Voilure (aéronautique)
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La voilure est l'un des éléments composant la cellule d'un avion. Elle assure la sustentation de l'appareil en générant une force appelée portance. Le principe physique de génération de la portance est identique à celui de la traction sur une hélice ; c'est pourquoi un appareil, l'hélicoptère en particulier, qui utilise une hélice (rotor) pour assurer sa sustentation est appelé appareil à voilure tournante par opposition à l'avion qui est un appareil à voilure fixe.
Dans le cas d'un avion monoplan, la voilure est constituée de deux ailes. Au cours de la première moitié du XXe siècle on a construit des avions biplans, voire plus ; cette solution était nécessaire pour obtenir une portance suffisante sans augmenter l'allongement de l'aile.
Chaque aile est constituée d'un (ou plusieurs) longeron attaché au fuselage. Les nervures supportent le revêtement supérieur, extrados, et inférieur, intrados. Les bords avant et arrière de l'aile sont le bord d'attaque et le bord de fuite. L'extrémité est constituée par un saumon.
L'aile supporte des dispositifs permettant le pilotage de l'avion : bec et volets hypersustentateurs, ailerons ou élevons, aérofreins. Elle peut aussi servir de point d'attache pour les blocs propulseurs, le train d'atterrissage et certains emports militaires.
Caractéristiques d'une aile
- forme : rectangulaire, delta, etc.
- Les ailes éliptiques (des ailes avec une distribution éliptique) ont théoriquement un rendement optimal à des vitesses subsoniques,
- Les ailes delta ont des performances raisonnables à des vitesses subsoniques ou supersoniques,
- Les ailes Rogallo sont deux demi-cones creux de tissus, une des ailes les plus simples à construire,
- Les ailes à géométrie variable sont capables de se déplacer en vol pour tirer profit des avantages des ailes dihèdres et des ailes delta. Bien qu'elles soient à l'origine proposée par German aerodynamicists pendant les années 1940, elles ne se trouvent actuellement que sur des avions de chasse comme le Grumman F-14, le Panavia Tornado, et le General Dynamics F-111,
- Les ailes en anneau ont des surfaces de portances fermées et un plus haut rendement aérodynamique que les ailes planes pour le même rapport d'exposition. Les autres systèmes d'aile non planes montre un rendement aérodynamique intermédiaire entre les ailes en anneau et les ailes planes.
- surface alaire
- envergure
- flèche : c'est l'angle formé par le bord d'attaque ou le bord de fuite avec l'axe de l'avion.
- angle de calage : c'est l'angle formé par la corde avec l'axe longitudinal. En vol de croisière stable, l'angle de calage est égal à l'angle d'incidence.
Application de l'aérodynamique à l'aile
voir portance.
Lorsque cet appendice se déplace dans un fluide, sa forme particulière induit une traction de l'intrados vers l'extrados, perpendiculaire au plan de leur face. Si ce fluide est l'air, cela permet le vol. Mais lorsque il ne se deplace pas das un fluide, sa forme induit une traction de l'extrados vers l'intrados, parallele au plan de leur face, et égal à la relation X²/UZ+3-2QS² Une aile est une surface utilisée pour produire une force aérodynamique normale à la direction du mouvement du dépancement dans l'air ou tout milieu gaseux, facilitant le vol. La première utilisation du mot est pour les membres avants des oiseaux, mais a été étendu les membres avant d'autres animaux et des objets fabriqués par l'homme.
