Pour commencer, nous allons faire un bref résumé des différents types de profils, qui existent dans le monde de l'aéronautique. Cela va nous permettre de nous faire une idée globale sur l'allure qu'a une aile. Mais aussi ce sont pour nous des informations précieuses, car connaissant le profil qui se fait le plus, c'est déjà une base de réflexion pour la suite de notre partie.  

    Il n'existe pas un profil parfait dans le monde de l'aéronautique, c'est à dire un profil qui aurait une portance forte, une trainée faible.

    Il y a une inifinité de profils dans le monde et il est impossible de les classer de manière générale mais nous allons vous présenter les plus connus d'entre tous avec leurs caractéristiques techniques.

    Nous n'allons pas développer plus sur les profils, car il est très compliqué d'expliquer pourquoi choisir tel profil pour tel avion. Ce qui va maintenant nous intéresser, c'est la cambrure de l'aile car c'est une chose très importante. C'est elle qui fait varier la portance et la trainée de l'avion.

    Nous allons dans ce paragraphe, essayer de savoir pourquoi la cambrure d'un profil avait une influence sur la portance de l'aile. Nous approfondisserons sur le processus de cette augmentation ou diminution de la portance.

        1) Notre partie expérimentale

    Nous allons donc effectuer plusieurs experiences. On prendra un profil d'aile (réalisé grâce à du carton), que l'on courbera de plus en plus au fur à mesure des expériences. Nous soufflerons à l'aide d'un sèche cheveux sur le profil, et nous observerons. Pour comparer, nous placerons un profil complètement plat à côté des autres profils.

    Voici les différents profils utilisés lors des expériences qui vont suivre :

Observations des expériences : Nous observons que plus un profil est cambré, plus il monte.

Interprétation : Nous avons vu dans la partie I.A, que l'aile montait grâce au phénomène de portance. Or ici plus le profil est cambré et plus l'aile monte. Donc la portance augmente en même temps que la cambrure de l'aile.

Conclusion : la portance est influencée par la cambrure de l'aile. Plus le profil d'aile est cambré, plus la portance augmente.

        2 ) Explication de l'augmentation de la portance avec la cambrure de l'aile

    Nous allons vous l'expliquer maintenant en vous expliquant en quoi la cambrure de l'aile joue un rôle sur la portance ,et la trainée :

    Voici, ci-dessous, 3 schémas présentant les trois cambrures les plus classiques, afin de mieux comprendre le fonctionnement :

    L'explication du rôle de la cambrure :  la pénétration dans l'air est d'autant plus importante que le profil est plat. En effet, plus le profil est plat, et moins il agit sur l'air : la trainée est donc infime, la portance aussi. En revanche quand le profil est très cambré, il agit fortement sur l'air, il produit donc une trainée et une portance très importante.

    Or les ingénieurs en aéronautique, cherchent à optimiser sans cesse les rendements de l'avion, c'est à dire qu'ils veulent faire dépenser à l'avion le moins de carburant possible pour atteindre une vitesse maximale. Comme la trainée s'oppose à la poussée créée par le moteur, elle ralentit l'avion, et lui fait dépenser plus de carburant, il faut par conséquent essayer de la réduire au maximum.

    C'est donc une énigme extrêmement compliquée que doivent résoudrent les ingénieurs : trouver le juste équilibre entre une portance suffisante et une trainée la plus faible possible. Deux choses contradictoires.

Ils ont tout de même trouvé la réponse.

    En sachant que:

• la portance dépend de la vitesse de l'avion
• la portance dépend de la surface et cambrure de l'aile.
• l'avion ne vole pas toujours à la même vitesse.

     C'est pour ces raisons que les ingénieurs ont crée des dispositifs hypertenseurs.

     Mais qu'est ce que les dispositifs hypertenseurs, et quel est leur fonctionnement?

    Comme on l'a vu, les ingénieurs cherchent un profil d'aile capable: 

• de créer une trainée faible, pour que l'avion aille le plus vite possible, c'est à dire un profil le moins cambré possible 

• tout en gardant une bonne portance, durant les phases lentes du vol, c'est à dire une cambrure de l'aile assez importante.

     Mais comment pouvoir concilier deux choses contradictoires? Et bien justement, c'est grâce aux dispositifs hypertenseurs, que l'on peut réaliser cela.

    Les dispositifs hypertenseurs d'un avion, sont des surfaces additionnelles à l'aile principale, représentant environ 5% de sa surface, dont le but est de conserver la portance de l'avion nécessaire pour porter l'avion lors des phases de vol lent. Il en existe deux types:

     - les volets de bord de fuite, placés à l'arrière de l'aile, par rapport au sens du vol.

     - les becs de bord d'attaque, placés à l'avant de l'aile, par rapport au sens du vol

     Ils se plient et se déplient  lorsque le commandant de bord de l'avion les actionne (de manière éléctrique).Certains sont même automatiques lorsqu'un manque de portance est détecté.

    Nous allons maintenant vous expliquer leur fonctionnement, vous montrer toutes les principales sortes de dispositifs hypertenseurs et comment ils agissent sur la portance de l'aile.

a.  Les volets de bord de fuite

        1) Notre partie expérimentale sur les volets de bord de fuite :

    Nous allons effectuer une expérience sur ces volets bords de fuite. Nous reprennons le même dispositif que pour la partie expérimentale sur les profils. Cette fois nous prendrons un profil d'aile plat, auquel on ajoutera un volet de bord de fuite. On placera là aussi un profil plat, pour comparer.

Observations : le profil sans volet reste vertical et n'a aucune tendance à monter, tandis que le profil équipé d'un volet de bord de fuite monte (bien que ce soit parfois par accouts).

Interprétations : Lorsqu'un profil d'aile est équipé d'un volet de bord de fuite, et que celui ci est déplié, cela augmente sa portance, puisqu'il augmente sa cambrure. Par conséquent, il monte.

    Alors le volet augmente la portance de l'aile.

Conclusion: Nous ne pouvons biensûr pas savoir exactement le phénomène produit par le volet de bord de fuite mais nous l'avons compris d'en sa généralité: le volet de bord de fuite augmente la cambrure de l'aile, et donc la portance d'un profil d'aile.

    Essayons maintenant de comprendre plus précisément le phénomène exercé par le volet de bord de fuite.

        2) Fonctionnement général des volets de bord de fuite.

     Les volets sont acctionnés par le commandant de bord, lorsqu'il y en a besoin, dans différentes phases du vol. On les place:

• soit dans la continuité de l'alignement de l'aile, pour diminuer la trainée

  C'est le cas de l'avion en situation plein vol. Phase où la portance de l'avion est déja forte car l'avion est en vitesse rapide donc la portance de l'aile est suffisament élevée pour porter l'avion.

• soit de façon à accentuer au maximum la courbure, pour augmenter la portance.

    C'est le cas de l'avion en situation de décollage et d'atterrisage, où il y a besoin d'accroître la portance de façon très importance, qui à la base est faible car l'avion est à basse vitesse.

    C'est par ces différents placements de volets que les rendements de l'avion sont optimisés et c'est ainsi qu'il dépense moins de kérosène.

        3) Il existe 4 types différents de volets de bord de fuite :

      Les volets de bord de fuite ont donc optimisé le rendement de l'avion, mais ce n'est qu'une partie de l'optimisation, car il existe un deuxième types de volets, les becs de bord d'attaque, dont nous allons voir maintenant le fonctionnement.

b.  Les becs de bord d'attaques :

    Les becs de bord d'attaque sont des petites ai les placées à l'avant de l'aile de l'avion. Ils ont un rôle crucial dans les phases lentes du vol puisqu'ils vont maintenir la portance de l'aile (qui devrait diminuer avec la vitesse de l'avion) lorsque l'avion est à basse vitesse.

        1) Notre partie expérimentale sur les becs de bord d'attaque :

    Nous allons effectué une expérience sur ces bord d'attaque. Toujours avec le même dispositif, nous prendrons cette fois, un profil combinant les deux sortes de volets, un bec de bord d'attaque, et un volet de bord de fuite. A titre de comparaison, on placera un profil plat à côté. 

Observations : Nous voyons que l'ajout du bec de bord d'attaque au volet de bord de fuite, fait monter de manière plus accentuée l'aile, et qu'en plus, cela régule les accouts.

Interprétations : le fait que l'on combine les deux types de dispositifs hypertenseurs, cela permet de accentuée la cambrure, mais aussi de la rendre plus régulière. C'est pourquoi, l'avion monte beaucoup plus, et qu'ils n'y a presque aucunes turbulences.

Conclusion : Nous n'avons à ce stade, pas encore parfaitement compris comment marchait un bec de bord d'attaque mais nous pouvons résumer globalement le phénomène produit : le bec de bord d'attaque permet d'augmenter et régulariser la cambrure de l'aile. Par conséquent la portance est maintenue de façon régulière dans les phases de vol lent,  lorsque le bec est ajouté au volet de bord de fuite.

    Nous allons à présent voir le fonctionnement d'un bec de bord d'attaque, beaucoup plus en détails. 

        2) Le Fonctionnement du bec de bord d'attaque

     Ils sont placés au bord et à l'avant de l'aile et ont pour but de retarder le décrochage* de l'avion par un processus vu précédemment consistant à augmenter la cambrure de l'aile.

*décrochage terme expliqué dans le II) B)

3) Les différents types de bec de bord d'attaque:

        Les becs de bord d'attaque sont donc, des suppléments des volets de bord fuite, qui soutiennent ces derniers dans l'optimisation des rendements de l'avion, grâce à leur fonction : changer la cambrure de l'aile à volonté.  

        Le profil d'une aile est un facteur important à prendre en compte, car il a un rôle essentiel pour le vol de l'avion, particulièrement sa cambrure, qui influence la portance et la trainée. Le profil est optimisé par des volets qui jouent eux aussi leur rôle notamment aux décollage et atterrissage de l'avion, un rôle d'augmentation ou non de la cambrure, permettant le maintien de la portance.

Mais y a-t' il d'autres facteurs ou caractéristiques de l'aile qui ont un rôle important dans le vol ?