Le vol, les quatre forces. - Le poids (force négative) : l’avion, comme tout corps soulevé de terre, subit l’effet de la gravitation (merci Newton de l’avoir si bien décrit) et tend à retomber.
- La traînée (force négative) : l’avion, comme tout corps déplacé dans un fluide, oblige ce fluide à se comprimer localement pour lui faire la place durant son passage.
- La traction (force positive) : l’avion dispose d’un moteur qui le met en mouvement et qui entretient ce mouvement dans l’air.
- La portance (force positive) : l’avion possède des ailes dont l’extrados (le dessus) subit une force vers le haut supérieure à celle exercée sur l’intrados.

Si tu augmentes le poids, tu dois augmenter la puissance ou la force de traction.
Si tu augmentes la traînée, tu dois compenser par une augmentation de la puissance.
Si tu diminues la force de traction, tu devras soit diminuer le poids soit augmenter la surface portante.
Si tu diminues la surface portante, tu devras soit augmenter la vitesse soit diminuer le poids.
Illustration : le DC-3 et le F 104.


Ces deux avions ont la même masse (11.500 kg).
Le DC-3 a une surface alaire de 92 m² - le F 104 n’a que 18 m².
La vitesse du DC-3 est d’environ 320 km/h - celle du F 104 est de Mach 2.
Le DC-3 développe 2 X 1.200 cv - le F 104 plus de dix fois plus.
A 500 km/h l’aile du DC-3 ne résiste plus, elle se déchire.
A 320 km/h, le F 104 est en perte de vitesse, c’est le crash.
Et le planeur ? diras-tu.
Un planeur en vol ne cesse de descendre. Il cherche donc des courants ascendants dans lesquels il continuera de descendre tout en s’élevant puisqu’il sera solidaire de cet air ascendant. Le talent du pilote consiste à voler selon la plus faible pente afin de perdre le moins d’altitude possible. Le planeur ne cesse de descendre mais son pilote va chercher des courants chauds (qui montent), les « pompes », dans lesquels il va pouvoir s’élever et regagner en altitude ce que son poids lui fait perdre.
Revenons à l’avion.
Par construction, la corde de l’aile d’un avion (ligne qui va du bord d’attaque à la pointe du bord de fuite) n’est pas parallèle à l’axe du fuselage. L’axe de l’aile vise un point qui tend à faire monter cette aile. Cet angle (3° à 5°, plus encore pour un avion lent) s’appelle l’incidence.

Pour t’en donner une illustration, monte en voiture et ouvre la vitre de manière à sortir une main. Si tu tiens la main bien à plat, elle ne subira aucune force vers le haut ni vers le bas. Si tu inclines le poignet pouce vers le haut, ta main va subir un effet de portance et sera levée vers le haut par la force du vent relatif et plus la voiture ira vite plus cette force sera efficace pour lever tout ton bras. Incline ton poignet pouce vers le bas, ta main va descendre. Si tu places la main verticalement, pouce en haut, tu as généré une traînée qui ralentit la voiture.
Ceci nous ramène à l’inclinaison de notre avion.
Imaginons que tu voles sur un appareil à hélice selon une trajectoire horizontale. Ton tachymètre (compte-tours au moteur) indique 2.100 tours/minute. Si tu sollicites le manche pour monter, l’avion montera mais sa vitesse va décroître puisqu’il monte. Tu dois donc ajouter des tours/moteur pour gagner de l’altitude. Sur cette même trajectoire horizontale, tu retires des tours/moteur, tu passes par exemple à 1.700 tours. Ton avion n’aura plus assez de force de traction, il va descendre à plat (l’atterrissage n’est pas autre chose). Si tu restes à 1.700 tours et que tu demandes à ton avion de monter, il s’inclinera vers le haut mais, n’ayant plus suffisamment de vitesse, il va s’enfoncer dans l’air et tu ne pourras plus le maîtriser. C’est la perte de vitesse (je résume).
Je laisse à mes petits camarades pilotes le soin de corriger, compléter, amender ou critiquer tout ceci.
Bons vols.
Lien :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Avion