L'aérodynamisme est une science, branche de la dynamique des fluides qui porte sur la compréhension et l'analyse des écoulements de l'air.

L'aérodynamisme s'applique aux véhicules en mouvement dans l'air.

Qu'en est t-il des contraintes aérodynamiques en terme d'avion du futur alors qu'ils sont de plus en plus gros ?
Pour calculer les forces présentes on utilise des souffleries géantes.
Il y existe quatre sortes de forces qui s'exercent sur un avion soit des champs de pression s'exerçant sur un obstacle:
- force de portance
- force de poussée
- force de traînée
- le poids

 L'aérodynamisme est donc le bilan de ces quatre forces, ce qui permet à un avion de voler.

Notre première expérience

Nous avons pris une feuille de papier format A4 dont nous avons tendu le bord entre deux points horizontalement. Le poids de la feuille tend à la faire pendre vers le bas. Quand on souffle sur le dessus de la feuille et on s’aperçoit qu’elle se relève. Que se passe-t-il? La vitesse du courant d’air induit une dépression sur le dessus de la feuille alors que le dessous reste soumis à la pression ambiante. Les forces de pression appliquées à la feuille sont donc dirigées vers le haut et la feuille se soulève.

Ecoulement d'air

Voici une soufflerie géante située en Allemagne qui a pour but de tester l'aérodynamisme des voitures. En s'inspirant de la technologie "Wind Tunnel", nous avons essayer de tester l'aérodynamisme d'une maquette d'avion à l'aide d'un fumigène ("Notre seconde expérience").

Notre seconde expérience

Voici notre expérience qui permet de montrer l'aérodynamisme de notre maquette d'A380. Cette expérience nous montre bien que l'avion peut pénétrer dans l'air.
En effet l'air s'écoule le long du cockpit, ce qui permet à l'avion de glisser dans l'air et de perdre le moins de vitesse à cause des frotements de l'air.
Matériel utilisé :
- Une maquette d'A380
- Tube en plastique
- Fumigène
- Briquet
- Table

Qu’est-ce que la portance et la traînée ?

Le mouvement relatif de l’air par rapport à l’avion engendre des forces qui peuvent être extrêmement grandes.

Sur un avion, les forces aérodynamiques sont décomposées en une force de traînée, qui s’exerce dans la direction opposée à la vitesse de l’avion, et une force de portance, dirigée vers le haut, qui s’exerce dans une direction perpendiculaire à cette vitesse. La force de traînée est donc celle qui s’oppose au mouvement de l’avion ; c’est la résistance à l’avancement. La force de portance, ou de sustentation, est celle qui maintient l’avion en l’air.

Quelle doit être la valeur de la portance pour que l’avion vole ?

En régime de croisière, l’avion se déplace à une altitude constante ; il faut que son poids soit exactement équilibré par la force de portance, sinon il tombe ou il monte selon que son poids est plus grand ou plus petit que la portance. Un avion de transport pesant plusieurs centaines de tonnes est donc soumis à une force aérodynamique énorme.
Le déplacement de l’avion dans l’air crée une force de résistance, la traînée aérodynamique. Pour que l’avion vole à une vitesse constante, la force de propulsion fournie par son moteur doit équilibrer exactement la traînée.

A quoi sont dues les forces aérodynamiques ?

Un corps se déplaçant dans l’air crée autour de lui un mouvement de l’air que l’on appelle un écoulement.

Ce mouvement est très complexe car la vitesse de l’air n’est pas partout la même. L’écoulement induit des variations de la pression appliquée au corps ainsi que des forces de frottement entre l’air et la surface du corps.

Un principe de physique veut que lorsque le mouvement est créé par le déplacement d’un corps à vitesse constante, il est équivalent d’étudier l’écoulement créé par un courant d’air qui se déplace autour du corps immobile. Ce principe est utilisé dans les souffleries, dont l’objet est précisément les études aérodynamiques.