Le "Diverterless Supersonic Inlet" ou "DSI" Quézaco ?

Jeu 25 Mar 2021 - 15:53

Le "Diverterless Supersonic Inlet" ("entrée supersonique sans dérivation" en francais) est un type d' admission d'air de moteur à réaction utilisé par certains avions de combat modernes pour contrôler le flux d'air dans leurs moteurs.

Il se compose d'une «bosse» et d'un capot d'entrée balayé vers l'avant, qui travaillent ensemble pour détourner le flux d' air de la couche limite loin du moteur de l'avion. Cela élimine le besoin d'une plaque de séparation , tout en comprimant l'air pour le ralentir de vitesses supersoniques à subsoniques.
Le DSI peut être utilisé pour remplacer les méthodes conventionnelles de contrôle du flux d'air supersonique et de la couche limite. Les DSI peuvent être utilisés pour remplacer la rampe d'admission et le cône d'admission , qui sont plus complexes, lourds et coûteux.

Contexte technique:
Lorsqu'un avion vole, la vitesse de l'air par rapport au moteur est égale à la vitesse de vol de l'avion. Cependant, les moteurs à turbine actuels sont incapables de gérer le flux d'air supersonique.
En effet, les ondes de choc associées aux vitesses supersoniques peuvent endommager ou provoquer des vibrations dangereuses dans les aubes de turbine, entraînant une perte de poussée ou une panne du moteur.
Par conséquent, dans les aéronefs voyageant à des vitesses supersoniques, l'air entrant dans l'entrée doit être ralenti à des vitesses subsoniques avant d'atteindre les aubes de compresseur et de turbine du turboréacteur .
Le flux d'air doit également être à la vitesse et au volume optimaux afin d'offrir une poussée maximale.

Entrée d'air
Les avions de combat modernes accomplissent cela de diverses manières, grâce à la conception de l'entrée d'air.
L'entrée d'air se trouve en amont du compresseur et a une forte influence sur la poussée nette du moteur. Une entrée d'air bien conçue redresse le débit et alimente le compresseur en air à faible turbulence à une vitesse et un volume relativement constants. Ceci est facile à réaliser dans les avions subsoniques tels que les jets de passagers, qui n'effectuent pas de manœuvres à grande vitesse et forts facteurs de charge, conduisant à un flux d'air turbulent.
Les entrées des avions subsoniques sont simples et plus courtes, conçues pour minimiser la traînée.

Sur les jets militaires supersoniques, les entrées sont généralement beaucoup plus complexes et utilisent des ondes de choc pour ralentir l'air et des aubes internes mobiles pour façonner et contrôler le flux. Les vitesses de vol supersoniques forment des ondes de choc dans le système d'admission et réduisent la pression récupérée au niveau du compresseur, de sorte que certaines entrées supersoniques utilisent des dispositifs, tels qu'un cône ou une rampe, pour augmenter la récupération de pression en utilisant plus efficacement les ondes de choc.

La complexité de ces entrées d'air augmente avec l'augmentation de la vitesse de pointe. Les vitesses supérieures à Mach 2 nécessitent une conception d'entrée beaucoup plus élaborée. Cela limite la plupart des avions de combat modernes à des vitesses maximales de Mach 1,8-2,0.

DSI
La bosse DSI fonctionne comme une surface de compression et crée une distribution de pression qui empêche la majorité de l'air de la couche limite de pénétrer dans l'entrée à des vitesses allant jusqu'à Mach 2. Essentiellement, le DSI supprime les systèmes mécaniques complexes et lourds comme les souris par exemple.

Histoire
La recherche initiale sur le DSI a été réalisée par Antonio Ferri dans les années 1950, puis développée et optimisée par Lockheed Martin au début des années 1990 à l'aide de la dynamique des fluides computationnelle.
Le premier Lockheed DSI a été piloté le 11 décembre 1996 dans le cadre d'un projet de démonstration technologique. Il a été installé sur un chasseur F-16 Block 30 , en remplacement de l'inverseur d'admission d'origine de l'avion.
Le F-16 modifié a démontré une vitesse maximale de Mach 2.0 (Mach 2.0 est la vitesse maximale certifiée propre du F-16) et des caractéristiques de maniabilité similaires à celles d'un F-16 normal.
Il a également été montré que l'excès de puissance spécifique subsonique était légèrement amélioré.
Le concept DSI a été introduit dans le programme JAST / JSF en tant qu'élément d'étude commerciale à la mi-1994. Il a été comparé à une entrée de style "caret" traditionnelle.

Les études commerciales impliquaient des tests et des analyses de poids et de coûts. Un DSI a ensuite été incorporé dans la conception du Lockheed Martin F-35 Lightning II après s'être révélé 30% plus léger et afficher des coûts de production et de maintenance inférieurs par rapport aux entrées traditionnelles tout en répondant à toutes les exigences de performance.

Avantages
Réduction du poids et de la complexité : Les entrées d'air traditionnelles contiennent de nombreuses pièces mobiles lourdes. En comparaison, DSI élimine toutes les pièces mobiles, ce qui le rend beaucoup moins complexe et plus fiable que les entrées de plaque de dérivation antérieures.
Le retrait des pièces mobiles réduit également le poids de l'aéronef.

Furtivité
Les DSI améliorent les caractéristiques observables très basses de l'avion en éliminant les réflexions radar entre le déviateur et la peau de l'avion. De plus, la surface «bosse» réduit l'exposition du moteur au radar, ce qui réduit considérablement une forte source de réflexion radar car elle fournit un camouflage supplémentaire des aubes du moteur contre les ondes radar. Les analystes ont noté que le DSI réduit le besoin d'application de matériaux absorbant les ondes radars .

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Jeu 25 Mar 2021 - 19:27

Merci Triple.
Très intéressant, et en plus ce soir, je vais me coucher moins con! Very Happy

Jeu 25 Mar 2021 - 20:12

Punaise ! Merci Triple, c'est super intéressant comme info [Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image] [Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]