Le phénomène d’aérodynamisme accompagne tout mouvement relatif entre un corps et un fluide. Notre étude porte sur l’aérodynamisme par rapport à l’air
L’air exerce une pression sur tout corps. La pression, c’est une force qui s’exerce sur une surface donnée. Plus l’air est accéléré, plus sa pression est grande. Un flux d’air se comporte donc exactement comme des balles qui arrivent sur un obstacle: Si les balles sont lentes, elles ont peu de force, elles exercent peu de pression sur l’obstacle, si elles sont plus rapides, elles ont plus de force, elles exerceront une pression plus importante.
La pression est un facteur très important dans le fonctionnement des avions. Pour faire s’envoler l’avion, il faut soit augmenter la pression sous celui-ci, soit la diminuer au dessus, c’est une dépression. Pour faire s’envoler un avion, on utilise ce principe: on crée une dépression au dessus des ailes en leur donnant une forme bombée, ce qui permet de “porter” l’avion. L’avion crée son propre vent (donc flux d’air) en allant très vite, la différence de pression est telle entre le dessus et le dessous de l’aile que l’air arrive à soulever l’avion au décollage. C’est le phénomène de “portance” (Il existe évidement de nombreux autres paramètres qui permettent à un avion de voler, se référer à notre article sur L’avion).
Schéma des pressions exercées par les flux d’air sur l’aile
L’aérodynamisme de l’avion, de la voiture ou du train, c’est donc la capacité à pénétrer dans l’air. Cette résistance à l’air peut devenir un réel handicap, tout dépend de la forme de l’objet (s’il est plus ou moins bien profilé). Si un véhicule pénètre mal dans l’air, il lui faudra beaucoup plus d’énergie pour avancer qu’un véhicule bien profilé. Et qui dit plus d’énergie dit aussi plus de pollution, donc dans une optique de réduire la pollution, ou dans l’optique d’être plus performant sur le plan vitesse pure, l’aérodynamisme des véhicules est un facteur important.
Dans un avion, on entend souvent parler de “turbulences”, à l’arrière de l’appareil, à partir d’un certain degré d’inclinaison, les flux d’air qui glissent sur les parois prennent des directions différentes et des tourbillons se forment. Ce phénomène est, à moindre mesure, visible à l’arrière d’une voiture. Ce facteur est important, car un véhicule mal profilé sera ralentit, aspiré par les tourbillons se formants à l’arrière, car une différence de pression se forme. Cette force qui aspire un véhicule s’appelle “la trainée” (voir l’expérience sur l’Aérodynamisme).
Ce phénomène peut donc devenir un sérieux problème. Aujourd’hui grâce aux avancées technologiques, ce n’est pas considéré comme un “problème”, mais cela reste un frein à d’éventuelles progressions en terme de vitesse, et c’est une donnée qui reste à prendre en compte quant à l’économie d’énergie.
TPE: Transports du Futur 