· Ecoulement de l'air
Le vol de l'avion est rйalisй grвce aux interactions existant entre les йlйments sustentateurs (en particulier les ailes) et la masse d'air dans laquelle l'avion se dйplace. Durant un vol, c'est l'avion qui est en mouvement par rapport а l'air, cependant pour йtudier les phйnomиnes aйrodynamiques liйs а la sustentation, on se place dans le rйfйrentiel de l'avion oщ l'on considиre l'avion comme immobile et l'air en dйplacement: c'est la maniиre de procйder en soufflerie. On distingue ainsi trois grands types d'йcoulement:

Les particules d'air ont des trajectoires rectilignes et parallиles.

Les particules d'air ont des trajectoires quasiment parallиles entre elles, mais qui ne sont plus rectilignes.

L'йcoulement est dйsordonnй et les particules ont approximativement toute la mкme direction.

· Rйsistance de l'air

Mise en йvidence: Si on prend une plaque verticalement en la dйplaзant de faзon horizontale on ressent une force qui tend а s'opposer au dйplacement: cette force s'appelle la rйsistance de l'air. En se plaзant dans une soufflerie, on constate que sur la partie avant de la plaque il se crйe une pression exercйe par l'air alors que sur l'arriиre il se forme un vide relatif qui tend а aspirer la plaque. Cette dйpression entraоne la formation d'un йcoulement tourbillonnaire.

· Expression de la rйsistance de l'air

- paramиtres influenзant la rйsistance de l'air
1. l'aire. si on double l'aire de la plaque la force mesurйe au dynamomиtre double йgalement. La rйsistance de l'air est donc proportionnelle а l'aire

2. la vitesse: en augmentant la vitesse de l'йcoulement de l'air, la force exercйe par l'air augmente. Expйrimentalement on peut mettre en йvidence que la rйsistance а l'air est proportionnelle au carrй de la vitesse.

3. Masse volumique: en altitude la densitй de l'air diminue. On peut considйrer qu'il y a moins de particules d'air pour un mкme volume, or si le nombre de particules diminue la rйsistance diminue elle aussi. La rйsistance de l'air est donc proportionnel а la masse volumique.

4. La forme du corps: selon la forme du corps la rйsistance de l'air sera plus ou moins grande. Pour un corps sphйrique, la rйsistance de l'air sera moins importante que pour une plaque.

La rйsistance de l'air est proportionnelle а la surface prйsentйe perpendiculairement а l'йcoulement, au carrй de la vitesse de l'йcoulement, а la masse volumique de l'air et dйpend de la forme du corps. On peut donc йcrire que :

R = K. pV 2 S
R rйsistance de l'air(en newton)
K le coefficient tenant compte de la forme du corps et de l'йtat de sa surface
p masse volumique de l'air (en kg.m -3 )
V la vitesse en m.s -1
S l'aire (en m 2 )

· Visualisation de l'йcoulement autour de l'aile

- Profil d'une aile

- Ecoulement en vol rectiligne

l'йcoulement est principalement laminaire.

- Ecoulement avec vol en inclinaison

l'йcoulement est laminaire sur la partie avant de l'aile et devient tourbillonnaire sur la partie arriиre.

· Les tourbillons marginaux

Appelйs йgalement turbulence de sillage, ces tourbillons sont dus au principe mкme de la portance qui n’existe que par la diffйrence de pression entre l’intrados et l’extrados de l’aile. La pression йtant plus importante а l’intrados, l’air tend а se dйplacer vers l’extrados afin d’йquilibrer les pressions. Ce courant d’air se traduit par une divergence des filets а l’intrados et une convergence des filets vers le fuselage а l’extrados.

Il rйsulte, de ce phйnomиne, une traоnйe induite qui est d’autant plus faible que l’allongement de l’aile est importante.

Ces tourbillons sont dangereux pour un avion lйger qui serait pris dans ce gros porteur. Le pilote prendra garde en tenant compte de la direction du vent et devra se tenir lйgиrement au dessus du plan de l’aile de l’avion qui le prйcиde.