Pourquoi un avion vole-t-il ?

Extraits du mémoire

[...] Un avion à décollage vertical : le Vanguard Omniplane Aujourd'hui, la conception d'un nouvel avion demande des capitaux énormes : elle est accompagnée la plupart du temps de plusieurs années d'études et de tests, de recherches et de développement, de simulations informatiques, et nécessite la fabrication de multiples maquettes et prototypes, à échelle réduite ou taille réelle, pour pouvoir obtenir l'avion ayant le meilleur rapport performances/prix. C'est à ce prix que des millions de passagers peuvent voyager chaque à année dans les airs à travers le monde, plus rapidement, plus économiquement, et en sécurité, grâce à une flotte aérienne évoluant sans cesse et de plus en plus performante. [...]

[...] II ) Comment vole un avion ? 1. le vol en palier stabilisé de l'avion. En vol en palier stabilisé, c'est a dire quand le cap, l'altitude et la vitesse de l'avion sont constants, l'avion est soumis à trois forces qui s'équilibrent : son poids ; la traction de l'hélice ou du réacteur ; la résultante aérodynamique, conséquence de l'action du vent relatif sur la surface extérieure de l'avion. Les deux composantes principales de la résultante aérodynamique sont : la traînée, opposée à la vitesse, qui est équilibrée par la traction de l?hélice ou du réacteur ; la portance, normale à la précédente, qui dans ce cas équilibre le poids. [...]

[...] Pour une aile trapézoïdale on a par exemple : On constate après observation que lorsque l'allongement augmente, la traînée diminue (c'est pourquoi les planeurs possèdent des ailes très longues et très étroites). L'aile devrait donc avoir l'allongement le plus grand possible pour limiter au maximum la traînée et être plus performante. Mais ces considérations de traînée ne doivent cependant pas être les seules à intervenir pour la détermination de l'allongement ; en effet, si pour une envergure donnée, on augmente l'allongement, on réduit la corde donc la largeur de l'aile, donc sa résistance. [...]

[...] Le planeur (non motorisé) peut effectuer un vol en descente à vitesse constante. De la même façon, si on maintient la vitesse, alors que la traction est inférieure à la traînée, l'avion descend, et, a contrario, si la traction est supérieure à la traînée, l'avion monte. En résumé, un excédent de traction (par rapport à la traînée) se traduit nécessairement par une montée ou une accélération ; inversement, un déficit de traction se traduit par une descente ou une décélération la résultante aérodynamique Des expressions de la portance et de la traînée on peut déduire l'expression de la résultante aérodynamique somme vectorielle de ces deux forces est en Newtons). [...]

[...] Quelques exemples de Cx . Grâce aux données calculées grâce au programme FoilSim II nous pouvons tracer la courbe représentant l'évolution du coefficient de traînée Cx d'une aile d'avion (exemple de celle d'un monomoteur léger) en fonction de l'incidence ( : Evolution du coefficient de traînée Cx en fonction de l'incidence ( On remarquera que le coefficient de traînée, et donc la traînée sont : - minimaux lorsque l'incidence est nulle, c'est à dire quand l'aile est horizontale ; - maximaux lorsque l'incidence est égale à c'est à dire quand l'aile est verticale. [...]