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Comment ça vole ?

Déjà pris l'avion ? Déjà observé ses ailes ? Mais jamais réellement compris comment elles fonctionnaient ? Cet article va vous aiguiller.


En voyant un avion voler, qu'est-ce qui peut bien nous passer par la tête ? COMMENT ça vole ? En fait, Un avion vole tout simplement grâce à ses ailes. Bien sûr les moteurs sont là aussi pour aider, mais que se passe-t-il si on utilise un planeur (avion sans moteur, avec de grandes ailes), par exemple ?. C'est ce que je vais vous montrer en quelques étapes.


1. L'air

L'air est un gaz, et un gaz est par nature compressible. Ca veut dire qu'il peut changer de volume. On peut l'obliger à se comprimer ou se détendre, mais il peut lui aussi subir ces modifications lui-même.
Imaginons de l'air qui ne bouge pas. Il occupe un certain volume. Si on le fait bouger, tourner, etc, il va être obligé de se déplacer, et donc d'augmenter l'espace qu'il occupe : il va se détendre. Autrement la pression de l'air va diminuer.
Exemple : Prenons une feuille de papier par deux bords. Si on souffle par dessous, elle va se lever. C'est normal, me direz-vous. Mais si on souffle par dessus, elle se lève aussi. En effet, on vient de créer une dépression sur la feuille, et vu que la nature a horreur du vide, elle va le combler en attirant tout vers cette dépression, y compris la feuille.


2. Le flux

L'air qui se déplace pousse tout ce qui se trouve devant lui, et c'est ça qui crée ce qu'on appelle le "flux". Le flux est l'air qui se déplace autour d'un objet, et qui permet entre autres à une aile de voler. Le problème, c'est que pour qu'une aile vole, il faut lui donner la bonne forme : on ne verra jamais un cube ni une boule voler. Alors on a commencé à étudier les "forces" créées sur un objet par l'air. Aïe !!!! je vous ai entendu hurler !!! NON ! PAS LES FORCES !!! Lisez quand même juste ça...


3. Les trois forces

Il y a tout simplement le poids de l'aile, qui est une force dirigée vers... le bas !
L'autre force est la force qu'exerce l'air : en gros, l'air pousse l'aile, mais il doit aussi la soulever... Comment faire ? La solution a été trouvée par les oiseaux : l'aile, vue de côté, est presque plate, sauf qu'elle est un peu bombée au-dessus, et creuse en-dessous. Cette forme permet de créer une surpression en-dessous de l'aile (intrados), qui va la porter, mais surtout une dépression au-dessus (extrados) qui va l'aspirer vers le haut. Cette aspiration compte pour environ 70% de la force, tandis que la surpression compte pour seulement 30%, contrairement à ce qu'on pourrait croire. On a donc bien notre "portance" qui est cette force vers le haut.
Seulement, mère Nature apporte un nouveau problème à chaque solution : pour avoir cette force, il faut du vent, et ce vent pousse l'aile vers l'arrière. C'est ce qu'on appelle la force de trainée. Pour contrer ceci, on est obligé de faire pencher l'aile vers le bas pour la faire "glisser" sur l'air, comme on descendrait une piste de ski.


4. En résumé

Une aile a un certain poids. Pour qu'elle se soulève, elle doit créer une force qui le compensera. Cette force est donnée par le flux d'air qui grâce à la différence de pression entre l'intrados et l'extrados, permet de la soulever. Le flux d'air crée aussi malheureusement une résistance (trainée), qui est compensée par la descente de l'aile. Vous allez me dire, "oui mais si l'aile descend, comment peut elle faire voler un avion ?". En effet, à elle seule, une aile ne peut que descendre. Seuls un moteur ou les mouvements de l'air environnant peuvent faire voler un avion, mais ceci fera l'objet d'un autre article, prochainement !
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Re: Comment ça vole ?
Posté par ludowan le 20/08/2004 07:54:00
ok merci pour tous ces renseignements... je suis en train de les étudier un peu et j'en apprends d'heure en heure, grace a ce que tu m'as dit... Merci beaucoup...
Visiblement les articles mettent quelque chose comme 6 mois à paraitre, donc je sais pas trop si je vais faire une suite... je pensais même que cet article était tombé aux oubliettes. M'enfin, on va bien voir, si le coeur m'en dit...
Re: Comment ça vole ?
Posté par ikki le 20/08/2004 07:54:00
Ouaih, la MHD entre autre, mais il y a aussi l'electrogravitation selon les theories de Brown (effet Biefeld-Brown), les Flyers (voir le site de Jean Louis Naudin) et aussi le fait d'entoure l'avion d'un champ de plasma uniforme (difficile a obtenir mais les recherches continuent) pour ameliorer sa portance, reduire sa trainé et le rendre furtif.
Tu peut trouver cela dans les "Air et Cosmos magasine", sur le site de Jean Louis Naudin, en tappant "Projet Ajax" (pour la MHD) ou en tappant Onera et MHD sur un moteur de recherche.....
Bon vol :)
Re: Comment ça vole ?
Posté par ludowan le 20/08/2004 07:54:00
Merci ;)
J'aimerais bien moi aussi aller voir toutes ces beautés... mais je suis assez loin... Ceci dit, je pouvais voir jusqu'à présent le Concorde atterrir à Nice une fois par an...
Je ne sais pas si tu parles de la MHD (magnéto hydro dynamique), mais visiblement, il faut une puissance halucinante pour pouvoir ioniser l'air autour de la carlingue. Quelque chose comme 50 réacteurs nucléaires, d'après mes souvenirs...
Je suis en train de préparer un article là-dessus d'ailleurs
Re: Comment ça vole ?
Posté par ikki le 20/08/2004 07:54:00
Un super article, bravo.
Miguelito, moi aussi j'habite Toulouse et je suis fan d'aviation.Il me tarde aussi de voir voler le"géant", mais on peu assister aux vols des A.340 (ceux sortis d'usines avec la peinture blanche et l'arc en ciel sur l'empenage arrière) qui passent souvent a basse altitude sur Toulouse (il y a un lieu facile d'accés pour les observer, c'est a la sorti du metro Arènes).
Un fan d'aviation dois connaitre le magasine "Air et Cosmos" qui présente l'actualité aeronautique détaillée chaques semaines (il y a aussi le site www.aerospacemedia.com ).
Au fait pour l'auteur, selon la presse specialisée, il y a un nouveau type d'aviation qui se prepare pour d'ici les 50 prochaines années et bientot il sera possible de faire voler un cube ou une boule (voir les articles de Alexandre Szames sur Air et Cosmos).
Salut.......
Re: Comment ça vole ?
Posté par miguelito bueno le 20/08/2004 07:54:00
Pendant longtemps, alors que j'étais enfant, j'ai cru que la portance consistait à faire surfer l'aile sur l'air comme un ski nautique sur l'eau...Ce n'est que beaucoup plus tard que j'ai compris que la portance était une "aspiration" de l'aile vers le haut créée par la dépression de l'air.

Bien que connaissant aujourd'hui ce principe que tu as très bien résumé, je suis impatient (vivant à Toulouse) d'assister au 1er vol de l'A 380, non que je doute de ses capacités à voler, mais parce que je suis impressionné par sa masse.

Mon ami a réalisé une maquette de ce futur vaiseau-amiral et l'a exposé à côté d'un 747 à la même échelle. Si la longueur et l'envergure de l'airbus sont très semblables, la carlingue est beaucoup plus volumineuse, la dérive est le double de celle du 747 et la surface des ailes, induisant la portance, est très supérieure également. Autrement dit, le 747 paraît presque petit à côté de l'A 380...

Reste la puissance des moteurs, qui devrait atteindre le maximum de ce que l'on sait faire aujourd'hui.

Et çà, c'est le véritable défi de demain ; utiliser de nouvelles techniques pour de nouvelles performances.
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Publié le 24 décembre 2003
Modifié le 24 décembre 2003
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