Comment vole un avion ?

Le décollage d'un avion de ligne.

On s'est tous un jour posé cette question: comment un avion vole-t-il? Instinctivement, on a en effet du mal à concevoir qu'une masse de plusieurs tonnes puisse s'envoler dans les airs comme le fait un oiseau de 50 grammes! Pourtant, ils volent et une fois là-haut on trouverait ça presque tout à fait normal! On regarde un film, on joue sur notre tablette ou on lit un livre, en oubliant qu'on est à des kilomètres du sol dans un appareil très lourd...Mais comment c'est possible alors?

Pour faire simple, on peut dire qu'un avion vole grâce à l'écoulement de l'air qui se produit autour de ses ailes. Sa masse importante est compensée par les forces aérodynamiques qui entrent en jeu. Il y a d'une part la portance, qui est une force vers le haut, perpendiculaire au vent relatif et la traînée, une force vers l'arrière qui est parallèle au vent relatif. Le vent relatif c'est tout simplement le vent subi par un objet en mouvement.

Un avion s’appuie donc littéralement sur l’air. Vous avez sans doute remarqué que ses ailes ne sont pas parallèles au sol, elles sont au contraire légèrement inclinées vers le haut. C'est grâce à ce design qu'elles peuvent dévier l’air vers le bas, ce qui crée une poussée vers le haut. C'est le même phénomène que quand on sort sa main par la fenêtre d'une voiture qui roule vite: en inclinant la main, l’air part vers le bas, ce qui pousse la main vers le haut.

Évidemment, le vol n'est possible qu'après le décollage, et là c'est grâce à la poussée du réacteur de l'appareil ou bien pour certains modèles à la traction d'une hélice que l'énorme masse métallique dans laquelle on est assis peut quitter le plancher des vaches.

Cette explication pourrait être complétée par de nombreux autres, qui feraient intervenir l'effet Coanda, le théorème de Kutta, la loi de Newton, le coefficient de portance et plein de trucs très sympas mais un peu pointus quand même. Ceux qui sont passionnés par la physique pourront regarder tout ça sur cette page. Ceux qui aiment les visuels pourront avoir des informations complémentaires en regardant la vidéo suivante qui répond de façon claire à la question que nous nous sommes tous posé au moins une fois dans notre vie.

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