Les avions de combat (de combat) sont conçus pour effectuer des manœuvres rapides afin de se mettre rapidement en position d'engager et d'abattre un avion ennemi ou d'échapper aux menaces entrantes (comme les missiles, etc.). Les avions civils comme les avions de ligne sont conçus avec d'autres choses à l'esprit comme le confort, la sécurité, la réduction de la consommation de carburant, etc.

Les ailes ne sont qu'une partie de l'histoire dans l'exécution de manœuvres comme celles effectuées dans les manœuvres de combat aérien, qui dépend d'un certain nombre de caractéristiques de l'avion comme,

• Puissance - Pour effectuer la plupart des manœuvres (comme wingover), l'excès de puissance disponible compte. Les avions de chasse ont plus de puissance excédentaire, ce qui se traduit par plus d'accélération. Cela lui permet d'entrer dans des manœuvres rapidement par rapport à l'avion civil. En cas d'urgence, les avions de combat peuvent utiliser leurs post-brûleurs pour gagner en puissance supplémentaire.

• Rapport poussée / poids - La plupart des modèles modernes les combattants ont des rapports poussée / poids élevés, généralement supérieurs à 1 (ce qui leur permet d’accélérer en montée verticale). Cela permet aux chasseurs d'accélérer beaucoup plus rapidement que les avions civils. Par exemple, le F-15 (> 1) avait un rapport poussée / poids plus de trois fois celui du Concorde (~ 0,33).

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• Stabilité La plupart des chasseurs les aéronefs d'aujourd'hui sont conçus pour être instables. Cela permet à l'aéronef de répondre aux entrées de commande beaucoup plus rapidement que les avions de ligne (qui ne sont généralement pas instables dans l'axe de roulis). Cela signifie que les avions de combat sont capables de manœuvrer beaucoup plus rapidement.

• Inertie Dans le cas de grandes ailes, l'inertie en roulis est très élevée. Cela les empêche d'effectuer des manœuvres rapides. Aussi, l'amortissement des grandes ailes est également à considérer. Dans le cas des chasseurs, cependant, les ailes courtes, ayant une inertie plus petite, aident à atteindre des taux de roulis élevés.

• Chargement des ailes Plus le charge alaire, meilleures sont les performances de virage. La plupart des avions de combat utilisent une conception mixte aile-fuselage, qui réduit la charge sur les ailes. Par exemple, l ' Eurofighter Typhoon (~ 300 kg / $ m ^ {2} $) a environ la moitié de la charge alaire de l' A380 (> 600 kg / $ m ^ { 2} $). En fait, un F-15 a produit suffisamment de portance avec une demi-aile partie pour réussir un atterrissage.

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• - En général, les avions de combat ont plus de surfaces de contrôle comme des canards (en plus des gouvernes primaires) par rapport à l’avion civil. Cela permet au pilote de manœuvrer l'avion beaucoup plus rapidement que les avions de ligne.

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Pour ces raisons, les avions de combat sont capables d'effectuer des manœuvres beaucoup mieux et plus rapidement que les avions de ligne.

L'envergure et la maniabilité ne sont pas nécessairement étroitement liées. Les facteurs importants qui affectent la manœuvrabilité sont la masse et la poussée, qui peuvent être combinées en un rapport poussée / poids, ainsi que la charge alaire, qui est liée à la taille des ailes.

Le rapport poussée / poids d'un 737-500 est d'environ 0,32, pour un F-15, il peut dépasser 1,1, ce qui est une énorme différence (plus grand est meilleur).

Un F-15 a une charge alaire nominale de 358 kg / m², contre 497,05 pour un 737-500 (plus bas est mieux).

Le L'effet combiné de l'augmentation du rapport poussée / poids et de la réduction de la charge alaire signifie qu'un avion de combat est un type d'avion très différent d'un avion de ligne.

Enfin, en ce qui concerne la charge alaire, sur de nombreux avions de combat à partir des années 1970, le corps fait également partie de la zone de l'aile. Notez que les fuselages de chasseurs modernes n'ont pas les sections transversales cylindriques ou ellipsoïdales que vous voyez sur un paquebot. Ce style de conception sépare davantage l'envergure de la maniabilité.

Les chasseurs et les avions acrobatiques ont de grandes surfaces de contrôle (ailerons, ascenseurs, gouvernails, elvons, stabilisateurs, etc.) car ce sont les gouvernes et non les ailes elles-mêmes qui provoquent les changements d'attitude qui manœuvrent l'avion.

L'envergure et la maniabilité ne sont certainement pas liées. Le rapport poussée / poids et la charge alaire jouent un rôle essentiel.

La manœuvre des aéronefs traditionnels est accomplie en modifiant le flux d’air passant au-dessus des gouvernes de l’avion - les ailerons, les élévateurs, les volets, les aérofreins et gouvernail.

Voici une image de la supermaneuverability d'un chasseur à réaction:

La sur-manoeuvrabilité est la capacité des aéronefs à contrôler et à effectuer des manœuvres dans des situations et de manière dépassant ce qui est possible en mécanismes aérodynamiques purs. Cette capacité a été introduite pour la première fois dans les avions de combat russes Sukhoi Su-27 et Mikoyan MiG-29 dans les années 1980, qui sont depuis devenus une norme dans leurs avions avancés de 4e et 5e générations.

La portance est proportionnelle à la surface de l'aile, pas seulement à l'envergure.

Les avions de combat ont généralement des ailes étroites (comme vous l'avez noté), mais ils parcourent la majeure partie de la longueur du fuselage (faible rapport hauteur / largeur). Les avions plus gros et plus lents ont généralement de longues ailes minces.

Les ailes à faible rapport hauteur / largeur sont généralement utilisées sur les avions de combat, non seulement pour les taux de roulis plus élevés, mais surtout pour les cordes plus longues et les profils aérodynamiques plus minces impliqués dans vol supersonique.
- article sur le rapport d'aspect de wikipedia

De nombreux chasseurs à réaction, en particulier. le F15, comme indiqué dans plusieurs réponses, génère une portance à partir du fuselage, ce qui augmente considérablement la surface effective de l'aile. L'envergure entière de l'extrémité de l'aile à l'extrémité de l'aile est une aile, car il n'y a pas de fuselage non aile au milieu.

Donc, même si la prémisse de la question est quelque peu erronée, il y a des raisons:

Je ne sais pas si les avions de combat ont plus ou moins de surface alaire par masse que les plus gros vaisseaux. Cependant, il est raisonnable de supposer qu'ils ont moins de surface par longueur de nez à queue, car la masse augmente avec la taille ³ , tandis que la surface augmente avec la taille ² .

Par rapport à un gros avion, 1/2 longueur -> 1 / 8ème masse, ne nécessitant que 1 / 8ème de surface d'aile, pas le 1/4 de surface que vous auriez d'un modèle proportionnel.

Pour tourner, vous devez faire bouger toute la masse de l'avion dans une direction différente. Pour entrer dans une boucle, vous devez non seulement changer d'attitude rapidement (grandes surfaces de contrôle); vous devez également soulever l'angle d'attaque accru pour changer le vecteur de mouvement de l'avion. (Avec de grandes surfaces de contrôle mais pas assez de portance, vous vous cabrez mais continuez à vous déplacer horizontalement et vous décrochez).

"Assez de portance" dépend de la masse de l'avion, car $ F = m a $. En gardant les mêmes proportions, un avion plus grand aurait moins de portance par masse, à cause du problème du cube par rapport au carré.

Un autre facteur important est la vitesse. Plus un avion se déplace rapidement, plus vous gagnez de portance en cabrant. Plus vous allez vite, plus vous pouvez pousser d'air par zone d'aile. À haute vitesse, vous n'avez pas besoin d'autant de surface d'aile pour produire l'accélération maximale de ~ 9G qu'un pilote peut gérer.

En termes de rayon de braquage, cela est plus qu'annulé par le force centripète nécessaire pour un virage à rayon constant augmentant de façon quadratique avec la vitesse. (Merci @Todd d'avoir attrapé ça). Les degrés par seconde (vitesse angulaire,) ne sont pas non plus aidés en se déplaçant plus vite, une fois que vous allez assez vite pour effectuer une manœuvre de force G max.

F = facteur de portance * v = ma.

$ m \ omega ^ 2 r = mv ^ 2 / r = F $
$ \ omega ^ 2 r = v ^ 2 / r = F / m = a = 9G $
$ \ omega ^ 2 = v ^ 2 / r ^ 2 $
$ \ omega = v / r $. Mais pour la constante $ a $, $ r $ est proportionnel à $ v ^ 2 $.
$ \ omega = v / (v ^ 2 / a) = a / v $ (où $ a $ est constant)

Donc, à des vitesses suffisamment rapides pour que l'accélération maximale soit le facteur limitant, la vitesse de rotation ~ = 1 / v. Aux vitesses inférieures, où $ a $ réalisable augmente ~ linéairement avec la vitesse, ω est à peu près le même à n'importe quelle vitesse jusqu'à $ a = 9G $. Une poussée élevée est nécessaire pour surmonter la traînée élevée des virages à portance élevée / angle d'attaque élevé.

Les petits avions permettent également de rendre les ailes suffisamment solides pour ne pas les casser à un angle d'attaque élevé (différence entre le cap et l'orientation, que ce soit dans le plan vertical ou en tournant horizontalement après avoir roulé à près de 90 degrés.) Les ailes à faible rapport hauteur / largeur répartissent la charge sur un point d'attache plus long avec le fuselage, ce qui facilite cette tâche.

Dans un angle d'attaque élevé, les moteurs fournissent une partie de la force centripète nécessaire pour plier le vecteur d'élan de l'avion, car ils poussent l'avion dans la nouvelle direction, pas seulement le long de sa trajectoire actuelle.

Donc, en combinant tous ces facteurs, les avions de combat tirent beaucoup parti de leurs ailes en se déplaçant rapidement, en ayant des ailes robustes qui peuvent supporter des charges élevées et en étant légers pour que les ailes n'aient pas autant de masse à tourner .

Des surfaces de contrôle de taille appropriée sont évidemment une exigence, pour tenir un avion plus puissant dans un virage à fort angle d'attaque.

Je pense que la poussée vectorielle contribue principalement dans cette zone. Dans une boucle (non inversée), un jet verrait sa poussée dirigée vers le haut, avec les ascenseurs, poussant la queue vers le bas. Cela signifie que moins de poussée contribue à la force centripète; au lieu de cela, cela aide à maintenir l'avion dans un angle d'attaque plus élevé afin que les ailes puissent tirer l'avion dans une boucle plus serrée.

Je suis sûr qu'il y a des erreurs ici, car je ne conçois pas réellement des avions , ou même les faire voler en dehors des jeux vidéo. J'applique simplement de la physique simple et je crée des trucs. Il semble que beaucoup de ce que j'ai dit est à peu près ce qu'est le chargement des ailes.

Accélération = force / masse

Les chasseurs ont une plus grande accélération (qu'elle soit linéaire ou rotationnelle), car leur rapport force / masse est supérieur à celui d'un avion de ligne. Physique simple.

Pour une accélération rotationnelle, le moment d'inertie prend la place de la masse dans l'équation ci-dessus. Des ailes plus courtes réduisent le moment d'inertie.

Dans la communauté des planeurs, on sait depuis le plus jeune âge qu’une envergure plus longue diminue la maniabilité: les planeurs avec une envergure plus grande sont plus «paresseux» avec les ailerons.

Bien sûr, ce n'est pas le seul facteur, et comme la conception des ailes a évolué vers des profils aérodynamiques plus sophistiqués, l'effet est moins perceptible que par le passé.