dans une bécane pour calculer des champs de pression.

Enfin c'est ma compréhension de l'article du mois de Mars

[edit] ortho

[TOPOLO]

Il y a eu il y a peu de temps des articles sur la conception du Mirage 4000 dans le Fana
À l'époque il semble que c'était encore un peu artisanal.
Si j'ai bien compris, ils dessinaient, puis les.formes étaient rentrées dans une bécane pour calculer des champs de pression.

Enfin c'est MAS compréhension de l'article du mois de Mars

C'est vrai, à l'époque (fin des 70s), il fallait redessiner les formes pour recoller aux courbes du champ de pression, en gros ils itéraient à la main (il a fallu attendre un peu pour un recalcul des formes plus automatisé)

[ironclaude]

Je me souviens avoir dessiné des plans de pièces du 4000 au crayon sur du calque...

[flavonoide]

à l'encre, au Rotring et la lame pour effacer ?

[TMor]

Cette discussion vaut de l'or pour moi. Merci pour ces derniers échanges, Ironclaude, Topolo, et ceux qui en ont permis l'émergence.

[ironclaude]

à l'encre, au Rotring et la lame pour effacer ?

Avant l'avènement de Catia, la règle était de dessiner les plans des protos au crayon et les plans des avions de série à l'encre de chine, le tout sur calque. Donc ça dépendait de sur quoi on travaillait.

[rescator]

A propos de CATIA, dont je dois dire ne pas savoir grand-chose sur son historique, si l'article du Fana sur le Super Mirage 4000 parle en effet de dessins sur calques, de tâtonnements aérodynamiques avec des allers-retours en soufflerie, je me permets de citer ici un passage de l'ouvrage d'Olivier Klene sur le Mirage 2000, paru en 1992, avec le soutien de Dassault qui en parle :

[...] le bureau d'études de l'avionneur à Saint-Cloud possédait de nombreux projets d'avance dans ses cartons. Deux d'entre eux, étudiés dès 1972 à l'aide du système CFAO (Conception et Fabrication Assistée par Ordinateur) CATIA, étaient dérivés du Mirage III [...]. Baptisés d'abord "Mini-Mirage" et "Maxi-Mirage", ces deux projets devaient donner naissance au Mirage 2000 et au Mirage 4000.

[TOPOLO]

A l'époque CATI (par encore tout à fait CATIA) servait surtout à la conception des surface aéro... et pas tellement à la conception de toutes les pièces (qui elles étaient encore dessinées au rotring ou au crayon), c'est à partir des années 80 que de plus en plus de pièces ont été dessinées avec CATIA (en particulier celles qui devaient être usinées)

[Claymore]

Naaann, la loi des aires, c'est pour l'aérodynamique générale de l'avion

Les entrées d'air, c'est autre chose.
Sur un avion supersonique, Il faut que l'écoulement qui arrive au premier étage du compresseur soit subsonique. Le role de l'entrée d'air est d'assurer cette transition.
C'est assuré, avec une entrée d'air pitot (MiG 19), par un "choc normal" au droit de l'entrée d'air: écoulement supersonique en amont, subsonique dans la veine. Mais le rendement d'une entrée d'air pitot chute au delà de ? M=1,4 pour fixer les idées.
Au dessus, il faut, pour récupérer un rendement acceptable, passer du choc normal à un choc oblique moins pénalisant, et ça se fait en construisant, soit une entrée d'air bidimensionnelle oblique (MiG 25 ou 31), soit une entrée d'air cylindrique avec un cône qui dépasse au milieu, et souvent appelé "souris" (Mirages).
Si on continue à monter en Mach, il faut alors pouvoir "adapter" l'entrée d'air, soit en faisant bouger le cône de la souris, soir en faisant varier la pente de l'entré d'air bidimensionnelle.

La forme du fuselage avant du 4000 ne participe à aucune de ces fonctions là.

Et ça se passe comment sur le Rafale qui a des entrées d'air cylindriques mais pas de "souris" ?

[ironclaude]

Naaann, la loi des aires, c'est pour l'aérodynamique générale de l'avion

Les entrées d'air, c'est autre chose.
Sur un avion supersonique, Il faut que l'écoulement qui arrive au premier étage du compresseur soit subsonique. Le role de l'entrée d'air est d'assurer cette transition.
C'est assuré, avec une entrée d'air pitot (MiG 19), par un "choc normal" au droit de l'entrée d'air: écoulement supersonique en amont, subsonique dans la veine. Mais le rendement d'une entrée d'air pitot chute au delà de ? M=1,4 pour fixer les idées.
Au dessus, il faut, pour récupérer un rendement acceptable, passer du choc normal à un choc oblique moins pénalisant, et ça se fait en construisant, soit une entrée d'air bidimensionnelle oblique (MiG 25 ou 31), soit une entrée d'air cylindrique avec un cône qui dépasse au milieu, et souvent appelé "souris" (Mirages).
Si on continue à monter en Mach, il faut alors pouvoir "adapter" l'entrée d'air, soit en faisant bouger le cône de la souris, soir en faisant varier la pente de l'entré d'air bidimensionnelle.

La forme du fuselage avant du 4000 ne participe à aucune de ces fonctions là.

Et ça se passe comment sur le Rafale qui a des entrées d'air cylindriques mais pas de "souris" ?

Pas de souris, mais un "couteau" fixe qui permet de générer en supersonique un choc oblique, avec un rendement acceptable jusqu'à M = 1,8... ça tombe bien c'est le Mach max du Rafale (comme du F 18 E F ou comme le F 35) !

[rescator]

Je reviens sur l'hypothèse du nez bulbeux sur Mirage 2000 comme sur le Super Mirage 4000 : la donnée manuel pour le cadre 1 du mirage 2000 est de 0,872 m de large. Ayant eu l'occasion de travailler en collaboration avec la DGA EV sur le nez Rafale du Mirage 2000B 501 BER, j'ai remis la main sur un doc fourni par la DGA EV qui donne la largeur cadre 5 du Mirage 2000 (c'est à ce niveau que le rajout en surépaisseur du nez Rafale prend fin) donnée à 0,82 m.
Donc, à son échelle, le Mirage 2000 semble bien présenter un étranglement au niveau du pare-brise.