Les traînées sont des forces aérodynamiques qui s’opposent au mouvement d'un corps dans un fluide. C’est la résistance à l’avancement, et s’exercent donc dans la direction opposée à la vitesse du mobile, et leur intensité accroît en fonction de la vitesse.
Rx : Son point d’application : surface
de contact entre le fluide et le corps
Sa direction: axe du mouvement
Son sens: sens opposé au mouvement
du corps
Son intensité : Rx = 1/2.r(air).S.Cx.v²
r(air),
masse volumique de l’air : 1.225 kg/m³ à 15°C au niveau
de la mer ;
S, surface de contact entre le corps et le fluide ;
Cx, est le coefficient de pénétration dans l’air, il est
déterminé expérimentalement en soufflerie ou par modélisation
numérique ;
V², vitesse de déplacement au carré (m/s)
Donc plus les traînées sont faibles,
plus l’avion avancera facilement. Or la traînée aérodynamique
est la résultante de plusieurs traînées, ce qui laisse
un large choix et de nombreuses possibilités pour réduire la
force générale des traînées.
En effet, on a donc la traînée induite, qui est le résultat
de l’écoulement en bout d’aile, de la surpression intrados
vers la dépression (extrados). Cette traînée augmente
en fonction de la différence de pression. Ce déplacement d’air,
en bout d’aile forme alors un tourbillon : on appelle cela Vortex. Pour
supprimer ces vortex, il existe 2 solutions relativement simples : l’une
consiste en une fabrication d’ailes les plus longues possibles ; en
effet plus les ailes sont grandes, plus les vortex diminue. L’autre
solution consiste à mettre deux petits ailerons aux extrémité
des ailes : ce sont les Winglets.
Ici, on voit bien que les vortex, en bout d’aile,
grâce aux Winglets, sont très réduits
Ensuite, nous avons
la traînée de forme, qui prend en compte des paramètres
physiques, par exemple la rugosité de l’aile (la présence
de glace, de poussières, de toute aspérité...), la propreté
extérieure de l’appareil. Ainsi, les variations, mêmes
minimes de l’appareil, peuvent provoquer des turbulences, et donc une
traînée. Ainsi, afin de réduire cette traînée,
il faut profiler l’avion.
Enfin, il existe une traînée supplémentaire
qui caractérise le décrochage par onde de choc, et qui est de
même nature que la traînée de forme et la traînée
de frottement. En effet elle s'oppose au déplacement du corps dans
l'air en appliquant des forces perpendiculaires. Ainsi, l'onde de choc et
la traînée qui en résulte sont des phénomènes
directement reliés à l'approche de l’avion au niveau de
la vitesse du son. Cette traînée supplémentaire est tellement
importante qu'elle est appelée : la traînée de choc.