Fonctionnement des avions

Chaque objet sur Terre a un poids, un produit à la fois de la gravité et de la masse. Un avion de ligne Boeing 747-8, par exemple, a une masse maximale au décollage de 487,5 tonnes (442 tonnes métriques), la force avec laquelle l’avion lourd est tiré vers la Terre.

Force opposée du poids est la portance, qui tient un avion dans les airs. Cet exploit est accompli grâce à l’utilisation d’une aile, également connue sous le nom de profil aérodynamique. Comme la traînée, la portance ne peut exister qu’en présence d’un fluide en mouvement. l’objet est stationnaire et le fluide est en mouvement (comme avec un cerf-volant un jour venteux), ou si le fluide est immobile et l’objet se déplace à travers lui (comme avec un jet en flèche un jour sans vent). Ce qui compte vraiment, c’est la différence relative de vitesse entre l’objet et le fluide.

Quant à la mécanique réelle de la portance, la force se produit lorsqu’un fluide en mouvement est dévié par un objet solide. L’aile divise le flux d’air dans deux directions: vers le haut et au-dessus de l’aile et vers le bas le long de la face inférieure de l’aile.

L’aile est formée et inclinée de sorte que l’air qui se déplace dessus se déplace plus rapidement que l’air se déplaçant en dessous . Lorsque l’air en mouvement passe au-dessus d’un objet et rencontre un obstacle (comme une bosse ou une augmentation soudaine de l’angle de l’aile), son chemin se rétrécit et le flux s’accélère alors que toutes les molécules se précipitent. Une fois l’obstacle passé, le chemin s’élargit et le débit ralentit à nouveau. Si vous avez déjà pincé un tuyau d’eau, vous avez observé ce principe même en action. En pinçant le tuyau, vous réduisez le trajet du flux de fluide, ce qui accélère les molécules. Supprimez la pression et le débit d’eau revient à son état précédent.

À mesure que l’air accélère, sa pression diminue. Ainsi, l’air se déplaçant plus rapidement sur l’aile exerce moins de pression sur celle-ci que l’air plus lent se déplaçant sous l’aile. Le résultat est une poussée ascendante de l’ascenseur. Dans le domaine de la dynamique des fluides, c’est ce que l’on appelle le principe de Bernoulli.