Partie B: Les forces

Lorsqu'un avion vole, il est soumis à un phénomène commun à la plupart des objets se déplaçant dans l'air. Lorsque l'air se déplace autour de l'objet en question (aéronef), il se crée généralement une force aérodynamique néfaste à un comportement optimal. Cette force se décompose en deux actions : la portance, perpendiculaire à l'écoulement et la trainée, parallèle à l'écoulement. La portance est le principal phénomène qui permet à l'avion de voler, il est donc amplifié par la structure de celui-ci.

 

 

 

1.La portance

 

La portance est une force perpendiculaire à l'écoulement, soit verticale et dirigée vers le haut, s'opposant donc au poids. Cette force permet le maintient de l'aéronef en l'air. Elle varie avec la masse volumique de l'air, le maître couple de l'aile, le coefficient de portance défini par le profil des ailes et le carré de la vitesse d'écoulement de l'air autour de l'aéronef. Elle a pour formule :

 

 

Fz = 0.5 x \rho\, x S x Cz x V²

 

Fz : Portance ( en newtons (N) )

 

\rho\, : masse volumique de l'air  en kg/m3 )

 

S : maître couple, c'est à dire le surface de l'aile projetée sur un plan perpendiculaire à l'écoulement  ( en m2 )

 

Cz : coefficient de portance ( nombre sans dimension )

 

V : vitesse de l'air autour de l'aéronef ( en m/s )

 

Image

 

2. La trainée

 

La traînée quant à elle est une force parallèle à l'écoulement de l'air mais opposée au sens de déplacement de l'aéronef, elle correspond aux frottements de l'air. Mais tout comme la portance, la traînée varie avec la masse volumique de l'air, le maître couple de l'aile, le coefficient de traînée et le carré de la vitesse d'écoulement de l'air autour de l'aéronef. Elle a pour formule :

 

 

 

Fx = 0.5 x \rho\, x S x Cx x V²

 

Fx : Traînée ( en newtons (N) )

 

\rho\, : masse volumique de l'air  en kg/m3 )

 

S : maître couple ( en m2 )

 

Cx : coefficiant de traînée ( nombre sans unité )

 

V : vitesse de l'air autour de l'aéronef ( en m/s )