Les avions (Sciences & Techniques)
Publié le 22/02/2012
Extrait du document
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glisse sous l'aile (intrados).
Cette différence de pression crée une puissante force ascendante : la portance.
L'angle d'attaque
La portance d'une aile dépend en premier lieu de sa position par rapport au courant d'air.
L'aile fend l'air selon un angle que l'onnomme angle d'attaque : plus il est ouvert, plus la pression s'exerçant sur l'intrados est importante et plus la portance est grande.
Cependant, au-delà d'un angle critique de l'ordre de 15° à 18°, une masse d'air turbulente enveloppe les ailes, qui ne procurentplus qu'une très faible portance.
Dans ce cas, l'avion perd son équilibre et risque même de décrocher (perdre la portance).
L'écoulement sur la surface supérieure de l'aile est formé d'une série de couches d'air glissant de façon continue les unes sur lesautres : c'est le flux laminaire.
Le mince filet d'air en contact direct avec l'extrados, ou couche limite, exerce un frottement sur lasurface de l'aile et s'écoule donc plus lentement que les autres filets d'air.
Lorsque l'angle d'attaque est très faible, la couche limite se décolle de la surface de l'aile au niveau du bord de fuite ou àproximité.
Avant de parvenir à cette région dite point de décollement, l'air s'écoule régulièrement sur la surface de l'aile,contribuant de la sorte à assurer la portance et n'opposant qu'une faible résistance à l'avancement de l'appareil.
Passé le point dedécollement, des turbulences se forment et l'écoulement se perd sous forme de petits tourbillons en spirale.
Ces turbulencesprovoquent une traînée importante, mais ont peu d'impact sur la portance.
Lorsque l'angle d'attaque augmente, le point de décollage se déplace vers l'avant de l'aile.
Ainsi, la surface de l'aile assurant laportance se trouve de plus en plus réduite.Quand l'angle d'attaque atteint une ouverture critique, cette surface utile devienttellement insignifiante que l'avion décroche : la portance ne suffisant plus à compenser la pesanteur, l'avion pique du nez.
Le mêmephénomène peut se produire lors de la traversée d'une zone de turbulences dues à de mauvaises conditions atmosphériques.
Le rôle des volets
Les volets sont de petites surfaces réglables placées sur le bord de fuite de l'aile.
Abaissés, ils augmentent la portance enaccentuant légèrement la courbure de l'aile.
Certains modèles d'avion sont équipés d'un bec rétractile situé sur le bord d'attaque de l'aile et destiné à améliorer la portance decelle-ci.
Le bec est séparé de l'aile par une fente, qui a pour fonction de rabattre les filets d'air sur l'extrados.Cela contribue àaméliorer la portance de l'aile et la stabilité de l'appareil lorsque l'angle d'attaque est très grand.
Le décollage
Pour décoller, un avion doit prendre de la vitesse de façon à pouvoir opposer suffisamment de portance à la force d'attractionterrestre.
Plus il se déplacera rapidement, plus la portance sera élevée.
Avant le décollage, le pilote place son appareil en bout de piste et règle l'inclinaison des volets.
Quand la tour de contrôlel'autorise à décoller, le pilote met les gaz et relâche les freins.
L'avion se lance sur la piste et accélère.Lorsque la vitesse dedécollage est atteinte, le pilote cabre l'appareil de manière à prendre une position permettant le décollage tout en continuantd'accélérer.
La queue est poussée vers le bas, et le nez de l'appareil se redresse.
Ce basculement accentue l'angle d'attaque desailes, dont la portance suffit alors à soutenir le poids de l'avion.
Celui-ci quitte le sol et amorce sa montée.
Une fois que la positionde l'avion dans l'air est stable, le pilote relève les volets pour rectifier le profil de l'aile et réduire la traînée.
Les roues sont rentréessi le train d'atterrissage est escamotable (repliable).
L'amorce de la descente
Pour atterrir, l'avion doit d'abord descendre en ralentissant.
Le pilote abaisse la gouverne de profondeur afin de faire basculer lenez de l'appareil vers le bas.L'avion entame une descente lente et régulière vers la piste.
Pour réduire la vitesse à l'approche dusol, le pilote coupe les gaz et relève les aérofreins.
Ces petits volets articulés se dressent sur l'extrados de façon à réduire aumaximum la portance et augmenter la traînée.
L'atterrissage.
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