Notre but ici est de faire un bilan des forces qui s'appliquent sur l'avion, et que l'on connait, pour voir quel rôle joue l'aile.
On prendra un avion volant à vitesse constante, avec une trajectoire rectiligne uniforme et sans passager soit avec une masse de 150 000 kg.
Voici leur représentation graphique:
Le poids: -direction: verticale
-sens: vers le bas
-point d'application: centre de gravité de l'avion
-intensité: P= m(avion) x g (nous n'en n'avons pas besoin)
avec m en kg
et g en N/kg
soit P= 150 000 x 9,81 = 1471500 N
La trainée: force des frottements de l'air
-direction: horizontale
-sens: opposé au sens de l'avion
-point d'application: centre de gravité
-intensité: inconnue (nous n'en n'avons pas besoin)
La traction: - direction: horizontale
- sens: sens de l'avion
- point d'application: hélice(s) ou réacteur(s)
- intensité: inconnue (nous n'en n'avons pas besoin)
Donc le système est en équilibre.
® ® ® ®
Donc P+T+Tr devrait être egale à 0.
Vérifions cela avec la représentation géométrique :
Même si cette représentation géométrique est aproximative, et non faite à l'échelle, car nous n'avions pas calculé les intensités, on voit que T et Tr sont opposées et se compensent , mais en revanche P n'a aucune force qui va dans sa diretion et dans le sens opposé.
On en conclut qu'il manque une force dans notre étude une force qui aurait une direction verticale et un sens vers le haut. Cette force est appellée la portance.
On peut de surcroit dire qu'elle est crée par l'aile car, comme on l'a vu dans l'intoduction de ce tpe, sans aile l'avion ne peut être en équilibre, et lorsque l'on rajoute l'aile, l'avion est en équilibre, car l'aile crée la portance, qui vient compenser le poids.
Voici donc le schéma qui en résulte:
Donc le bilan de ce A, est que l'aile permet à l'avion d'être en position d'équilibre parce qu' elle crée une force appelée portance.
Suite du TPE : B/ La portance