Les forces physiques qui permettent le vol de l’avion sont souvent étudiées afin d’optimiser les performances des avions et de diminuer le coût de transport par avion. En effet, l’état de vol est tout d’abord créé par un déséquilibre liminaire au niveau des forces s’appliquant à l’avion lors du décollage. Tout le vol se fonde donc sur un déséquilibre originaire, un déséquilibre que l’on va chercher à créer pour faire voler l’avion.
Les scientifiques ont tenté d’établir des modèles, c’est-à-dire des équations qui permettent d’étudier ces forces, qualifiées d’aérodynamiques lorsqu’elles sont liées à l’écoulement de l’air ou bien mécaniques lorsqu’elles sont créées par un moteur. Ces modèles vont permettre de prévoir les variations des forces et d’optimiser le vol des avions. Il faut donc étudier la modélisation des forces aérodynamiques s’appliquant à l’avion pendant son vol. Néanmoins, ces modèles sont difficiles à déterminer, il est nécessaire en effet d’analyser les différents phénomènes physiques qui surviennent pour ensuite les quantifier et les mettre en équation. Ce n’est qu’ensuite qu’une étude de fonction ou d’algorithme permet de prévoir le comportement de ces forces et d’éviter la chute des avions ou décrochage.
On se demandera donc s’il est possible de modéliser les forces aérodynamiques s’appliquant à l’avion pendant son vol.
Il conviendra en première partie d’étudier la modélisation des quatres forces principales grâce au théorème de Bernouilli pour aboutir à un modèle du vol de l’avion. L’étude du décrochage au sein de ce modèle simple en seconde partie permettra de déterminer de nouveaux éléments à considérer dans notre étude notamment le profil de l’aile. Enfin, nous étudierons en troisième partie les phénomènes physiques qui doivent être pris en compte au sein de notre modèle afin de l’affiner.
Pour débuter notre étude, nous étudierons les 4 forces fondamentales, le principe de Bernoulli et les différentes phases de vol en cliquant ici.