L'aérodynamique

Pour illustrer l'aérodynamique, nous allons prendre un exemple facile à réaliser (et que tout le monde a fait une fois dans sa vie !) :

• vous êtes dans une voiture en mouvement à 50 km/h, il n'y a pas de vent
• je vous sortez la main : que se passe-t-il avec les différentes positions que peut prendre votre main ?
  • La main monte/descend/va vers l’arrière en fonction de la position de la main.
• Si la voiture s'arrête et qu'un vent de 50km/h se met à souffler,  que se passe-t-il si vous sortez la main ?
  • La même chose que dans le premier cas.

Explication :

• Dans le premier cas, la Vitesse propre de la voiture de 50 km/h provoque au niveau de la main ce que l'on appelle un Vent Relatif de 50km/h
• Dans le 2e cas, le vent météo provoque un Vent relatif sur la main qui du coup a une Vitesse Propre de 50km/h par rapport à la masse d'air.

Notion à comprendre pour tout ce module :

La Vitesse Propre d'un objet en mouvement dans une masse d'air provoque un Vent relatif de même intensité mais en sens inverse.

Application avec la voiture :

Afin de détailler les phénomènes en cause, il a été fait une expérience ou une aile d'avion a été placée en soufflerie, fixée pour ne pas bouger, avec un ventilateur provoquant un Vent relatif et des capteurs un peu partout sur l'aile pour mesurer ce qui se passe (Dessin 1).

Le fait d'envoyer un vent relatif Vr sur l'aile est équivalent au déplacement de l'aile à une vitesse propre Vp (Dessin 2)

Lorsque les filets d'air arrive sur l'aile, ils doivent faire le tour et accélèrent. Les capteurs placés sur l'aile détectent  une dépression sur l'extrados et une surpression sur l'intrados (Dessins 3 et 4)

La dépression compte pour 2/3 des forces totales et la surpression pour 1/3.

Les multitudes de forces s’appliquent à chaque cm² de l’aile.

La résultante de toutes ces forces s’appelle la RFA : Résultante des forces aérodynamiques.

Cette force résultante (rappelez vous la balle de ping pong dans le cours des vecteurs) est forcément en arrière de la perpendiculaire à la trajectoire (dessin 5)

 L'angle entre la corde de l'aile et la trajectoire parallèle au vent relatif s'appelle l'angle d'incidence a.