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Qu'est-ce que la traînée induite ?

Toujours dirigée parallèlement au vent relatif. C'est la cause principale des tourbillons de bord de fuite: l'air qui passe sur l'extrados d'une aile tend à s'écouler vers l'intérieur. lI en est ainsi parce que la pression sur l'extrados est plus faible que la pression à l'extérieur des bouts d'ailes. D'autre part, l'air en dessous de l'aile s'écoule vers l'extérieur parce que la pression sur l'intrados est plus grande que celle qui règne à l'extérieur des bouts d'ailes. L'air cherche donc continuellement à contourner les bouts d'ailes, de l'intrados à l'extrados. La façon peut-être d'expliquer pourquoi un allongement élevé est meilleur qu'un allongement faible serait de dire que plus l'allongement est grand, plus la proportion d'air qui s'échappe par les bouts d'ailes est faible. L'air qui contourne les bouts d'ailes n'est plus là pour produire de la portance, c'est ce qu'on appelle parfois une "perte marginale".

Comme les deux écoulements, celui de l'extrados et celui de l'intrados, se rencontrent en bord de fuite sous un certain angle, ils forments des tourbillons qui tournent dans le sens horaire (vus de l'arrière) derrière l'aile gauche et dans le sens anti-horaire derrière l'aile droite. Tous les tourbillons d'un même côté tendent à se rejoindre pour former un seul grand tourbillon qui s'échappe de chaque bout d'aile. Ces deux grands tourbillons s'appellent les tourbillons marginaux.

La plupart des pilotes ont vu ces tourbillons ou, plus précisément, la partie centrale de ceux-ci rendue visible par la condensation. L'humidité de l'air se condense à cause de la chute de pression dans le coeur du tourbillon. Il ne faut pas confondre ces traînées avec la condensation produite par les gaz éjectés des moteurs en haute altitude.
Si l'on considère maintenant le sens de rotation de ces tourbillons, on s'aperçoit qu'il y a un courant d'air vers le haut à l'extérieur de l'envergure des ailes et un courant vers le bas en arrière du bord de fuite. Il ne faut pas confondre ce courant vers le bas avec la déflexion qui se produit normalement. Dans ce dernier cas, la déflexion vers le bas s'accompagne toujours d'une déflexion vers le haut en avant de l'aile si bien que la direction finale de l'écoulement n'est pas modifiée. Mais dans le cas des tourbillons marginaux, la déflexion vers le haut se produit à l'extérieur de l'aile et non pas en avant d'elle, si bien que l'écoulement quittant l'aile est en fin de compte dirigé vers le bas. Par conséquent, la portance, qui agit perpendiculairement à l'écoulement, est légèrement inclinée vers l'arrière et contribue à la traînée. Cette partie de la traînée s'appelle la traînée induite.

Cette traînée induite est inversement proportionnelle au carré de la vitesse, alors que le reste de la traînée est directement proportionnel au carré de la vitesse. Aussi, plus l'allongement est grand plus cette traînée induite est faible.

Comment calculer le coefficient de la trainée induite (Cxi):
Calculer d'abord l'allongement: envergure/Corde
Calculer ensuite le coefficient de portance (Cz):Cz 1/2 r V².S
Ensuite diviser le coefficient de portance au carré par l'allongement.

Comment calculer la résistance(Rx) en Newtons de la traînée induite:
Multiplier le coefficient de la traînée induite par un 1/2, par la masse volumique de l'air, par la vitesse en mètre secondes au carré et par la surface des ailes.
(Cz²/p A) . 1/2 r V² . S, le résultat est en Newtons
(N= équivalant à la force qui communique à un corps ayant une masse de 1 kilogramme une accélération de 1 mètre par seconde carré).

Comment calculer la puissance requise(en Watts) pour s'opposer à cette traînée induite:
Multiplier la résistance (en Newtons) par la vitesse (mètres secondes) Rx.V .
Il ne reste plus qu'à convertir les Watts en chevaux.
(ch= 736 Watts ou 75 Kilogrammètres par seconde).




Dernière mise à jour : 29 Septembre 2014
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