Les avions volent en utilisant les principes de l'aérodynamique pour créer une portance, qui est la force qui s'oppose à la gravité et permet à un avion de rester en l'air. La portance est générée par la différence de pression d'air entre le haut et le bas de l'aile. La forme de l’aile, connue sous le nom de profil aérodynamique, fait que l’air circule plus rapidement sur le dessus de l’aile que sur le bas. Cela crée une zone de pression inférieure au-dessus de l'aile et une zone de pression plus élevée en dessous de l'aile. La différence de pression crée une force ascendante nette, qui est la portance.

L'effet Bernoulli

L'effet Bernoulli est un principe fondamental de la dynamique des fluides qui explique comment la portance est générée. L'effet indique que lorsque la vitesse d'un fluide augmente, la pression du fluide diminue. C'est pourquoi la pression de l'air est plus faible au-dessus de l'aile qu'en dessous :l'air circule plus rapidement au-dessus de l'aile, donc la pression est plus faible.

Troisième loi de Newton

La troisième loi du mouvement de Newton stipule que pour chaque action, il existe une réaction égale et opposée. Cette loi explique comment les ailes d'un avion génèrent une poussée. Lorsque les ailes poussent vers le bas, l'air repousse les ailes avec une force égale et opposée. Cette force s’appelle la traînée et c’est ce qui propulse l’avion vers l’avant.

Les quatre forces du vol

Pour voler, un avion doit vaincre quatre forces :le poids, la portance, la traînée et la poussée. Le poids est la force de gravité qui attire l’avion vers le sol. La portance est la force qui s’oppose au poids et maintient l’avion en l’air. La traînée est la force qui résiste au mouvement de l'avion dans les airs. La poussée est la force qui propulse l’avion vers l’avant.

Comment les avions décollent et atterrissent

Pour décoller, un avion doit générer suffisamment de portance pour vaincre son poids. Cela se fait en augmentant la vitesse de l’air circulant sur les ailes. À mesure que la vitesse augmente, la portance augmente et l’avion commence à monter.

Pour atterrir, un avion doit réduire sa vitesse pour que la portance diminue et que l'avion commence à descendre. Cela se fait en réduisant la puissance des moteurs et en déployant les volets et les spoilers, qui augmentent la traînée et ralentissent l'avion.

Les avions sont des machines complexes

Les avions sont des machines complexes qui nécessitent un équilibre minutieux des forces pour voler. Les principes de l’aérodynamique sont essentiels pour comprendre le fonctionnement des avions et leur capacité à rester en l’air.