Un profil aérodynamique est le terme utilisé pour décrire la forme de la section transversale d’un objet qui, lorsqu’il est déplacé dans un fluide tel que l’air, crée une force aérodynamique. Les profils aérodynamiques sont utilisés sur les avions comme ailes pour produire une portance ou comme pales d’hélice pour produire une poussée. Ces deux forces sont produites perpendiculairement au flux d’air. La traînée est une conséquence de la production de la portance/poussée et agit parallèlement à l’écoulement de l’air.
Les autres surfaces aérodynamiques comprennent les empennages, les ailerons, les winglets et les pales de rotor d’hélicoptère. Les surfaces de contrôle (par exemple, les ailerons, les gouvernes de profondeur et les gouvernes de direction) sont façonnées pour contribuer à la section aérodynamique globale de l’aile ou de l’empennage (Skybrary, 2011).
Plusieurs termes sont utilisés pour décrire les aérodynamiques (Dynamic Flight, 2002).
- Bord d’attaque = Bord avant de la voilure aérodynamique
- Bord de fuite = Bord arrière de la voilure aérodynamique
- Corde = Ligne reliant le bord d’attaque et le bord de fuite. Indique la longueur de la voilure
- Ligne de carrossage moyenne = Ligne tracée à mi-chemin entre les surfaces supérieure et inférieure de la voilure. Indique le degré de courbure de l’aile
- Point d’épaisseur maximale = Partie la plus épaisse de l’aile exprimée en pourcentage de la corde
En modifiant chacune des caractéristiques ci-dessus d’une aile, le concepteur est en mesure d’ajuster les performances de l’aile afin qu’elle soit adaptée à sa tâche particulière. Par exemple, un pulvérisateur agricole peut avoir une aile épaisse à forte cambrure qui produit une grande quantité de portance à basse vitesse. Alternativement, un jet aurait une aile mince avec une cambrure minimale pour lui permettre de croiser à des vitesses élevées.
Comment ça marche
Le principe de base derrière un aérofrein est décrit par le théorème de Bernoullis. Fondamentalement, cela stipule que la pression totale est égale à la pression statique (due au poids de l’air au-dessus) plus la pression dynamique (due au mouvement de l’air).
L’air qui se déplace sur la surface supérieure de la voilure aérodynamique doit se déplacer plus rapidement et gagne donc en pression dynamique. La perte de pression statique qui s’ensuit crée une différence de pression entre les surfaces supérieure et inférieure qui s’appelle la portance et s’oppose au poids d’un avion (ou la poussée qui s’oppose à la traînée).
A mesure que l’angle d’attaque (l’angle entre la ligne de corde et le flux d’air relatif) augmente, davantage de portance est créée. Une fois que l’angle d’attaque critique est atteint (généralement autour de 14 degrés), la voilure aérodynamique décroche.
