Winglet en bout de pale ou d'aile

Au bout d'une pale ou d'une aile, la surpression d'intrados et la dépression d'extrados communiquent en contournant l'extrémité. Il en résulte un tourbillon marginal, une perte de portance locale et une traînée induite : c'est le prix d'une envergure finie. Deux réponses existent — carénage et winglet. Heliciel permet d'étudier la seconde.

1 : Ce que le winglet combat

La page pertes en bout de pales et d'ailes pose le problème physique ; le winglet y répond en dressant une barrière qui allonge le chemin du contournement. Il ne l'annule jamais complètement, et il ajoute sa propre surface mouillée : un winglet est un compromis, pas un gain gratuit.

2 : Activer le winglet

Cochez Winglet en bout : la ligne de résumé, qui affichait Winglet inactif, décrit désormais le winglet en place. Le bouton Réglages… ouvre sa fenêtre.

La case, le bouton et le résumé

3 : La forme

Onglet Réglages, groupe Forme : c'est la géométrie du winglet, celle qui décide s'il ressemble à une simple extrémité relevée ou à une aile verticale à part entière.

La forme du winglet

4 : Les sections et le profil

Le groupe Sections fixe combien d'éléments de calcul sont consacrés au winglet — trop peu, la transition est grossière ; trop, vous prélevez de la définition sur le reste de la pale. Le groupe Profil donne au winglet son propre profil, qui n'a aucune raison d'être celui du bout de pale.

Sections et profil

5 : Lire les hypothèses

L'onglet Hypothèses affiche le modèle de pertes de bout retenu. Ce paragraphe est le plus important de la fenêtre : il dit ce que le calcul suppose, donc ce que le résultat vaut. Un modèle de pertes de bout est une correction de la théorie de l'élément de pale, pas une simulation tridimensionnelle du tourbillon marginal : il donne une tendance fiable, pas la certitude d'un essai.

Le modèle appliqué, énoncé

6 : Vérifier — géométrie, puis performances

Reconstruisez le prototype 3D : le bout de pale doit être propre, sans facette qui se croise. Comparez ensuite les performances avec et sans winglet, au même point de fonctionnement.

Sans winglet

Avec winglet

Le bilan, au même point de fonctionnement

Le winglet est porté par les exports 3D : ce que vous voyez est ce que vous fabriquerez. Pour l'autre réponse au même problème, voir le carénage d'hélice.