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23 juin 2013 7 23 /06 /juin /2013 20:20

J'ai acheté cette semaine le livre rédigé par Franck Aguerre, RC aéro design. Et au fur et à mesure que je le lis, comme à mon habitude je cherche à approfondir les notions qu'il présente, en fouillant sur internet pour trouver des compléments.

Alors je me suis dit que ce serait bien d'en faire part sur mon blog, afin de faire partager le résultat de mes réflexions.

Première question : d'ou vient la portance ?

On trouve souvent dans la littérature (et même d'ailleurs dans des documents très sérieux émanant de "sources sure" l'explication suivante :

- le profil de l'aile est plus bombé à l'extrado qu'à l'intrados

- le flux d'air qui rencontre l'aile se sépare en deux flux, l'un passant au dessus de l'aile et l'autre au dessous.

- et donc comme la distance à parcourir est plus grande pour les particule qui passent au dessus de l'aile que pour celles qui passe au dessous, pour que les particules arrivent en même temps au bord de fuite il faut que celles qui passent à l'extrados aillent plus vite que celle qui passent à l'intrados

- cette différence de vitesse entraîne une surpressions sous l'aile qui se traduit en portance.

Le problème c'est que .... si on accepte cette explication, d'une part un avion à provil symétrique ne devrait pas pouvoir voler, et de même il serait impossible de faire voler un avion sur le dos....

En fait, l'erreur vient du fait que les particules d'air qui se séparent pour passer soit à l'extrado, soit à l'intrados ne se rejoignent pas au bord de fuite. Ce qui reste vrai c'est que dans les conditions de vol normal (non décroché), l'air va effectivement plus vite à l'extrados qu'à l'intrado .... mais pas pour la raison communément admise. Ceci est fort bien démontré par cette vidéo :

aérodynamique - d'ou vient la portance ?

A droite trois graphiques qui reprennent les images de ce film en en faisant des photos instantanées. Les différentes couleurs représentent des jets de fumée successifs, émis toutes le 10 millisecondes et pendant chacun une durée de 10 millisecondes. Dans le premier graphique on est à l'incidence ou la portance est nulle, puis dans les deux dessins qui suivent l'incidence a été peu à peu augmentée. On voit que plus l'incidence augment, et plus la différence de vitesse entre extrados et intrados est importante.

Maintenant, pourquoi cela crée t'il de la portance. Certains parlent d'une conséquence du théorème de Bernoulli, d'autres de la troisième loi de newton ... et pour d'autre c'est une conséquence des deux.

Ci dessous ce qui est écrit sur le site de la nasa (http://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/bernnew.html ) : Lift is the force that holds an aircraft in the air. How is lift generated? There are many explanations for the generation of lift found in encyclopedias, in basic physics textbooks, and on Web sites. Unfortunately, many of the explanations are misleading and incorrect. Theories on the generation of lift have become a source of great controversy and a topic for heated arguments for many years.

The proponents of the arguments usually fall into two camps: (1) those who support the "Bernouilli" position that lift is generated by a pressure difference across the wing, and (2) those who support the "Newton" position that lift is a reaction force on a body caused by deflecting a flow of gas. Notice that we place the names in quotation marks because neither Newton nor Bernouilli ever attempted to explain the aerodynamic lift of an object. The names of these scientists are just labels for two camps.

A creuser ...

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