Incidence (aérodynamique)

Sur ce graphique, les lignes noires représentent le flux d'air. L'aile est présentée en coupe. l'angle α est l'angle d'incidence ou angle d'attaque.

En mécanique des fluides, l'incidence est l'angle formé par la corde de référence du profil d'une surface et le vecteur vitesse du vent relatif. L'angle d'attaque correspond quant à lui à l'angle formé par la direction de l'aéronef (axe principal) et la direction du flux d'air. La différence entre l'angle d'incidence et l'angle d'attaque forme ce qu'on appelle l'angle de calage. Ces deux angles sont donc confondus dans le cas des ailes dont l'axe de corde est confondu avec l'axe aéronef.

Incidence et portance

La portance d'une aile est en relation directe avec son angle d'attaque, plus l'angle d'attaque est important plus la portance est grande (et plus la traînée augmente). Ceci reste vrai jusqu'au point de décrochage, où la portance commence à décroître à cause de la séparation des flux d'air sur l'extrados.

Pour conserver une portance donnée, l'angle d'attaque doit être augmenté au fur et à mesure de la chute de la vitesse, à atterrissage par exemple. Lorsqu'un avion vole avec un angle d'attaque important, il peut décrocher soudainement si, par exemple, une bourrasque de vent change la direction du vent relatif. C'est pourquoi le décrochage se produit le plus souvent à basse vitesse. Un décrochage dynamique peut toutefois survenir à n'importe quelle vitesse, mais il est plus facile à obtenir à basse vitesse.

Le Cz est le coefficient de portance.

• Incidence nulle : si le profil est symétrique (cambrure nulle), la portance est nulle.
• Incidence négative. Si le profil est cambré (cambrure supérieure à zéro), la portance est nulle pour une certaine incidence négative.

La valeur de cet angle s'appelle "incidence de portance nulle" notée αCzo (alpha Cz zéro).

• Faibles incidences : incidences correspondant au Cz normal de l'aile pour le vol en croisière, environ 0 à 3 degrés
• Grandes incidences : incidences correspondant aux Cz élevés au décollage et surtout à l'atterrissage, environ 12 à 18 degrés pour une aile d'allongement standard (5 à 8).
• Incidence de décrochage : incidence où la portance n'augmente plus et chute plus ou moins brutalement, et où la traînée augmente fortement. Ce n'est pas pour autant l'incidence maximale (le planeur de voltige Mü13 d, dont les aérofreins sont peu efficaces, peut effectuer une descente verticale à un angle d'incidence de 45° environ avec un taux de chute de 30 m/s)

Bibliographie

• L'angle d'attaque des ailes d'un avion en fonction du virage en montée et du virage en descente ; Simon Ménard ; S. Ménard (1990). (OCLC 22813634)
• High angle of attack aerodynamics : subsonic, transonic, and supersonic flows ; Josef Rom ; Springer-Verlag (1992). (OCLC 24502199)

Source

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Angle of attack » (voir la liste des auteurs).