Airborne Aircraft carrier, FiCon Project, piggyback airplane et autres Gremlins

[stormshadow]

Déterrage de topic.

- Y a t-il une limite de poids ou de taille pour les avions ?

- Peut-on faire des avions de plusieurs millier/millions/milliard de tonnes ?

[FATac]

- Y a t-il une limite de poids ou de taille pour les avions ?

Je ne sais pas s'il existe UNE limite, mais il y a plein de facteurs limitants (et qui évoluent dans le temps). Parmi les facteurs limitants :

- la résistance structurelle (efforts dus au poids d'une part, à la portance d'autre part, et à tout ce qu'on veut en plus (poussée, traînée, etc.)

- la motorisation

- les plates-formes aéroportuaires (dimensions, mais aussi pression sur la piste et les parkings, longueur de piste pour faire décoller un avion trop lourd pour ses moteurs, etc.)

- la rentabilité économique (la taille c'est du poids ; le poids, c'est de la consommation de carburant pour le faire bouger ; la sur-consommation, c'est le besoin de réservoirs plus importants ; de plus gros réservoirs, c'est plus de poids ...).

- ...

Globalement, à un instant t, on essaye de rester dans l'enveloppe de ce qu'on sait faire, c'est pour ça que tous les projets d'avions ont toujours une grosse phase de chasse au poids.

- Peut-on faire des avions de plusieurs millier/millions/milliard de tonnes ?

Je doute que ce soit actuellement techniquement réalisable de faire des avions pesant le poids d'une frégate, d'une dizaine de super-tankers ou d'un astéroïde comme Toutatis !

[ARPA]

Tout dépend de ce que tu appelles une limite.

Pour un avion, la taille est limité par celles des aéroports. Un avions de 500m ou 1 km de large risque d'être très difficile à exploiter. Même s'il peut décoller en moins de 2 ou 3 km, ilrisque de créer des turbulences tellement énorme qu'il ne serra pas possible à un avion "normal" de le suivre et d'utiliser le même aéroport.

Concernant le poids, il doit être relativement proportionnel à la surface de l'avion. Je doute qu'on puisse dépasser la tonne par m² donc si on veut se limiter à une taille correcte, il ne faudra pas dépasser plusieurs milliers de tonnes. (le record "théorique" est quand même de 1 400 tonnes pour le projet Pélican de Boeing)

Par contre si on passe aux aérostat, le poid du dirigeable dépend de son volume donc il devient assez facile d'en faire des énormes. Le Hindenburg (1936) avait une "masse" de presque 250 tonnes, un dirigeable 10 fois plus grands (2,5 km de long et 500m de diamètre ce qui reste exploitable) ferrait déjà 250 000 tonnes. J'ai du mal à concevoir plus gros, mais théoriquement, rien ne l'interdit. Un aérostat de plusieurs millions ou milliards de tonnes est peut-être envisageable.

[stormshadow]

Pour les avions y a toujours la possibilité d'hydravion pour se passer des limites des aéroports.

Concernant le poids, il doit être relativement proportionnel à la surface de l'avion. Je doute qu'on puisse dépasser la tonne par m² donc si on veut se limiter à une taille correcte, il ne faudra pas dépasser plusieurs milliers de tonnes.

Je comprend pas cette argument. On peut garder la même densité surfacique quitte à faire un avion beaucoup plus grand.

[FATac]

Un aérostat de plusieurs millions ou milliards de tonnes est peut-être envisageable.

Sur terre ? Vraiment ? Si je ne goure pas, pour soulever 40 milliards de tonnes, il faudrait un aérostat qui ferait 450 km de long, sur 50 km de large, sur 2 km de haut (ou toute autre combinaison de même volume - et pour 40 millions de tonnes, vous retirez un 0 à chaque dimension). Et on soulève juste, hein ... pas trop question de prendre de l'altitude, de voyager en zone chaude ou en zone froide.

[Carl]

Je comprend pas cette argument. On peut garder la même densité surfacique quitte à faire un avion beaucoup plus grand.

C'est facile à comprendre en simplifiant : Si ton avion est une brique volante (une vraie brique bien parallélépipédique, pas le tristement célèbre * ), si tu multiplies toutes ses dimensions par 10, sa surface fait x100 et son volume fait x1000. Et le poids, c'est plutôt fonction du volume hein donc c'est x1000 aussi. C'est simpliste mais ça colle à peu près avec la réalité pour un avion.

Donc tu ne peux pas avoir la même densité surfacique en augmentant toutes les dimensions sans changer la forme. Donc le Rafale strictement identique mais proportionnellement 10 fois plus gros pour être capable d'envoyer 10 fois plus d'ASMP pour atomiser la planète, ça va pas être possible physiquement =D.

Pour garder la même densité surfacique, tu peux augmenter sur x et y, mais pas sur z. Tu peux augmenter la longueur des ailes, mais pas leur épaisseur (ni densifier leur structure interne), d'où rapidement des gros problèmes de rigidité, de résistance et de jonction avec le fuselage.

A la limite, tu peux faire assez facilement une grande aile volante de 1km d'envergure. Avec les moteurs, les réservoirs, les roues,... réparties régulièrement le long de l'aile, ça doit pouvoir décoller sans trop de problème (comme sur le solar impulse).

Mais pour tourner et faire quelque chose d'utile, c'est une autre histoire...

* : à remplacer par le nom de l'avion que vous détestez le plus  ;)

[stormshadow]

C'est facile à comprendre en simplifiant : Si ton avion est une brique volante (une vraie brique bien parallélépipédique, pas le tristement célèbre * ), si tu multiplies toutes ses dimensions par 10, sa surface fait x100 et son volume fait x1000.

Pas tout à fait d'accord, sans carburant et charge utile, les avions ne sont que des grosse boite vide ou presque donc le poids sera proportionnel à la surface et non au volume. Donc en multipliant toutes les dimension par 10, le poids est multiplier par 100 et non 1000.

Je pense que c'est pour ça que les plus gros avion ont un meilleur "fuel fraction". Un Mirage 4000 est presque 2 fois plus lourd qu'un Mirage 2000 mais emporte 3 fois plus de carburant.

[ARPA]

Sur terre ? Vraiment ? Si je ne goure pas, pour soulever 40 milliards de tonnes, il faudrait un aérostat qui ferait 450 km de long, sur 50 km de large, sur 2 km de haut (ou toute autre combinaison de même volume - et pour 40 millions de tonnes, vous retirez un 0 à chaque dimension). Et on soulève juste, hein ... pas trop question de prendre de l'altitude, de voyager en zone chaude ou en zone froide.

C'était pour généraliser, les milliards de tonnes me parraîssent être dans la limite de l'envisageable. Mais si un fou souhaite se construire un pays volant, c'est possible. Avec une hauteur de 2 km (pas loin de la limite maximale sur terre), ça laisse une charge utile de presque 2 tonnes par m² donc de quoi faire un minimum de cultures et d'industrie. D'ailleurs pour construire un pays ou une ville volante presque immobile, il vaut mieux privilégier la forme sphérique (et toujours 2 km de haut) et on peut se "contenter" d'une ville de 26 km de diamètre pour avoir un aérostat de 1 milliard de tonnes.

Enfin à moins de vouloir faire des villes flottantes, je ne vois pas trop l'intérêt de tels monstres. Si on veut "juste" un dirigeable de 1 millions de tonnes, il "suffit" de multiplier les dimension de l'Hindenburg par 16 et on se contente d'un dirigeable de 4 km de long donc à peine plus grand qu'un aéroport. De toute façon pour pouvoir charger et décharger des vaisseaux aussi imposant (d'une charge utile suffisante pour transporter toute l'armée de Terre et tous les navires de la marine), il vaut mieux qu'ils soient assez grands avec une multitude de portes.

[Carl]

Pas tout à fait d'accord, sans carburant et charge utile, les avions ne sont que des grosse boite vide ou presque donc le poids sera proportionnel à la surface et non au volume. Donc en multipliant toutes les dimension par 10, le poids est multiplier par 100 et non 1000.

Je pense que c'est pour ça que les plus gros avion ont un meilleur "fuel fraction". Un Mirage 4000 est presque 2 fois plus lourd qu'un Mirage 2000 mais emporte 3 fois plus de carburant.

Le truc, c'est que ta boite vide doit aussi avoir des parois plus épaisses pour conserver ses propriétés de résistance, rigidité,... Si la surface x100 de la boîte a besoin d(une tôle avec une épaisseur x10, on aura bien x1000 en poids.

[BPCs]

Un concept d'Airborne Aircraft Carrier des années 50 :

1955 Concept "Flying Airfield" -- Source: Life - Sep 26, 1955

http://www.weirduniverse.net/blog/comments/flying_aircraft_carrier

[BPCs]

L'inverse du piggyback : l'Arado 234 et son chasseur parasite  Arado E-381 en position ventrale

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Arado_E.381

http://www.luft46.com/arado/are381.html

Modifié le 26 mai 2017 par BPCs

[collectionneur]

Ouille, autonomie TRÈS limité pour ces engins :

 

[BPCs]

Il y a 5 heures, collectionneur a dit :

Ouille, autonomie TRÈS limité pour ces engins :

 

Ce qui m'intéressait surtout dans ce concept c'était la fixation ventrale et non pas en piggyback :

Ce concept surtout dans la version Arado E 381 III  permettait au pilote de se positionner dans l'avion, en cours de vol sans sans devoir rester tout le temps saucissonné dans l'avion.

Or ce qui me semblerait utile si on voulait réutiliser ces concepts d'Airborne Aircraft Carrier, c'est de pouvoir garder un pilote à se reposer dans l'avion Mère et ne descendre dans son cockpit qu'au moment de la mission.

De ce fait c'est plus facile en descendant par la trappe qu'en montant à partir de l'avion mère pour gagner un avion accroché sur le toit de l'avion mère...

PS : évidemment le leduc étant un avion expérimental, il n'a jamais été question d'avoir un pilote qui grimperait par une échelle en cours de vol

C'est juste que c'est le seul concept de chasseur en piggyback...

 

Modifié le 26 mai 2017 par BPCs

[BPCs]

Comme on faire pari que la Total dronisation des opérations aériennes ne surviendra que dans une vingtaine d'années, on propose de pousser plus loin la notion de ravitaillement en y rajoutant le réarmement en vol et l'échange de pilote.

Le ravitaillement en vol a apporté l'allonge aux opérations, le réarmement envol et l'échange de pilote permettrait d'y rajouter la durée sur zone.

Il y a ensuite le choix soit d'une option piggyback soit d'une option soute à bombes type Ficonproject.

Si l'on voulait développer une version moderne du Ficon project, une piste serait de travailler sur une variante du lower deck de l'A330.

Les dimensions de cette soute arrière sont à rapprocher de celle du Rafale :

Mais il y a une différence majeure avec le ficon project :

Le but n'est pas ici d'emporter le Rafale sur toute la mission mais seulement d'avoir un point de contact permettant de solidariser le Rafale au A330 pendant le changement de pilotes et le Rechargement en vol des AASM.

On vise ainsi plus un point de contact comme sur le couple Arado 234/ E381 de ci-dessus qu'une internalisation en soute.

L'accrochage se ferait autour de la jonction soute BA/BB pour ne pas être gêné par la dérive du rafale.

De ce fait la majeure partie de la soute BA reste disponible pour des bras robotisés allant recharger les AASM sous les ailes.

Les projets de soute à bombes pour l'A319 MPA montre qu'on est plus devant des modifications structurelles plus modestes en coût que celles que nécessiterait un nouvel avion spécifique voire les études pour lancer un PA2

De même pour le développement d'un système de bras permettant la semaine des bombes sous les ailes.

Moyennant cet investissement limité en coût l'AdA deviendrait apte à relayer le CdG sur tous les scenarii récents d'utilisation de celui-ci.

 

[ARPA]

Donc on fait le plein de carburant en vol, on fait le plein de bombes en vol, on change même de pilote en vol... mais on fait aussi le plein d'huile en vol ? Ensuite on utilise un robot volant pour faire la vidange et la révision des M88 en vol ?

Je crois qu'il faut plus qu'un système de ravitaillement en vol pour permettre à un Rafale de voler "éternellement".

[BPCs]

il y a une heure, ARPA a dit :

Donc on fait le plein de carburant en vol, on fait le plein de bombes en vol, on change même de pilote en vol... mais on fait aussi le plein d'huile en vol ? Ensuite on utilise un robot volant pour faire la vidange et la révision des M88 en vol ?

Je crois qu'il faut plus qu'un système de ravitaillement en vol pour permettre à un Rafale de voler "éternellement".

On avait déjà eu cette discussion dans le " fil Diego Garcia à la française" : la quantité  d'huile du réservoir du Rafale permet de faire plusieurs missions de suite avant de faire la vidange ...

C'est tant mieux, on n'a pas besoin de plus...

[BPCs]

Le 12/09/2016 à 07:38, BPCs a dit :

Un concept d'Airborne Aircraft Carrier des années 50 :

1955 Concept "Flying Airfield" -- Source: Life - Sep 26, 1955

http://www.weirduniverse.net/blog/comments/flying_aircraft_carrier

L'autre piste serait l'option piggyback :

Une option serait de partir de la base Beluga XL avec sa largeur de fuselage de 8.80m,

Si on sectionne le fuselage au niveau du plus grand diamètre, on obtient un peu comme dans le flying airfield ci-dessus, une piste plane de 8.80 de large permettant de recevoir le Rafale.

On est alors à l'aise pour disposer de monte-charge carénés situés au dessous des tribombes et permettant de les recharger,

De même un monte-charge permet de faire monter une cabine face au cockpit tandis qu'un soufflet vient coiffer la verrière permettant au pilote de s'extraire,

Le volume sous le pont d'envol permet d'avoir 2 ponts permettant de loger des réservoirs additionnels, la soute à munition pour les AASM et des chambres pour les pilotes.

Modifié le 30 mai 2017 par BPCs

[kotai]

manque plus que le vaillant ou l'heliporteur......

[BPCs]

Citation

Based on the concept and technology, Professor Asher Tishler, from Faculty of Management, Tel Aviv University, conducted an analysis of the potential contribution of airborne rearming on 3 – 9 hours bombing missions at ranges of 250 to 1,000 nautical miles from the operating base. For UCAVs, 12 – 30 hour mission durations were analyzed.

The analysis demonstrated a dramatic improvement and increase of operational tempo, resulting in the number of attacks executed and target killed without increasing the aircraft fleet. Improvement of up to 100% was demonstrated for short range attacks and over 200% for extended range operations. Since aircraft do not have to return to base to rearm, the density of the attacks could be increased, resulting in faster target neutralization (time required to drop a set number of bombs on target could be reduced by up to 70%). Fielding Airborne Rearming systems could introduce new economies for air forces, where fewer resources can perform more missions, resulting in lower acquisition and maintenance costs. Other attributes of airborne rearming are more flexible use of forward operational bases, (as aircraft can takeoff without loads) and higher survivability of the home base and strike aircraft (reducing pressure from operating bases)."

On voit que pour faire plaisir par avance @Henri.K les promoteurs du projet ABRA avaient déjà pensé aussi au réarmement des UCAV en plus de celui des chasseurs-bombardiers pilotes.

http://theminiaturespage.com/boards/msg.mv?id=262532

Mais leur système semblait probablement aventureux :

D'où l'absence de nouvelles du projet depuis 2006

Modifié le 2 juin 2017 par BPCs

[BPCs]

Le 10/30/2011 à 07:44, BPCs a dit :

Un  airborne aircraft carrier pour recevoir et ravitailler des jet en piggy back comme dans la proposition du colonel US

http://www.airpower.au.af.mil/airchronicles/apj/apj05/sum05/kramlinger.html

La proposition initiale qui reactualisait en 2005 le concept d'Airborne Aircraft Carrier !

Sa justification stratégique :

Citation

A fleet of 60 747-400 mother ships will enable continuous cycling of groups of 12–16 AACs per 24 hours to support global-strike operations in an access-denial environment. The mix of stealth fighters depends upon mission constraints but will likely consist of half F/A-22s and half F-117s. The stealth-fighter pilots ride in the mother ships until they approach the launch points in order to maintain a rest cycle, receive final tasking from the combined air and space operations center, and complete final mission briefings via a secure communication link with each other. The fighters will launch from their ACC just outside adversary fighter range to form a coordinated strike package with two CONUS-based B-2 bombers, air- and sea-launched cruise missiles, Airborne Warning and Control System Aircraft, standoff ISR platforms, and Navy carrier-based assets (threat and tanker availability permitting).44 A portion of the UCAVs will launch in advance of the strike package to gather signals intelligence, triangulate threat locations, track mobile targets, and arrive in position to provide close-in escort jamming. F/A-22s will ensure air superiority and destroy mobile, high-value targets around-the-clock, thus denying the enemy daytime sanctuary created by the B-2 and F-117 limitation to operate only at night. F-117s will increase hard-target kill capability against key C2, WMD, and IADS components.45 Successful development of the F/A-117 configuration (blue paint scheme permitting daytime operations) will allow daylight attacks against additional hardened and underground facilities, further denying sanctuary.46

After completing the first coordinated strike of the night, the stealth fighters and some UCAVs will return to their mother ships to refuel and rearm. Other UCAVs will remain on station gathering intelligence in preparation for the next strike. Four to six hours after completing the first strike, the stealthy fighters and UCAVs will launch to form the second strike package of the night with a new two-ship of B-2 bombers arriving from outside the theater. Arrival and departure of individual AACs may be staggered to enhance operational effectiveness while each AAC will air-to-air refuel every eight to 12 hours to maintain station time. With this battle rhythm, 12–16 AACs will be present at any one time and launch two to three strike packages every 12–24 hours before each mother ship returns to the CONUS for repairs and regeneration, replaced one-for-one by another AAC.

 

Son hypothèse technique : un 747 piggyback pour UAV et F22 :

Citation

The AAC concept entails many technological challenges, especially the development of a mechanism to recover the stealth fighter to the backbone of the mother ship in flight. A scissors-lift platform anchored to the cargo deck, extending through the upper fuselage, and then rising from the backbone above the vertical tail may provide a viable recovery scheme. With this system, the stealth fighter flies an instrument-aided approach to touchdown on the raised platform with landing gear extended. At touchdown, the platform securely captures the landing gear and then lowers the fighter to the mother ship’s backbone. Like the shuttle orbiter, the stealth fighter will launch from the backbone position. Consequently, the scissors lift will not have to raise a fully loaded aircraft, thus minimizing the weight and complexity of the lift mechanism. The 747 mother ship may require a redesigned split vertical tail similar to that of the SCA. If practical, the distance between vertical tails may allow the fighter to fly an -instrument-aided approach directly to the backbone and negate the need for a scissors-lift mechanism. The AAC will include a retractable shroud that covers the nose and cockpit area of the fighter and a trapdoor leading from the backbone to the interior of the shroud to facilitate cockpit access. A series of trapdoors on the AAC backbone will enable access to the fighter’s underside for refueling, rearming, and minor maintenance. A lift system will move munitions from the interior cargo deck of the mother ship through a trapdoor to the weapons bays of the docked fighter. Refueling between missions will generally occur in the docked position. However, the addition of a standard Air Force air-to-air refueling boom and probe-and-drogue system will offer tremendous mission flexibility. To increase battlespace awareness, the AAC will include an ISR sensor suite netted with the other AACs, supporting ISR platforms and the combined air and space operations center.43 These are just some of the AAC design considerations, and this article in no way intends to offer a complete blueprint. However, past experience suggests that the AAC concept is feasible and that innovation can overcome the technological challenges.

 

Modifié le 11 juin 2017 par BPCs

[BPCs]

Le 06/11/2017 à 08:34, BPCs a dit :

A scissors-lift platform anchored to the cargo deck, extending through the upper fuselage, and then rising from the backbone above the vertical tail may provide a viable recovery scheme. With this system, the stealth fighter flies an instrument-aided approach to touchdown on the raised platform with landing gear extended. At touchdown, the platform securely captures the landing gear and then lowers the fighter to the mother ship’s backbone...

...However, past experience suggests that the AAC concept is feasible and that innovation can overcome the technological challenges.

A mettre en parallèle avec cette avancée réalisée par Bubus dans l'automatisation du ravitaillement :

Citation

Le processus d'approche du chasseur par le ravitailleur ne change pas et est toujours réalisée par l'opérateur en charge du ravitaillement (ARO – Air Refuelling Operator). «  Des techniques passives novatrices telles que le traitement d'image sont ensuite utilisées pour déterminer la position du réceptacle de ravitaillement du récepteur et lorsque le système automatisé est activé, un système de commande de vol entièrement automatisé dirige le boom vers le réceptacle » du chasseur, rapporte l'industriel.

Les avions récepteurs, en l’occurrence le F-16, souhaitant bénéficier de cette fonctionnalité de ravitaillement par contact automatique n'auront pas besoin d'équipements supplémentaires. Concernant les A330 MRTT, cette capacité devrait être intégrée dès 2019.

La réussite du ravitaillement par contact automatique représente une belle avancée pour Airbus. Cela permet notamment de réduire le travail de l'opérateur du boom (perche centrale servant au ravitaillement). L'opération de ravitaillement est dès lors plus sécurisée et l'efficacité au combat renforcée. David Pialti, ARO sur le ravitailleur A330 MRTT a déclaré à l'issu des essais  : «  le plus important est que le système ait pu suivre le réceptacle. Ce fut très satisfaisant car cela a parfaitement fonctionné. Nous avons pu mener les contacts avec le système automatique allumé, comme prévu. Cela va certainement réduire la charge de travail, notamment dans les conditions météorologiques dégradées  ».

http://www.air-cosmos.com/airbus-reussit-un-ravitaillement-en-vol-avec-son-systeme-automatique-94353

 

Modifié le 12 juin 2017 par BPCs

[herciv]

Le ‎29‎/‎10‎/‎2011 à 15:57, BPCs a dit :

http://innopedia.wikidot.com/the-airborne-metro

 

Un porte avion nucléaire flottant dans les airs ...

Et emportant de bien plus gros oiseaux que des Rafales ...

Il décolle comment le bestiaux ?

Il est assemblé dans l'espace puis désorbité ?  

[Bechar06]

L'imagination c'est super : pas de limites !   Accès site actualisé:  http://innopedia.wikidot.com/the-airborne-metro

[BPCs]

Il y a 5 heures, herciv a dit :

Il décolle comment le bestiaux ?

Il est assemblé dans l'espace puis désorbité ?  

C'est pour cela que j'ai ressorti les détails de la proposition d'Airborne Aircraft Carrier du Colonel de l'USAF de 2005 qui est la plus cohérente et adaptée à une problématique qui est aussi la notre, celle d'une projection de puissance lointaine sans avoir les milliard d'€ pour s'acheter une flotte de B2.

 

[herciv]

il y a 18 minutes, BPCs a dit :

C'est pour cela que j'ai ressorti les détails de la proposition d'Airborne Aircraft Carrier du Colonel de l'USAF de 2005 qui est la plus cohérente et adaptée à une problématique qui est aussi la notre, celle d'une projection de puissance lointaine sans avoir les milliard d'€ pour s'acheter une flotte de B2.

 

Je découvre ton fil. Il m'éclate.

Et donc ils mettent un équipage de marin ou d'aviateur ?