Qu'est-ce qu'un profil aérodynamique?
Une surface portante est une forme spécifique, notamment celle utilisée dans les ailes d'avion, ce qui permet de générer une portance. Outre les ailes d'avion, qui sont les profils les plus connus, les ventilateurs, les hélices et certains stabilisateurs ont également la forme d'un profil aérodynamique. Dans la nature, la surface portante est une forme très commune, trouvée dans les plantes et chez les créatures qui volent dans les airs ou nagent dans les eaux.
Le principe de base selon lequel un profil aérodynamique fonctionne est appelé ascenseur . La forme d'un profil aérodynamique est telle que le vent peut passer à la fois au-dessus et au-dessous. La forme du sommet est conçue pour que, lorsque l'air le traverse, il accélère et diminue la pression atmosphérique dans cette région selon le principe de Bernoulli. L’air au-dessous du profil n’est pas affecté, de sorte que sa vitesse est identique à celle du contact avec le profil.
L'air avec une pression plus élevée a tendance à se déplacer vers l'air avec une pression plus basse, et cette différence de pression provoque une force s'exerçant sous la surface portante, générant une portance. Plus l'air se déplace rapidement - ou plus l'avion se déplace rapidement - plus la différence de pression d'air est grande, et donc plus la pression exercée est grande. À une certaine vitesse, une force suffisante est exercée pour qu'un objet - tel qu'un avion - surmonte la force de gravité et se soulève du sol.
Une surface portante peut également être utilisée pour générer une portance dans une direction descendante, en modifiant sa forme. Dans ce cas, plutôt que de soulever un objet pour l'aider à surmonter la force de gravité, il augmente la force vers le bas pour compenser les autres forces vers le haut. On peut voir un bon exemple de cela sur les ailes ou les «spoilers» présents sur certaines voitures, ce qui contribue à augmenter la traction de la voiture à grande vitesse, de sorte que la voiture reste bien assise sur le sol.
Une surface portante peut prendre différentes formes, en fonction de l’objectif auquel elle est destinée. La conception de surfaces portantes pour des tâches spécifiques est l’un des principaux objectifs de l’aérodynamique, et de nouvelles conceptions améliorées de surfaces portantes continuent d’être créées. Certaines formes d’aéroflaces, telles que celles destinées aux aéronefs voyageant à une vitesse inférieure à la vitesse du son, sont arrondies à une extrémité courbée vers le bas. D'autres, comme ceux destinés aux avions supersoniques, ont une forme beaucoup plus nette.
Certaines formes de surface portante peuvent être choisies pour réduire la traînée et permettre une vitesse globale plus grande, pour augmenter la traînée afin de ralentir le véhicule ou pour réagir à différents types de courants. Certaines conceptions de profil aérodynamique sont symétriques, avec une courbe arrondie des deux côtés, pour permettre à un aéronef de fonctionner aussi bien en vol rectiligne qu'en vol inversé.