Comment vole un avion ?

7/02/2016 | delta_bravo

J’ai déjà un blog où je parle d’aéronautique, mais après tout certains articles peuvent trouver leur place ici, alors nous voilà parti pour comprendre comment vole un avion !

La physique cachée derrière le décollage des avions, invisible au premier regard, se veut mystérieuse de premier abord mais redoutablement logique et facile quand on lui accorde quelque temps.

Mais alors, comment vole un avion ? Voilà un premier indice :

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La pression du vent

Un exemple frappant de la grande force du vent apparaît lorsque vous ouvrez la vitre de votre voiture pour sortir votre main.

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Lorsqu’on présente le plat de la main, la force du vent est importante. Alors que lorsqu’on lui présente le travers, nous n’avons pas besoin d’autant résister.

Plus la surface qui bloque le vent est importante, plus la force du vent est grande.

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On va parler brièvement science, préparez votre veste blanche et massez votre lobe frontal.

L’air est composé de miliards de particules. Pour un solide, comme une planche de bois, les particules sont liées entre elles. Elles bougent, mais restent à leur place.

Tandis que pour l’air, les particules ne sont pas liées entre elles. Elles se cognent les unes contre les autres énormément de fois dans un bref instant et bougent sans cesse.

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Parce que les particules ne sont pas liées dans un fluide, tel un gaz ou un liquide, il est plus facile de prendre un bain avec de l’eau qu’avec des briques par exemple.

Et la pression, la force qu’exerce l’élément, est directement liée à ces particules qui bougent.

Prenons une petite expérience pour démontrer cela.

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Posons un verre au sol, le cul en l’air.

Dans le verre il y a le même air qu’à l’extérieur, la pression est la même des deux côtés des parrois, elle s’annule donc et lorsque nous tentons de soulever le verre nous ne soulevons que le poids du verre.

Maintenant demandons à Harry Potter de sortir sa baguette magique et de la taper contre le cul du verre pour en sortir tout l’air.

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Dans le verre il n’y a plus d’air désormais, à l’extérieur cependant il y a toujours de l’air dont les particules cognent et appuient contre les parois du verre. Si nous tentons maintenant de soulever le verre : nous devrons soulever le poids du verre – et – le poids de l’air. Pour vous donner une idée, on admet que l’air a une pression de 1,225kg/m3 (au niveau de la mer selon l’atmoshère type).

Je ne comprends toujours pas comment un avion vole ?

Maintenant que vous comprenez ce qu’est la pression de l’air, vous avez tout ce qu’il vous faut pour comprendre.

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Pourquoi un avion vole ? Grâce à ses ailes.

Si le vent accélère, sa pression décroît. C’est une partie de l’effet Venturi.

Le dessus de l’aile accélère le vent. Le dessous le freine légèrement. Cela seulement grâce à sa forme.

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Comme vous pouvez le voir sur l’image ci-dessus, l’air au dessus de l’aile va plus vite qu’en dessous : sa pression chute donc.

75% de la raison pour laquelle l’avion vole est cette dépression. Ensuite, c’est grâce à la légère surpression en bas, et l’air dévié en bas en fin d’aile.

Donc l’aile n’est pas poussée vers le haut, mais elle est tirée, aspirée.

L’on peut voir le mouvement du vent sur l’aide dans la vidéo ci-dessous. Le vent est visible grâce aux ficelles accrochées à l’aile. L’on aperçoit que lorsque l’avion décroche, lorsque son aile ne le fait plus voler, le vent se déplace d’une manière beaucoup plus hasardeuse.

C’est pour cette raison que voler est sûr

Si l’avion perd tous ses moteurs, il lui suffit de baisser le nez. Ainsi, en descendant, l’avion va gagner de la vitesse sur ses ailes et va alors maintenir sa portance.

Le vol 9 de British Airways qui avait perdu tous ses moteurs nous le démontre bien :

Sans poussée fournie par les moteurs, le Boeing 747-200 plane relativement bien : pour un kilomètre perdu en altitude, l’avion aura parcouru 15 kilomètres horizontalement.

L’équipage détermina rapidement qu’à l’altitude où l’avion était situé (37 000 pieds, soit environ 11 000 mètres), il pouvait planer pendant 23 minutes et parcourir 169 kilomètres.

Ce n’est vraiment que l’air qui fait voler l’avion ? L’air est si solide ?

Oui, et l’air est très fort oui !

L’air est aussi très semblable à la mer, il a lui aussi des courants et des vitesses différentes. D’ailleurs sachez que littéralement les trous d’air n’existent pas. Leur appellation anglaise est plus correcte : air pocket. L’air monte, il descend, il prend différentes directions et c’est bien lorsqu’il est instable que l’avion rencontre des turbulences. Mais il n’y a pas de vide, quand vous avez l’impression que l’avion tombe il n’en n’est rien : il descend simplement.

Regardez comme il est simple d’avoir l’impression de flotter sans tomber :

Voilà à quoi ressemble le début d’un décrochage sur un Airbus, un décrochage étant le moment où l’aile ne fait plus voler l’avion :

L’avion tremble beaucoup avant de tomber, et la récupération est rapide. Alors soyez bien rassuré en vol !

Un commentaire

  1. Bien expliqué, et avec humour. Un avion reste le moyen de transport le plus fiable. Si jamais vous avez une réelle peur, voir une phobie, ne reste que le simulateur de vol. Vous serez en condition de comprendre comment l’avion fonctionne, comme le conducteur.

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