Ce document a été réalisé par LUCAS PIQUEMAL et FERRAN VIDE

L'aérodynamique

INTRO

En aviation, l'aérodynamique étudie le comportement des avions dans l'air. Elle examine les forces comme la portance et la traînée, permettant de concevoir des formes optimales pour assurer la performance, la stabilité et l'efficacité énergétique des aéronefs. L'aérodynamique est essentielle pour maximiser la sécurité et la maniabilité des avions.

L'AILE

Portance (RZ) : Générée par les ailes, la portance est une force ascendante cruciale qui permet à l'avion de rester en l'air. Elle résulte de la différence de pression entre la surface supérieure et inférieure des ailes.
Traînée (RX) : La traînée représente la résistance de l'air qui s'oppose au mouvement de l'aéronef. Elle est provoquée par la friction de l'air contre la surface de l'avion et joue un rôle essentiel dans la détermination de l'efficacité énergétique.
Poids (PS) : Dirigée vers le bas, la force de poids est induite par la gravité et équivaut à la masse de l'aéronef. Elle doit être équilibrée par la portance pour maintenir un vol horizontal ou ascendant.
Traction (PA) : La traction est la force propulsive produite par les moteurs de l'avion. Elle est dirigée vers l'avant et contrebalance la traînée, assurant ainsi le mouvement vers l'avant de l'aéronef.

Formules

Poids = \[M\times G\]

(M: masse de l'avion, G: constante gravitationnelle)

Pression totale = \[Ps+Pd\]

(Ps:pression, Pd: pression dynamique )

Pression totale = \[Ps+{1 \over 2}\times ρ(air)\times {v^2}\]

(Ps:pression statique, ρ(air): masse volumique de l'air (1,2 kg/m^3, v: vitesse )

Vitesse = \[\sqrt{{pt-ps \over p(air)}}\]

(Pt:pression totale, Ps:pression, ρ(air): masse volumique de l'air (1,2 kg/m^3 )

Résultante aérodinamique(RA)= \[RZ + RX\]

(Portance: RZ,Trainée: RX)

Portéé(Fz)= \[ {1 \over 2}\times ρ(air)\times v^2\times S\times C\]

(ρ(air): masse volumique de l'air (1,2 kg/m^3, v: vitesse, S: surface, C_z: Coeficient de portance)

Trainée totale: \[Ti + Tp\]

(Ti: Trainée induite, Tp: Trainée parasite)

La traînée induite dans les avions provient principalement des vortex formés aux extrémités des ailes en raison des différences de pression. Ces tourbillons, bien qu'essentiels pour la portance, génèrent une traînée supplémentaire. Les winglets sont intégrés pour réduire cette traînée en optimisant la conception des ailes, améliorant ainsi l'efficacité énergétique des aéronefs.