La capacité d’un avion à voler est le résultat de l’interaction de plusieurs principes physiques et de conceptions techniques. Voici les principaux facteurs qui permettent à un avion de voler :
1. Portance :La principale force qui permet à un avion de voler est la portance. La portance est générée par la forme des ailes de l'avion et le mouvement de l'air au-dessus de celles-ci. Lorsqu'un avion avance, la forme incurvée des ailes fait circuler l'air plus rapidement vers le haut de l'aile que vers le bas. Cette différence de vitesse du flux d’air crée une différence de pression, avec une pression plus faible au sommet et une pression plus élevée en dessous de l’aile. Cette différence de pression génère une force ascendante appelée portance.
2. Poussée :La poussée est la force qui propulse un avion vers l’avant et surmonte la traînée. La poussée est générée par des moteurs, tels que des moteurs à réaction ou des hélices. Ces moteurs produisent des gaz d'échappement chauds à grande vitesse ou propulsent l'air vers l'arrière, générant une force de poussée vers l'avant.
3. Traînée :La traînée est la résistance rencontrée par un avion lorsqu'il se déplace dans les airs. La traînée est principalement causée par la friction entre les surfaces de l'avion et l'air ambiant. La forme de l'avion et de ses composants, tels que le fuselage et les ailes, est conçue pour minimiser la traînée.
4. Poids :Le poids d’un avion est la force exercée sur lui par la gravité. Le poids est déterminé par la masse de l'avion et de son contenu, y compris les passagers, le fret, le carburant et d'autres composants. La portance doit surmonter le poids de l’avion pour atteindre et maintenir le vol.
5. Surfaces de contrôle :Les surfaces de contrôle d'un avion, telles que les ailerons, les gouvernes de profondeur et les gouvernes de direction, permettent aux pilotes de manœuvrer et de contrôler le vol de l'avion. Les ailerons contrôlent le roulis de l'avion, les gouvernes de profondeur contrôlent son tangage et les gouvernails contrôlent son lacet. En manipulant ces gouvernes, les pilotes peuvent modifier la direction et l'attitude de l'avion dans les airs.
6. Conception aérodynamique :La conception et la forme d'un avion, y compris ses ailes, son fuselage et son empennage (queue), sont méticuleusement conçues pour optimiser le flux d'air, générer de la portance, minimiser la traînée et assurer la stabilité et le contrôle pendant le vol.
Dans l’ensemble, la capacité de vol d’un avion repose sur les principes de l’aérodynamique, qui impliquent une gestion minutieuse de la portance, de la poussée, de la traînée, du poids et du contrôle pour obtenir et maintenir un vol régulier et contrôlé dans l’atmosphère terrestre.