D) Les forces

Pour qu’un engin vole, plusieurs forces s’exercent sur lui notamment sur les ailes. Ces forces sont la poussée, la trainée, le poids et la portance.

Définitions :

Poussée: Force résultante de l'éjection d'une certaine masse de gaz à vitesse élevé. Elle résulte des forces de pression exercé sur les parois du moteur par les gaz de combustion et l'atmosphère ambiante.

Traînée: Force constituant une résistance au mouvement, induite par l’existence de la portance et due à la limitation de l'allongement de l'aile. Les particules d'air ayant tendance à s'échapper de l'intrados vers l'extrados créent un mouvement circulaire responsable de la traînée.

Poids: Force contraire à la portance, vecteur se dirigeant vers le sol et ayant pour influence sur l'aérodynamisme l'attraction gravitationnelle.

Portance: Résulte des forces de pression s’exerçant sur un corps en mouvement dans un fluide (air, eau...). Elle assure la sustentation de la voiture dans l'air et résulte des différences des pressions entre l'intrados et l'extrados.

Cependant, pour une vitesse constante, la poussée doit être égale à la trainée et pour avoir une altitude constante, le poids doit être égal à la portance, ce qui provoque une résultante, soit un décollage de la voiture volante.

Le filet d'air de l'extrados parcourt une distance supérieure à celle qu'il aurait parcourue en atmosphère non perturbée. Comme il ne peut y avoir accumulation ou disparition de l'air, le filet d'air sur l'extrados est accéléré ce qui entraîne une dépression (-).

Le phénomène inverse se produit sur l'intrados, (chemin plus court, ralentissement de l'air, compression), ce qui entraîne une surpression (+).

Ainsi, on obtient l'équation suivante :

Surpression intrados + Dépression extrados = Forces de Portance