Comment vole un avion : les quatre forces expliquées simplement

Quatre forces en équilibre

En vol, un avion est soumis en permanence à quatre forces. Le poids l'attire vers le sol. La portance, produite principalement par les ailes, s'y oppose. La traction (ou poussée), fournie par les moteurs, le fait avancer. La traînée, résistance de l'air, freine son déplacement.

Lorsque ces forces s'équilibrent deux à deux, l'avion vole en palier à vitesse constante. Pour monter, accélérer ou ralentir, le pilote modifie cet équilibre.

D'où vient la portance ?

L'aile est profilée et inclinée par rapport à l'écoulement de l'air : c'est l'angle d'incidence. L'air est dévié vers le bas, et la pression sous l'aile devient supérieure à celle qui règne au-dessus. Cette différence de pression produit la portance.

La portance augmente avec la vitesse, la surface de l'aile, la densité de l'air et l'angle d'incidence — jusqu'à une limite. Au-delà d'un certain angle, l'écoulement décroche de l'extrados : c'est le décrochage, et la portance chute brutalement.

Traction et traînée

Un réacteur ou une hélice accélère une masse d'air vers l'arrière ; par réaction, l'avion est poussé vers l'avant. La traînée, elle, se décompose en traînée de frottement, de forme et traînée induite, liée à la production de portance elle-même. Les ailettes en bout d'aile (winglets) visent justement à réduire cette dernière.

À retenir

• Le vol en palier stabilisé correspond à l'équilibre des quatre forces.
• La portance dépend de la vitesse, de la surface alaire, de la densité de l'air et de l'incidence.
• Le décrochage survient quand l'incidence dépasse une valeur critique, pas uniquement à basse vitesse.