Aile delta - Définition
Une aile delta est un type d'aile d'avion, caractérisé par une forme de Triangle isocèle. Ce nom provient de la majuscule grec delta qui est de forme triangulaire (Δ).
Vers 1650, l'artilleur polonais Kazimierz Siemienowicz décrit la construction de fusées avec des stabilisateurs delta. En 1867, les anglais James W. Butler et Edmund Edwards prennent en brevet pour un avion à aile delta propulsé par un jet de vapeur. Mais cette forme d'aile n'apparait réellement que dans les années 1930, d'abord en France avec les prototypes de Nicolas Roland Payen qui dépose un brevet en 1931, puis en Allemagne avec les travaux de Alexander Lippisch.
Caractéristiques
Avantages
L'aile delta a la même caractéristique qu'une aile en flèche prononcée, à savoir qu'elle est bien adaptée au vol à vitesse supersonique car sa forme est proche de celles du cône de Mach.
Avantages sur l'aile en flèche :
- la longue corde à l'emplanture, souvent supérieure à l'envergure, permet de concilier faible épaisseur relative (3 %) et épaisseur absolue suffisante pour la tenue structurelle (longerons) et le logement des accessoires (train, systèmes mécaniques, réservoirs).
- ayant généralement une surface plus grande, elle peut renfermer un volume de carburant plus important,
- avec une forme en plan d'aile en ogive (bord d'attaque à double courbure présentant une forte flèche au raccordement avec le fuselage), elle peut profiter d'une hypersustentation (portance tourbillonnaire) spécifique de cette forme (travaux ONERA, années 1950-1960) : le Concorde profite ainsi d'un supplément de portance d'environ 20 % ce qui permet de réduire la vitesse minimale et la vitesse de décrochage d'environ 10 %.
Inconvénients
- Coefficient de portance (Cz) maximal limité par l'absence de dispositifs hypersustentateurs. Cet inconvénient est en partie compensé par les suppléments de portance apportés par :
- 1. la portance tourbillonnaire décrite ci-dessus,
- 2. l'effet de sol important pour une aile basse en position cabrée, le bord de fuite étant près du sol,
- 3. la composante verticale de la poussée au décollage compte tenu de l'angle d'attaque élevé. Cabré à 17°, 30 % de la poussée des moteurs (augmentée par la post-combustion) portent directement l'avion. Si un (ou le) moteur s'arrête...
- 4. le montage de plans canards qui permettent un léger braquage positif (vers le bas) des volets à grande incidence; voir Rafale, stabilité en tangage .
- Très forte traînée induite due au faible allongement.
- Les grandes incidences possibles (faible pente de portance) peuvent amener un masquage aérodynamique de l'empennage vertical.
- L'aile en flèche (avec empennages) reste plus efficace pour les virages très serrés (lors des combats aériens dit combats tournoyants par exemple).
Utilisation
Dans le domaine civil, l'aile delta a été utilisée uniquement par les supersoniques franco-anglais Concorde et soviétique Tupolev Tu-144.
Dans le domaine militaire, l'aile delta a été utilisée notamment pour les avions suivants :
- En France : Mirage III et 5, Mirage IV, Mirage 2000, Mirage 4000 et Rafale ;
- Aux Etats-Unis : Convair F-102 Delta Dagger et F-106 Delta Dart, Convair B-58 Hustler, Lockheed A-12 Oxcart et SR-71 Blackbird ;
- Au Royaume-Uni : Gloster Javelin, Avro Vulcan (aile en ogive) ;
- En Union soviétique : Mikoyan-Gourevitch MiG-21, Soukhoï Su-9 et Su-11, Soukhoï Su-15 ;
- En Suède: Saab 35 Draken (aile en double delta), SAAB 37 Viggen, Saab JAS 39 Gripen ;
- Dans d'autres pays : Eurofighter Typhoon, Avro CF-105 Arrow, Chengdu J-10.