C) Les profils d'ailes
Définition : Le terme de profil utilisé dans la notion profils d'ailes est la section de l'aile par un plan parallèle au plan de symétrie de l'avion. On peut également noter que le profil d'une voiture volante sera différent de celui d'un avion de transport ou d'un avion de chasse par exemple car celui-ci est spécifique à l'application de l'avion.
Il existe 6 principaux profils d'ailes (ou voilures) différents, ils sont classés dans plusieurs familles selon leur forme générale.
Voici les principaux profils d'ailes :
Le profil biconvexe symétrique :
Ici l'intrados et l’extrados sont symétriques donc l’air s’écoule à la même vitesse de chaque cotés et la ligne moyenne est rectiligne et est confondue avec la corde. Ce type de profil est la plupart du temps fin, ce qui lui permet d'offrir peu de résistance, mais le rend fragile. De ce fait, les ailes adoptant ce type de profil sont souvent courtes. Ce type de profil est également adapté pour une vitesse de vol moyenne et sa symétrie lui confère la capacité de réagir de la même manière si elle est retournée, la stabilité de l'avion n'est pas perturbée. Sa construction nécessite beaucoup de précision car la moindre dissymétrie ferait varier les résultats souhaités.
Extrados
Bord d'attaque
Bord de fuite
Intrados
Le profil biconvexe dissymétrique :
Sur ce profil l’extrados est plus grand que l’intrados car la ligne moyenne est légèrement cambrée c'est-à-dire que la ligne moyenne est à simple courbure. Ce type de profil est favorable au vol lent comme sur les petits avions de loisir ; il crée en revanche plus de traînée que le symétrique car il perturbe davantage l’écoulement de l’air et accepte moins la voltige du fait de sa dissymétrie..
Le profil plan convexe :
Ce profil possède un intrados relativement plat et un extrados cambré. Il est adapté à des vols plutôt rapides si son extrados est peu cambré. À l'inverse il sera adéquat pour les avions lents, peu puissants si son extrados est très cambré. Il est utilisé dans le modélisme car sa fabrication n’est pas très difficile.
Le profil creux :
D’après la ligne moyenne de ce profil qui est à simple courbure, l’extrados est plus long que l’intrados car celle-ci possède une forte cambrure. L’intrados est concave ce qui créé une importante surpression, et donc augmente la portance. Son principal avantage est de créé une portance correcte à vitesse faible. Mais du fait de sa cambrure il génère une forte traînée. La traînée est plus forte pour un profil creux que pour un profil biconvexe de la même épaisseur car sa ligne moyenne est plus cambrée. Ce type de profil était très utilisé autrefois pour les planeurs.
Le profil à double courbure :
La seconde courbure de la ligne moyenne confère des qualités de stabilité d’où le qualificatif d’ « auto-stable », celui-ci se suffit à lui seul pour faire voler l'avion dans toutes les situations. Sa cambrure permet un décrochage en douceur. Sa seconde courbure lui permet de remplacer le plan canard de certains avions ce qui allège l’avion et créé moins de traînées.
Le profil supercritique :
Ce profil d’aile a une ligne moyenne à double courbure, son extrados est convexe et son intrados plat mais creusé dans sa partie arrière. La particularité de ce type de profil est de garantir, à traînée et portance égale, une augmentation de la vitesse maximum. De plus, étant donné que son épaisseur est plus importante qu'un profil classique, l'aile peut être plus rigide, donc avoir une plus grande envergure possible ; on notera aussi que son volume plus important permet d'emporter plus de carburant dans l'aile. Ce profil est donc très utilisé, notamment sur les avions de ligne comme les Airbus, à partir de l'A310.
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