La quantité de portance générée par un objet dépend du degré de virage de l’écoulement,qui dépend de la forme de l’objet.En général, la portance est une fonction très complexe de la forme. Les aérodynamiciens modélisent l’effet de forme par un coefficient de portance qui est normalement déterminé par des essais en soufflerie. Pour certaines formes simples, nous pouvons développer des équations mathématiques pour déterminer le coefficient de portance.Le modèle le plus simple, l’aile de Kutta-Joukowski à deux dimensions, est étudié par des étudiants de premier cycle.Le programme informatique FoilSim fournit les résultats de cette analyse sous une forme facilement utilisable par les étudiants. Un résultat de l’analyse montreque plus le retournement de l’écoulement est grand, plus la portance générée par un profilé est grande.
Cette diapositive montre les champs d’écoulement pour deux profilés différents.Le profilé de gauche est un profilé symétrique ; les formes au-dessus et au-dessous de la ligne centrale blanche sont les mêmes. Le profil de droite est incurvé près du bord de fuite. Les lignes jaunes sur chaque figure montrent les lignes d’écoulement de gauche à droite. La figure de gauche ne montre aucune rotation nette de l’écoulement et ne produit aucune portance ; la figure de droite montre une grande rotation et génère une grande portance. Les parties avant des deux profils sont presque identiques. La partie arrière du profil de droite crée le virage le plus élevé.
L’exemple montré ci-dessus explique pourquoi la partie arrière des ailes a des sections articulées pour contrôler et manœuvrer un avion. La déviation de la section arrière vers le bas produit une géométrie similaire à la figure de droite produisant plus de portance. De même, si la section arrière est déviée vers le haut, elle crée moins de portance (ou même une portance négative). La possibilité de varier la quantité de portance sur une partie de l’aile donne au pilote la capacité de manœuvrer un avion. Les diapositives suivantes montrent la déflexion des gouvernes et le mouvement de l’avion qui en résulte :
- La gouverne de profondeur contrôle le mouvement de tangage.
- La gouverne de direction contrôle le mouvement de lacet.
- Les ailerons contrôlent le mouvement de roulis.
Étudions la dépendance de la portance à la forme de l’aile en utilisant un Javasimulateur.
En raison de problèmes de sécurité informatique, de nombreux utilisateurs rencontrent actuellement des problèmes pour exécuter les applets éducatifs de NASA Glenn. Les applets sont lentement mis à jour, mais c’est un processus long. Si vous êtes familier avec les environnements d’exécution Java (JRE), vous pouvez essayer de télécharger l’applet et de l’exécuter sur un environnement de développement intégré (IDE) tel que Netbeans ou Eclipse. Voici des tutoriels pour exécuter des applets Java sur l’un ou l’autre des IDE :
Netbeans
Eclipse
Vous pouvez faire varier la forme de la feuille en utilisant le curseur sous la fenêtre d’affichage ou en reculant sur la zone de saisie, en tapant votre nouvelle valeur et en appuyant sur la touche Entrée du clavier. Sur la droite se trouve un graphique de la cambrure de l’aile. La cambrure est une mesure de la quantité de courbure de l’aile. Le point rouge indique vos conditions. Sous le graphique se trouve la valeur numérique de la portance. Vous pouvez afficher soit la valeur de la portance (en unités anglaises ou métriques), soit le coefficient de portance en utilisant les boutons de choix qui entourent la boîte de sortie. Cliquez sur le bouton de choix et sélectionnez dans le menu déroulant.
A titre expérimental, réglez la cambrure à 0,0 pour cent de corde et notez la quantité de portance. Maintenant, augmentez la cambrure à 5 pour cent, l’élévation a-t-elle augmenté ou diminué ? Quelle est la valeur de la portance ? Dans quelle direction ce profil aérodynamique se déplacerait-il ?
Vous pouvez télécharger votre propre copie du programme pour l’exécuter hors ligne en cliquant sur ce bouton :
Vous pouvez étudier davantage l’effet de la forme du profil aérodynamique et les autres facteurs affectant la portance en utilisant l’applet JavaFoilSim III.Vous pouvez également télécharger votre propre copie de FoilSim pour jouer avec gratuitement.
Activités :
Visites guidées
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Facteurs qui affectent la portance : 
- Objets qui génèrent de la portance :
- Ailes :
- Ailerons :
- Volets et becs :
- Ascenseurs :
- Gouvernail :
Navigation ..
Page d’accueil du guide du débutant.
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