http://aerodynamismetpe1eres.ifrance.com/

http://membres.lycos.fr/aviationtpe/

II) Ecoulement d'air autour d'un objet

Considérons un avion placé dans un courant d'air et observons ce qui se passe autour de son aile.

Nous constatons que l'air contourne l'aile par le haut et par le bas.

Nous appellerons "extrados" la partie supérieure de l'aile, et "intrados" la partie inférieure.

Nous parlerons aussi de "bord d'attaque" pour désigner le point extrême avant de l'aile, et de "bord de fuite" pour parler de point extrême arrière.

Les points caractéristiques d'un profil d'aile

Pourquoi l'avion vole

I) Modélisation

Contrairement à un ballon à air chaud, un avion à l'arrêt reste au sol : pour voler, il faut qu'il se déplace par rapport à l'air ambiant. Ce déplacement crée sur les surfaces de l'avion (ailes, fuselage, empennage, dérive) des forces qui lui permettent de décoller et de se maintenir en l'air.

Pour pouvoir étudier ces forces sans être obligé de nous accrocher aux roues d'un avion en vol, nous allons placer un avion à l'arrêt dans un fort courant d'air. En effet, un avion se déplaçant par rapport à l'air ambiant avec une certaine vitesse se comporte, du point de vue aérodynamique, comme un avion à l'arrêt sur lequel souffle un vent de même vitesse. C'est ce principe qui est utilisé dans les souffleries.

On parle ainsi de vent relatif : les raisonnements sur un avion en déplacement ou un avion "soufflé" sont voisins.

On peut modéliser l'écoulement de l'air autour de l'avion par des "tubes de courant". Ce sont des sortes de tuyaux d'air de section variable dont la forme "suit" l'écoulement. On arrive à les matérialiser dans une soufflerie par de fins jets de fumée placés en amont de l'avion.

Les jets de fumées matérialisent les tubes de courant

Comment vole un avion ?

Et nous nous posions la question, comment vole un avion ? Comment ce fait t'il qu'un appareil, si lourd puisse voler.
Nous avons tenté de répondre à cette question en divisant le sujet en trois principaux axes :

• L'aérodynamisme
  • Modélisation

  • Ecoulement d'air autour d'un objet

  • la résultante aérodynamique

  • Le tourbillon de Prandtl

  • Influence de la résultante aérodynamique

  • Polaire, décrochage et finesse

• L'instrumentation
  • Anémomètre

  • Altimètre

  • Horizon artificiel

  • Compas

  • Variomètre

• Le lien avec les oiseaux
  • La théorie du vol battu

  • Comparaison entre un oiseau et un avion

Nous étudierons tout au long de cet exposé, la manière dont vole un avion, les instruments qui permettent de le maîtriser, puis l'analogie entre les avions et les oiseaux.