La Portance

Comment un avion vole-t-il ? C'est la question que (presque) tout le monde s'est posé au moins une fois... mais tout le monde ne sais pas y répondre.

L'aile

 

En fait, un avion vole grâce à ses ailes et grâce à sa vitesse. Une aile comporte toujours deux faces : la face supérieure, appelée extrados a une forme bombée tandis que la face inférieure, l'intrados, est plutôt plane. La "pointe" avant est appelée bord d'attaque et l'extrémitée arrière est appelée bord de fuite.

 

Profil d aile

 

 

 

Lorsque les ailes se déplacent vers l'avant l'air se divise est deux parties, l'une passant au dessus de l'aile, l'autre passant en dessous. Ces molécules d'air qui se séparent au niveau du bord d'attaque doivent se rejoindre au niveau du bord de fuite. Or la distance à parcourir pour les molécules passant sur le dessus de l'aile (extrados) est plus longue que pour celles passant en dessous (intrados). Elles doivent donc aller plus vite. Cela créé une surpression en dessous de l'aile et une dépression sur le dessus attirant celle ci vers le haut : c'est la portance.

 

 

Portance schema

 

   

Le principe de Bernoulli

 

Daniel bernoulli

 

 

 

   C'est à Daniel Bernoulli (1700-1782) que nous devons cette grande découverte. Ce physicien suisse avait en effet constaté que lorsque l'air est accéléré, il subit une différence de pression. Ce phénomène est facile à constater : Il suffit de prendre deux canettes de soda placées à faible distance l'une de l'autre puis de souffler entre ces deux canettes à l'aide d'un tube ou d'une paille et on constate que les canettes, au lieux de s'éloigner, se rapprochent l'une de l'autre. En fait, c'est l'accélération produite par le souffle qui crée une dépression entre ces deux cannettes et les fait rapprocher l'une de l'autre.

 

 

 

 

La portance utilise donc ce phénomène avec l'aile mais la dépression se fait sur l'extrados attirant ainsi l'avion vert le haut.

 

   A noter que: -La portance s'exerce à angle droit de la vitesse.

 

                             -Plus un avion est rapide, plus sa portance est importante. C'est pour cela que les avions doivent atteindre une vitesse minimum avant de pouvoir  décoller.

 

                             -Il existe d'autres types d'ailes, qui fonctionnent toujours sur le même principe mais qui n'ont pas exactement la même forme. Par exemple, un avion de voltige aura une aile dont l'intrados et l'extrados seront identiques et légerements bombés car l'avion doit être capable de voler "sur le dos": dans ce cas là, c'est le pilote qui modifie l'inclinaison de son apparreil.

Ailes paint

 

                           

                             -Plus l'avion sera incliné vers le haut, plus sa portance sera importante : Attention, il existe une inclinaison maximum au delà de laquelle l'avion "décroche". On appelle cela le décrochage. Ce phénomène se produit lorsque l'incidence de l'aile est tellement élevée que le filet d'air se décolle de l'extrados.

 

Aile decrochage 2

 

                                   

Différents types d'aile

 

Types d ailes

 

  

    -L'aile droite, la plus utilisée dispose d'une excellente portance mais ne permet pas de voler à des vitesses elevées (au delà de 700 km/h). Elle est donc utilisée sur les avions de tourisme qui ne necessitent pas de voler à de haute vitesse.

 

   -L'aile en flèche permet au contraire d'atteindre des vitesses plus élevées mais perd un peu en portance. C'est pourquoi il faut une vitesse de décollage supérieure pour ce type d'aile. Le décrochage arrive donc bien plus tôt sur ce type d'aile.

 

   -L'aile en flèche inversée, bien que très peu utilisée, offre de remarquables performances grâce à une manoeuvrabilité accrue. Toutefois, elle s'avère difficile à piloter...

 

  -L'aile à géometrie variable. Le meilleur des deux mondes : combiner la portance élevée de l'aile droite en phase de décollage puis profiter de la faible trainée et des hautes vitesses que permet l'aile en flèche. Ceci ne va tout de même pas sans inconvénients puisque ce système est à l'origine d'un surpoids non négligeable, ce qui limite sa diffusion.

 

   -L'aile oblique, elle, pivote sur elle même en plein vol selon le même principe que l'aile à géometrie varible mais ce type de voilure se montre extrêmement délicate à piloter. Elle n'a jamais été appliquée sur un avion de série.

 

   -L'aile delta, c'est-à-dire en forme de triangle permet notamment à portance égale une plus faible épaisseur puisque la surface est plus grande. Elle a également la forme du cone supersonique apparaissant lorsque l'avion franchit le mur du son, et donc reste toujours derrière celui ci ce qui a  pour avantage d'éviter les turbulences. Elle est donc très utilisé sur les avions supersoniques. Elle ne permet malgré tout pas une très haute manoeuvrabilité.

 

 

Les dispositifs hypersustentateurs 

 

   -Lors de la phase d'atterrissage, un avion baisse sa vitesse mais ne doit pas perdre trop vite de la portance au risque de chuter lourdement sur le sol. Pour éviter cela, le pilote déploie des volets hypersustentateurs: ce sont des volets, situés sous les ailes et qui permettent d'agrandir momentanément la surface alaire, et donc la portance.

Volets hypersustentateurs 

Volets hypersustentateurs photo

 

 

Comment calculer le coefficient de portance (Cz)

   

   Le coefficient de portance est un nombre sans dimension qui permet de mesurer la portance d'une surface (aile).C'est le rapport entre la force de portance Fz et le produit de la pression dynamique q par la surface S :

  

 

 

Loi de Newton

   En réaction à la quantité de mouvement de la masse d'air déviée dans un sens (vers le bas pour un profil porteur), l'aile est tirée dans l'autre sens (vers le haut),

 

Fz

   avec:

 

  •             Rho: masse volumique du fluide en kg/m3

  •           V: vitesse en m/s

  •           S : surface de référence en m2

  •           Cx: coefficient de portance (Nombre sans dimension)

 

 

Commentaires (9)

LAGROSSEDARONNEAANTOINE
  • 1. LAGROSSEDARONNEAANTOINE | 28/03/2018
bonjour, je viens actuellement de sortir d'hôpital phycatrique à cause d'un éxcès de scatophilie (anuslingus qui a dérapé), je souhaitais me reconvertir dans l'industrie du porno à fin de me prendre un max de bite et gagner un max de tune.

PS : J'ADORE LES NOIRS
LAGROSSEDARONEAPAUL
  • 2. LAGROSSEDARONEAPAUL | 28/03/2018
Je suis actuellement à la recherche de bite dans le secteur de paris
paul
  • 3. paul | 01/03/2018
Très bon site !!!!
Je vous le conseil.
Tonperelepd
  • 4. Tonperelepd | 16/11/2017
Très bon travail gamin !
xXMichelDu24Xx
  • 5. xXMichelDu24Xx | 16/11/2017
boi!!!
Benjamin
  • 6. Benjamin | 09/10/2017
J'aime pas votre site !!!!
jaky
Louis t'es qu'un pd !!!!!!!!
Alex
  • 8. Alex | 09/10/2017
Bonjour,
Je suis un élève de première S, et je doit réaliser un TPE sur l'aérodynamisme et la biomimétisme. En faisant des recherche je suis tombé sur votre site que je trouve excellent. Pouvez-vous s'il vous plaît me donner des pistes de recherches et éventuellement citer quelques sources, tout conseil de votre part me serra très utiles.
j'espère avoir une raiponce très vite de votre part,
en vous remerciant,
Alex.
Alain
  • 9. Alain | 05/01/2015
Très bien expliqué, vous avez realisé un excellent travail, je pense que vous aurez une bonne note !!

Ajouter un commentaire

Vous utilisez un logiciel de type AdBlock, qui bloque le service de captchas publicitaires utilisé sur ce site. Pour pouvoir envoyer votre message, désactivez Adblock.

×