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Pour les articles homonymes, voir Voilure. Image:Disambig.svg

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La voilure (ou simplement aile) est l'un des éléments composant un avion. Elle permet à l'avion de rester en l'air en générant une force appelée portance. La voilure supporte une partie des gouvernes.

Le principe physique de génération de la portance est identique à celui de la traction sur la pale d'une hélice. C'est pourquoi un appareil comme l'hélicoptère, qui utilise un rotor principal pour assurer sa sustentation, est appelé appareil à voilure tournante (par opposition à l'avion qui est un appareil à voilure fixe).

Depuis la Seconde Guerre Mondiale, la quasi-totalité des avions sont monoplans : leur voilure est constituée de deux ailes (ou demi-voilures) placées de chaque côté du fuselage. Dans la première moitié du XX^e siècle on a construit des avions biplans (2 voilures superposées) voire triplans (3 voilures superposées). Ceci permettait d'obtenir une portance suffisante sans augmenter l'envergure de l'aile.

Sommaire 1 Description 2 Géométrie d'une aile 3 Application de l'aérodynamique à l'aile 4 Liens

[modifier] Description

Chaque demi-voilure est constituée d'un (ou de plusieurs) longerons attachés au fuselage au niveau de l'emplanture. Les nervures supportent les revêtements supérieur (extrados) et inférieur (intrados). Le bord avant est appelé bord d'attaque, et le bord arrière bord de fuite. L'extrémité est constituée par un saumon ou des moignons prolongés vers le haut (ailettes marginales ou ailerettes) ou vers les deux côtés (pennes, ou winglets en anglais). La jonction du bord d'attaque au fuselage peut être prolongée vers l'avant par une aigrette (strake en anglais) faisant fonction de plan canard.

L'aile supporte des dispositifs permettant le pilotage de l'avion : becs et volets hypersustentateurs, ailerons ou élevons, aérofreins.

L'aile peut aussi servir de point d'attache pour les ensembles de propulsion, le train d'atterrissage et pour l'emport de charges sur les avion militaire. Elle contient des caissons servant de réservoirs de carburant. Y sont également fixés d'autres dispositifs, par exemples de fines tiges parfois terminées par des brosses en fibres de carbone (déperditeur de potentiel) permettant d'éliminer la charge électrostatique formée par la friction de l'air.

On distingue les ailes en fonction de leur type de fixation sur le fuselage : ailes basses, médianes ou hautes. Les ailes hautes peuvent permettre de protéger les moteurs contre l'ingestion de corps étrangers ou faciliter l'emport de charge par un avion militaire.

[modifier] Géométrie d'une aile

La géométrie d'une aile se définit en fonction de plusieurs éléments (voir sous aérodynamisme les définitions des termes se rapportant à une aile d'avion) :

• surface alaire
• envergure
• flèche : c'est l'angle formé par le bord d'attaque ou le bord de fuite avec l'axe longitudinal de l'avion.
• angle de calage : c'est l'angle formé par la corde avec l'axe longitudinal. En vol de croisière stabilisé, l'angle de calage est égal à l'angle d'incidence.
• allongement
• dièdre
• corde
• profil
• épaisseur

Image:Norwegian F16A over Balkans.jpg

Selon le type d'avion, ses ailes pourront avoir une forme différente :

• Les ailes droite (perpendiculaires au fuselage) sont adaptées aux basses vitesses
• Les ailes en flèche, qui ont un meilleur rendement à grande vitesse que les ailes droites
• Les ailes elliptiques (des ailes avec une distribution elliptique) ont théoriquement un rendement optimal à des vitesses subsoniques (Supermarine Spitfire),
• Les ailes delta (Mirage III, Concorde) ont des performances optimales aux vitesses supersoniques mais restent efficaces aux vitesses subsoniques,
• Les ailes Rogallo sont deux demi-cônes creux de tissus, une des ailes les plus simples à construire,
• Les ailes à géométrie variable sont capables de modifier la flèche en vol pour tirer profit des avantages offerts par les ailes droites et les ailes en delta. Bien qu'elles aient été à l'origine proposées par des aérodynamiciens allemands pendant les années 1940, elles n'ont été utilisées qu'à partir des années 1970 sur des avions comme le F-14 Tomcat, le F-111, le Tornado, le Su-17/20/22 et le MIG-23. Une configuration très particulière est celle de l'aile oblique (X-plane, à ne pas confondre avec le X-Wing), qui peut pivoter autour d'un point de fixation situé sur le fuselage et présenter ainsi une très forte flèche, positive d'un côté et négative de l'autre La NASA Ames avait fait voler un prototype construit par Burt Rutan appelé AD-1 entre 1979 et 1982.
• Les ailes en anneau ont des surfaces de portance fermées et un plus haut rendement aérodynamique que les ailes planes pour le même rapport d'exposition. Les autres systèmes d'aile non planes montrent un rendement aérodynamique intermédiaire entre les ailes en anneau et les ailes planes.
• L'aile volante est un aéronef composé seulement d'une aile sans fuselage ni empennage.

[modifier] Application de l'aérodynamique à l'aile

voir aussi les articles Portance et Profil (aéronautique).

Lorsque cet appendice se déplace dans un fluide, sa forme particulière induit une traction de l'intrados vers l'extrados, perpendiculaire au plan de leur face. Si ce fluide est l'air, cela permet le vol. Mais lorsqu'il ne se déplace pas dans un fluide, sa forme induit une traction de l'extrados vers l'intrados, parallèle au plan de leur face, et égale à la relation X²/UZ+3-2QS² ou, plus simplement, au delta de pression dû à la différence des vitesses d'écoulement entre les deux faces (voir Bernoulli).

Une aile est une surface utilisée pour produire une force aérodynamique normale à la direction du mouvement du déplacement dans l'air ou tout milieu gazeux, facilitant le vol. La première utilisation du mot s'applique aux membres antérieurs des oiseaux, mais il désigne également des objets fabriqués par l'Homme (ailes de moulin, de voiture etc.).

[modifier] Liens

• Site de l'APNA - différentes configurations d'ailes, dont l'aile oblique
• Site Avions légendaires - définitions et configurations d'ailes

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