Fiche Memo 5 : Pourquoi l'avion vole

Résultante Aérodynamique


C'est ce qui fait voler l'avion, soit :

• Le Vent relatif créer une Dépression sur l'extrados ( la courbure de l'extrados oblige l'air à parcourir plus de distance que l'air sur l'intrados, l'air va donc plus vite )
  
• Le Vent relatif créer une Pression sur l'intrados
• Le Vent relatif est dévié vers la bas
  

La résultante aérodynamique se décompose en deux vecteurs :

• Za: La Portance qui porte l'avion
• Xa: La Trainée qui s'oppose au déplacement (trainée induite, trainée de frottement et trainée de profil)
  

Incidence : Angle d'inclinaison du profil de l'aile. Plus cette inclinaison est grande plus la dépression et donc la portance de l'avion est élevée. Ceci est valide jusqu'au point de décrochage

Tourbillon Prandtl : La circulation de l'air sur l'extrados et l'intrados peut être matérialisé comme un tourbillon, c'est le tourbillon de Prandtl, plus la corde de l'aile est importante plus le tourbillon est important.


Tourbillon marginal : Ces tourbillons se trouvent en bout d'aile, sans profil pour les guider comme c'est le cas pour les tourbillons de Prandtl, ils créent :

• La Trainée induite
• La Turbulence de sillage : Vortex créés en bout d'aile cf. photo ci-avant. Peut être dangereux pour un petit avion suivant un gros porteur. Ce vortex diminue en approche du sol. C'est l'Effet de Sol.

Trainée de Frottement : Créer par le frottement de l'air sur la surface de l'aile.
Trainée deProfil : Créer par les bords de fuite.

Les paramètres de la résultante aérodynamique
Za = 1/2 p*V*2*S*Cz et Xa = 1/2 p*V*2*S*Cx

p : Masse volumique de l'air, varie en fonction de l'altitude et de la température. Diminue lorsque la température augmente ou lorsque l'altitude augmente.
V : Vitesse d'écoulement de l'air
S : Surface alaire
Cx et Cz : Coefficient aérodynamique (dont l'état de surface de l'aile )

Remarque : L'augmentation de l'allongement entraine une diminution de la trainée induite puisque l'on réduit la corde de l'aile.

Décrochage : Si l'incidence est trop forte la portance diminue et ne compense plus le poids de l'avion qui chute.

Finesse : Cz/Cx. Plus la finesse est grande, moins l'avion consomne d'energie pour voler. La finesse varie en fonction de l'incidence et de la vitesse. Il existe une incidence où la finesse est la plus grande possible et ou l'avion consomne le moins d'énergie. Cette incidence varie également en fonction du vent.

Le pilote maintient la portance constante en jouant sur la vitesse ET l'incidence.