 |
Parmi les paramètres géométriques d'une aile, on tient compte de la surface S de sa projection dans le plan et de son envergure b, qui représente la distance entre les extrémités de l'aile. Le paramètre géométrique le plus important pour caractériser une aile s' appelle l' allongement. Il s' agit du rapport entre le carré de l' envergure, b, et la projection de la surface de l'aile, S:
Allongement = AR = b²/S
L' allongement est un rapport et ne possède pas d' unité
Pour les ailes rectangulaires ayant une corde constante c le long de l' envergure pour tous les profils, S = bc, l' allongement devient AR = b/c . En général, les valeurs de l' allongement sont de 20 à 40 pour les planeurs (ou les avions ultralégers) et de 6 à 10 pour les avions de vitesse petite et moyenne. L' allongement diminue quand la vitesse de l' avion devient plus grande, de telle façon que pour les avions supersoniques, l' allongement est de l' ordre de 2 à 3.
Les profils des ailes dont ont donne les performances sous forme de coefficient Cx,Cz...sont dits d' allongement AR= infini car les performances sont données en excluant les effets de pertes en bout d'aile .Lorsque les essais de performances dont on extrait les coefficients des profils, sont effectués en soufflerie, les bouts d'ailes représentant les profils sont entre des plaques qui annulent le effets de pertes de bout d'aile.
Certains avions on été équipés de bancs de mesure pour des profils d'aile, pour cela des plaques encadrent le profil pour simuler une aile de longueur infinie:
On dit donc que les performances du profils sont données pour des ailes d' envergure infinie donc d' allongement infini.Le terme performances 2D est aussi employé pour les différencier des performances 3D qui tiennent compte de la nature finie de l'aile ou de la pale réelle.
L' impact de l' allongement sur les performances d'une aile ou d'une voile ou pale de longueur finie est mise en évidence par cette courbe d'Eiffel qui nous donne les coefficients(3D) de portance Cz et de traînée Cx pour des plaques courbes de différents allongements:
La qualité d'une aile c'est sa finesse (rapport portance/traînée)Nous constatons que la plaque d' allongement 6/1 génère la meilleur finesse. C'est la plaque ayant le plus fort allongement qui génère le meilleur rendement.
Si nous compareront l' évolution des formes des premières ailes que les hommes ont construites: Les voiles, nous voyons les anciennes formes s' allonger jusqu'à nos jours:
Il est donc important lors de la construction d'une aile , d'une voile ou d'une pale d'hélice de se souvenir que l' allongement est synonyme d' économie d'énergie.
Le calcul des pertes de bout de pales permet de prédire les performance 3D d'une aile a partir des performances 2D de ses profils en tenant compte de son allongement et de la distribution des tourbillons qui se forment principalement en bout de pale mais dont l'influence couvre une grande partie de l'aile.
Pour en savoir plus:La théorie de l'aile d' envergure finie basée sur la méthode de distribution des tourbillons.
statistiques
