Canard ( les ailes de Canard )

Canard ( les ailes de canard )


La configuration des ailes d'un avion dans lequel le stabilisateur (ou la stabilisation) est construite ( ou placé) à l'avant de l'aile principale, plutôt que vers l'arrière. Les avantages d'une configuration en canard sont d'augmenter la portance et la réduction de la traînée induite par l'ascension, tandis que certains des inconvénients peuvent être réduits, comme l'augmentation de l'efficience de l'emplanture de l'aile. En performances pures, procédé utilisé pour les chasseurs militaires et tout particulièrement les variables Fighter. Certains d'entre eux adoptent se système a fin d'obtenir l'instabilité, ce qui crée sur l'aérodynamique grâce au principe des ailes de canard, un effet de portance amélioré, et qui permet la conception d'avions très maniables, et donc très réactifs, mais moins rapide sur le papier.

Sur les vrais avions

avantage
La surface du plan canard produit normalement une portance positive (vers le haut) qui s'ajoute à celle produite par les ailes alors qu'un empennage classique produit une déportance (portance vers le bas), diminuant la portance de l'aile principale.
Une bonne conception du plan canard permet de protéger l'appareil contre le décrochage. Cette surface décroche en premier, l'aéronef pique alors du nez, évitant le décrochage de l'aile principale.
Le fuselage court d'un canard permet un gain de surface mouillée. Dans le cas d'un biplace à moteur arrière, la disposition en tandem présente deux avantages :
position logique du pilote à l'avant et du passager à l'arrière non loin du centre de gravité ;
faible maître-couple.
Le plan canard pourrait permettre une grande variation du centre de gravité.
L'utilisation des plans canard peut être conjuguée avec celle des elevons situés à l'arrière pour augmenter la vitesse angulaire de tangage. Cela concerne la maniabilité des avions de chasse.

Inconvénients
La stabilité longitudinale oblige à charger davantage les surfaces avant que les surfaces arrières (ratio environ 1,6 à 2 pour 1).
L'aile arrière est donc peu chargée au m2 et n'atteint jamais son potentiel de portance maximal : sa surface est plus grande que nécessaire.
Cette configuration limite le gain en portance des volets sur l'aile.
Le déploiement des volets provoque un moment piqueur. Sur un aéronef conventionnel, cet effet est facilement compensé par l'augmentation de la déportance de l'empennage qui produit un moment cabreur de sens opposé et restaure l'équilibre en tangage. Avec une configuration canard, le plan canard (qui est porteur en croisière) est déjà à coefficient de portance élevé en vol normal. Il n'a pas de réserve de Cz (coefficient de portance) suffisante pour compenser le moment piqueur très important de volets très reculés.
Pour résoudre ce problème, le Beechcraft Starship (modèle non poursuivi par son constructeur) présentait un plan canard à géométrie variable : la surface pivotait vers l'avant pour compenser en partie le moment piqueur causé par le déploiement des volets.
Beaucoup d'avions canard n'ont pas de volets, leur débattement et donc efficacité étant trop limités.
Déflexion du canard
Les ailes se trouvent en arrière des surfaces canard, et reçoivent leur déflexion : négative en arrière du plan canard (ce qui diminue la portance de l'aile dans cette zone), positive au niveau du bout du canard (pic de portance local), puis un air peu défléchi à l'extérieur. La distribution de portance sur l'aile arrière n'est pas régulière, elle varie avec la portance du canard et avec l'angle de dérapage (attaque oblique) ; cela pose un problème de conception difficile.
Propulsion (monomoteur)
- L'hélice étant généralement à l'arrière, la voilure n'est pas soufflée : perte de portance au roulage.
- L'hélice arrière (de petit diamètre à cause de la limitation de la garde au sol) travaille dans le sillage perturbé du canard, de l'aile, des jambes de train et du fuselage. Son rendement propulsif en est grandement affecté (environ 0,72 à 0,76 au lieu de 0,80 à 0,85), ce qui diminue la poussée au décollage.
Tous ces facteurs rendent les distances de décollage et d'atterrissage plus longues et à des vitesses plus grandes que sur un avion conventionnel.
Équilibre longitudinal sensible à la pluie
La faible corde du canard ET le choix d'un profil « laminaire » font que la portance du canard est affectée par la pluie qui perturbe l'écoulement (décollement précoce à l'extrados). Comme la pluie perturbe moins la portance de l'aile (arrière), l'avion peut piquer du nez. Un remède est de disposer des générateurs de vortex (tourbillons) sur le canard ; un autre remède est de revenir à un profil classique à faible laminarité (sur le Long-EZ, le profil GU-25 a été remplacé par un Roncz 1145MS).