La voilure à incidence variable du F-8E(fn)


On ne peut pas évoquer le F-8 Crusader sans parler de ce qui fit sa particularité, sa voilure à incidence variable. Outre cette particularité, la voilure du F-8 disposait de tout un ensemble d'éléments bien particuliers et, son incidence variable générait également un ensemble d'actions à des moments précis sur le Crusader.
Cette voilure avait un profil biconvexe symétrique, une flèche de 42°, une épaisseur relative qui variait de 5 à 6% et un dièdre négatif de 5°.
F-8 Crusader
L'incidence variable:
Quel que fut le modèle de F-8 Crusader, y compris le F-8U3 Super-Crusader, tous disposèrent de ce type de voilure. Les modèles destinés à l'US Navy, le Marines-Corps et les Philippines avaient une voilure avec débattement en incidence de 8°, de -1° en position rentrée à +7° en position sortie.

Les F-8E(fn) eurent une incidence revue à la baisse pour répondre aux besoins spécifiques de la Marine Nationale concernant les vitesses d'approches à l'appontage. Le débattement était donc de 6°, de -1° en position rentrée à +5° en position sortie.
Pour compenser ces deux degrés de différence, la portance de la voilure des "french Crusader" fut améliorée sur d'autres points:
- mise en place de double-becs de bord d'attaque
- installation du soufflage de couche limite (B.L.C.)
- augmentation du débattement des volets et ailerons lors de la sortie voilure.

Il est intéressant de noter que le concept de voilure "double-bec + BLC" des F-8E(fn) fut ensuite repris pour être installé sur les F-8J US, version modernisée des F-8E.

L'incidence variable de la voilure était asservit par le circuit hydraulique Utility en fonctionnement normal, et par la bouteille d'azote de 375 cu-inch en sortie secours.
La variation d'incidence de la voilure était assurée par un vérin situé à l'avant droit de la section centrale de la voilure.
La rotation s'effectuait via deux imposants axes situés à l'arrière de cette section centrale de voilure.

La commande d'incidence voilure était situé au milieu de la planche de bord gauche, et disposait de deux manettes:
-La commande d'incidence.
-La commande de verrouillage mécanique.
Pour lever la voilure, le pilote devait d'abord déverrouiller cette dernière en amenant sur l'arrière la manette de verrouillage. Il pouvait ensuite manoeuvrer d'avant en arrière la manette d'incidence sur un rail à deux crans "down"/"up".
Le verrouillage mécanique n'était effectif qu'en position basse. Le verrouillage haut étant assurée par une griffe interne dans le vérin que la pression hydraulique se chargeait d'effacer lors de la manoeuvre de rentrée.
La manoeuvre en secours était effectuée avec la même commande.
Le pilote devait alors simplement basculer sur l'avant un loquet jaune et noir situé devant les manettes. Il poussait vers l'avant la commande d'incidence, un ressort "effaçait" alors le rail de manoeuvre et, le pilote pouvait alors ramener vers l'arrière la manette "dans le rail secours". Cette action enclenchait le distributeur pneumatique, qui envoyait de l'azote sous pression pour pallier la perte de pression hyraulique nécessaire à la sortie de la voilure.
Lorsque la voilure était sortie en secours, elle ne pouvait plus être rentrée sans une intervention mécanique au sol.

A noter, à propos de l'aile à incidence variable du F-8, car on lit trop souvent cette mauvaise interprétation de son fonctionnement. En vol, c'est bien le fuselage qui descend ou monte, et non la voilure. Cette dernière conserve sa position induite par les commandes de vols.
La compensation aérodynamique lors de la variation d'incidence est régulée par les trims automatique de profondeur et de lacet, afin que le Crusader conserve sa ligne de vol et ne parte pas dans un mouvement à cabrer ou à piquer.


F-8 Crusader Les actions liées à la manoeuvre de voilure:
Lorsque la voilure passait en position haute, un ensemble d'actions combinés avait lieu sur le F-8 Crusader:
- La gouverne de direction avait un trim à 6° avec la voilure position rentrée. Avec la voilure haute, ce trim passait automatiquement à 17° de débattement.
- Les becs de bord d'attaque (qu'ils fussent simples -USA- ou doubles -(fn) et J-) passaient en position atterrissage.
- Les volets et les ailerons s'inclinaient à 23° afin d'augmenter la portance.
- Les gouvernes de profondeur se calaient à 0° d'incidence.
- L'aérofrein était rentré automatiquement et désactivé, afin d'éviter tout risque d'oubli, puisque la sortie voilure était généralement associé à l'atterrissage.
- La B.L.C. pouvait être enclenchée, les volets et ailerons passaient alors à 40° d'incidence.
- Désengagement du pilote automatique.

A l'inverse, lorsque la voilure était rentrée, la B.L.C. devenait inactive, l'aérofrein pouvait être manoeuvré, les becs de bord d'attaque ne pouvaient être sortit qu'en croisière, les volets et ailerons reprenaient un angle de 0°, les gouvernes de profondeur passaient à -5° d'incidence.

Le débattement des ailerons était également modifié en fonction de la position de la voilure:
- Voilure rentrée, 15°/-15°.
- Voilure sortie, 13°/-49°.
F-8 Crusader

Les becs de bord d'attaque:
Les becs de bord d'attaque étaient séparés en deux sections, ceux situés sur la partie interne de voilure et ceux situés sur les demi-plans repliables.
Ce décrochement des bords d'attaques de la voilure générait une turbulence, qui empéchait le décrochage des filets d'air aux extrémités de la voilure lors des évolutions sous fort facteur de charges, ce qui conféra au Crusader une grande maniabilité en combat tournoyant.
Ces becs avaient deux positions, croisière et atterrissage.
La sortie des becs en croisière se faisait via la manette des gaz. le pilote "cassait" les gaz en faisant basculer sur son axe et vers l'avant la manette. La voilure était alors en position basse et les becs étaient sortis à 11°3' (externe) et 10° (interne).
En actionnant la sortie voilure, les becs basculait alors en position atterrissage avec un braquage à 55° (externe) et 45°53' (interne).
Le circuit hydraulique Utility assurait la manoeuvre des becs de bord d'attaque en fonctionnement normal, en secours, c'était la bouteille d'azote de 375 cu-inch qui assurait cette fonction.
un indicateur de position des becs situé sous l'horizon artificiel principal fournissait une indication "up" ou "down" au pilote.

Le pilote pouvait également utiliser les becs de bord d'attaque dans une configuration particulière:
-voilure rentrée et becs sortis en position atterrissage.
Cette manoeuvre était commandée par un "switch" spécial qui était activé lorsque le F-8 Crusader partait en vrille. Cette position de "becs de sortie de vrille" permettait le retablissement du Crusader.



F-8 Crusader Demi-plans, carburant et B.L.C.:
Afin d'être complet sur la voilure du F-8 Crusader, abordons maintenant les derniers éléments de celle-ci.
Comme tous les appareils embarqués, afin de limiter l'encombrement à bord des porte-avions, le F-8 Crusader disposait d'une voilure dotée de demi-plans repliables.
La manoeuvre de ses derniers était hydraulique et assuré par le circuit Utility, le repliage se faisait sous pression, le dépliage étant simplement assuré par le laminage du fluide hydraulique, la masse des demi-plans faisant le reste.
Un verrouillage mécanique était effectué à l'aide de fourchette de verrouillage qui venait empêcher la manoeuvre de rétarction des verins de brochage des demi-plans.
La commande de manoeuvre des demi-plans se situait sur l'arrière de la planche de bord droite du cockpit.

La section centrale de la voilure était constitué de l'imposant réservoir structurel N°5 du circuit carburant du F-8 Crusader. Avec 5 678 lbs, soit 62% de la capacité totale en carburant du Crusader, il occupait la quasi-totalité de la surface de la voilure centrale.
Le peu d'espace restant étant occupé par les servo-commandes de volets, d'ailerons, les spoilers d'extrados et les tuyauteries de soufflage de la B.L.C..




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