Comment fonctionnent les avions

Déposez une pierre dans l’océan et elle s’enfoncera dans les profondeurs. Jetez une pierre sur le flanc d’une montagne et elle tombera également. Bien sûr, les navires en acier peuvent flotter et même les avions très lourds peuvent voler, mais pour réaliser le vol, vous devez exploiter les quatre forces aérodynamiques de base: portance, poids, poussée et traînée. Vous pouvez les considérer comme quatre bras tenant l’avion en l’air, chacun poussant dans une direction différente.

Tout d’abord, examinons la poussée et la traînée. La poussée, qu’elle soit causée par une hélice ou un moteur à réaction, est la force aérodynamique qui pousse ou tire l’avion vers l’avant dans l’espace. La force aérodynamique opposée est la traînée, ou la friction qui résiste au mouvement d’un objet se déplaçant à travers un fluide (ou immobile dans un fluide en mouvement, comme cela se produit lorsque vous pilotez un cerf-volant).

Si vous collez votre main par la fenêtre d’une voiture tout en bougeant, vous ferez l’expérience d’une démonstration très simple de la traînée au travail. La quantité de traînée créée par votre main dépend de quelques facteurs, tels que la taille de votre main, la vitesse de la voiture et la densité de l’air. Si vous deviez ralentir, vous remarqueriez que la traînée sur votre main diminuerait.

Nous voyons un autre exemple de réduction de la traînée lorsque nous regardons des skieurs de descente aux Jeux olympiques. Chaque fois qu’ils en ont l’occasion, ils vont se faufiler dans un accroupi serré. En se rendant « plus petits », ils diminuent la traînée qu’ils créent, ce qui leur permet de descendre plus rapidement la colline.

Un avion de tourisme rentre toujours son train d’atterrissage après le décollage pour une raison similaire : pour réduire la traînée. Tout comme le skieur alpin, le pilote veut rendre l’avion le plus petit possible. La traînée produite par le train d’atterrissage d’un avion à réaction est si importante qu’à des vitesses de croisière, le train serait arraché directement de l’avion.

Pour que le vol ait lieu, la poussée doit être égale ou supérieure à la traînée. Si, pour une raison quelconque, la traînée devient supérieure à la poussée, l’avion ralentira. Si la poussée est augmentée de sorte qu’elle soit supérieure à la traînée, l’avion accélérera.

Sur la page suivante, nous discuterons du poids et de la portance.