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Type d'écoulement en fonction de l'angle d'attaque

Phraséologie Anglaise

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Les essais en soufflerie permettent de visualiser l'écoulement de l'air autour d'un profil et de déterminer la portance et la traînée en fonction de l'angle d'attaque (i). La fig. 2.15 montre les différents types d'écoulement que l'on peut observer (1) :


Fig 2.15 Type d'écoulement en fonction de l'angle d'attaque

A : pour de faibles angles d'attaque (i1), l'écoulement épouse parfaitement la forme du profil ; les lignes de courant se séparent avant le bord d'attaque et se rejoignent après le bord de fuite. L'écoulement est dit LAMINAIRE c'est - à - dire que les lignes de courant ne se mélangent pas au cours du mouvement ; les couches d'air se déplacent et peuvent glisser les unes sur les autres sans qu'il y ait passage de particules d'une couche à l'autre.

B, C : l'angle d'attaque augmentant (i2, i3), les filets d'air se décollent de plus en plus de l'extrados ; le point de décollement progresse du bord de fuite vers le bord d'attaque. La portance augmente, mais passe par un maximum. L'écoulement est dit TURBULENT : les lignes de courant voisines se mélangent, ce qui se traduit par une augmentation de la TRAINEE. Le début du décollement apparaît pour un angle d'attaque appelé "ANGLE CRITIQUE".

D : si l'on augmente encore l'angle d'attaque (i4), les filets d'air se détachent de la plus grande partie de l'extrados ; l'écoulement est dit TOURBILLONNAIRE. La force portante diminue, la sustentation devient insuffisante et l'aile "décroche" ; c'est le DECROCHAGE ou la PERTE DE SUSTENTATION (STALL).

LE DECROCHAGE d'une aile est donc la conséquence d'une diminution de portance plus ou moins brusque, provoquée par le décollement des filets d'air de l'extrados, A UN GRAND ANGLE D'ATTAQUE.

Dans ce qui précède, nous n'avons pas parlé de VITESSE, mais uniquement d'une variation de l'angle d'attaque dans un écoulement de vitesse constante mais quelconque.

Si l'on répète l'expérience ci-dessus à des vitesses d'écoulement différentes, du moins dans la gamme des vitesses des avions légers, les phénomènes décrits se produiront de la même manière ; seules les grandeurs de la portance et de la traînée seront différentes.

Ceci montre bien qu'UNE AILE PEUT DECROCHER A N'IMPORTE QUELLE VITESSE et, contrairement à l'idée reçue anciennement :

LE DECROCHAGE N'EST PAS UNE PERTE DE VITESSE,
MAIS UNE PERTE DE PORTANCE PROVOQUEE PAR UN ANGLE D'ATTAQUE TROP GRAND

On verra néanmoins qu'on associe au décrochage une vitesse de décrochage ou vitesse minimum de sustentation (Stall Speed), car un avion à faible vitesse est nécessairement aux grands angles d'attaque. Il faudra donc toujours veiller à conserver une vitesse supérieure à la vitesse minimum de sustentation pour éviter le décrochage. ( v. § 2.10 et 21.1)

(1) Les valeurs de l'angle d'attaque indiquées sur cette figure ne sont qu'indicatives car elles dépendent du type de profil.