Mise en évidence des forces aérodynamiques

1078 mots 5 pages
RESULTANTE AERODYNAMIQUE ET
CENTRE DE POUSSEE POUR UN PROFIL

1 Mise en évidence des forces aérodynamiques

Les notions, plus ou moins intuitives, de portance et de traînée peuvent être expliquées par l'analogie des effets du déplacement dans l'air d'une main avec ce que subit une aile durant son vol.
En roulant en voiture, sortons la main par la fenêtre. La main placée

perpendiculairement

au

vent,

paume vers l'avant, est attirée vers le bas par son poids et vers l'arrière par cette force qu'on a appelée
"traînée".
A partir de cette position, remontons légèrement vers l'arrière le bas de la main : la sensation de poids diminue et l'effort vers l'arrière est moindre. La traînée a diminuée et une nouvelle force opposée au poids, la "portance", est apparue : la main pèse moins lourd. En roulant plus vite et en gardant la même position pour la main, cette portance peut aller jusqu'à annuler le poids de cette dernière.

Figure 1 : Les forces aérodynamiques Si l'on incline la main dans l'autre sens, en dépassant la position horizontale (l'avant de la main est plus basse que l'arrière) : la sensation de poids réapparaît fortement augmentée, l'effort vers l'arrière lui, reste moins important qu'avec la main perpendiculaire au vent.
On peut déjà noter que la portance et la traînée prennent des valeurs différentes suivant l'inclinaison de la main.

2 Les effets de l'écoulement de l'air

Que se passe-t-il au niveau de la main ?
Pour cela, approchons-nous d'elle et regardons l'écoulement de l'air autour d'une tranche de celle-ci. Les phénomènes physiques que nous allons observer sont tout à fait analogues à ceux qui se produisent autours du "profil" d'une aile.
L'écoulement est séparé en deux : une partie des filets d'air passe au-dessus, l'autre partie au-dessous, la limite se faisant au "point d'arrêt".

2.1 Forces de frottement

Les filets d'air génèrent sur la peau des forces tangentielles (parallèles à

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