Pourquoi les ailes des avions ont-elles des extrémités incurvées ? Que sont les winglets et à quoi servent-ils ?

Alexis Tremblay
Alexis Tremblay

Le ailes d’avion ils constituent un élément fondamental de la conception aérodynamique de chaque avion et sont appelés au cours des dernières décennies les bouts d’ailes. ailettes sont devenus de plus en plus importants pour améliorer l’efficacité aérodynamique des avions. Mais que sont exactement les winglets, qu’est-ce qui les différencie des requins utilisé par Airbus, et pourquoi certains avions, comme les Boeing 787 et 777, n’en sont-ils pas équipés ?

Que sont les winglets et à quoi servent-ils ?

Avant d’entrer dans les mérites des winglets il est nécessaire d’expliquer brièvement le concept ascenseur. Chaque fois que le profil entre en contact avec l’air en accélération, les molécules d’air suivront ce profil créant deux zones ; une basse pression en haut et une haute pression en bas. Ce différence de pression crée la force principale appelée ascenseur ce qui permet à l’avion de voler.

profil aérodynamique de levage de boomerang

Sur le bout des ailesla différence de pression entre le haut et le bas de l’aile devient particulièrement importante. L’air a tendance à se déplacer naturellement d’une zone de haute pression vers une zone de basse pression pour égaliser la différence. Cette interaction des deux flux d’air avec des pressions différentes au bout de l’aile donne lieu à tourbillons du bout des ailes (vortex en bout d’aile). Ce sont des spirales d’air turbulent qui se forment et s’étendent vers l’extérieur à partir du bout de l’aile.

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Les tourbillons du bout des ailes peuvent être visualisés comme des « tornades » miniatures qui se tordent derrière l’avion pendant son vol. Plus l’avion est gros et lourd, plus plus l’intensité de ces vortex est grande. Particulièrement lors du décollage et de l’atterrissage, lorsque les ailes génèrent une portance maximale à basse vitesse, les vortex sont les plus forts. C’est pour cette raison que des distances de sécurité sont appliquées entre un plan et un autre pour éviter qu’un avion entre en contact avec ce type de turbulences.

Avec les progrès de la technologie, on a découvert comment ailettesc’est-à-dire de extensions verticales ou inclinées situés aux extrémités des ailes, ils peuvent réduire l’interaction de ces deux flux d’air. C’est limite la formation de tourbillons du bout de l’aile, réduisant ainsi la perte d’énergie dans les tourbillons turbulents et augmentant l’efficacité globale du vol. Cette réduction de la traînée permet à l’avion de consommer moins de carburantaméliorant l’efficacité des vols et réduisant les émissions de CO2. Les Winglets, en fait, peuvent améliorer le rendement énergétique d’un avion de 3% à 5%en fonction du type d’ailette et du profil de vol.

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Quelle est la différence entre ailettes Et requins

Quand il s’agit de ailettes Et les requins, fait essentiellement référence à deux conceptions similaires, mais avec quelques différences distinctives. Les Winglets sont principalement utilisés par les avions Boeing, tandis que les sharklets sont utilisés par les avions Airbus. La principale différence entre les deux termes réside dans la philosophie de conception et de construction.

Ailettes

Le ailettes les classiques sont généralement courbes ou plier vers le haut. Ils ont été introduits pour la première fois dans les années 1980 et ont été utilisés sur une large gamme d’avions, tels que les Boeing 737, 757 et 767. Certains modèles plus avancés, comme le Boeing 737 MAX, utilisent le « Ailettes de cimeterre fendues« , qui ont une double extension : une pointant vers le haut et une vers le bas.

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Requins

Le les requins, introduits par Airbus en 2011, ont un forme plus angulaire et ils se souviennent d’un aileron de requind’où ils tirent leur nom. Ils sont conçus pour réduire davantage la traînée et améliorer le rendement énergétique, améliorant ainsi les performances au décollage et en montée, ainsi qu’en croisière.

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Parce que certains avions n’ont pas d’ailerons

L’une des questions les plus fréquemment posées est de savoir pourquoi les avions modernes comme les Boeing 787 Dreamliner et 777 ne comportent pas d’ailerons ou de sharklets. La réponse réside dans la conception aérodynamique avancée de leurs ailes. En fait, ce sont ailes extrêmement longues et finesavec un haut « rapport hauteur/largeur » (rapport longueur de l’aile/corde). Cette conception réduit naturellement la traînée sans avoir besoin d’ailettes. Les ailes du Boeing 787, par exemple, sont conçues pour être extrêmement flexibles et peuvent se plier considérablement, ce qui lui permet de gérer efficacement les tourbillons et la traînée. De plus, la conception de l’aile est optimisée pour les longues distances et un rendement énergétique élevé, rendant inutile l’utilisation d’ailettes.