Le mythe de la théorie du vol

Un mythe a agité le NET depuis son existence (NDR : lu depuis 98...). Il s'agit d'une théorie communément trouvée dans les ouvrages et dans les médias pour expliquer vite fait bien fait le vol d'une aile d'avion. On peut donc trouver sur le web moultes débats explications, mais un chercheur de l'université de Cambridge en avait assez de la propagation de ce mythe a voulu présenter une contre-démonstration claire et nette sous forme de vidéo ; un « dessin » vaut mieux qu'un long discours.

Quel est ce mythe ? Ce mythe, que l'auteur de ces lignes a même entendu en école d'ingénieurs en mécanique des fluides, est qu'une aile à courbure vole, car le flux qui va être coupé en deux par un profil d'aile, va devoir se recomposer à l'arrière d'une aile. Or, comme l’extrados est plus long que l’intrados, les molécules « vont devoir se dépêcher ». Donc, voilà la « raison » pour laquelle le fluide va plus vite sur le dessus de l'aile qu'en dessous... Circulez !

C'est faux, archifaux ! La suite de l'explication est déjà un peu plus vraisemblable. Comme la vitesse est plus grande sur l’extrados, cela diminue alors la pression (formule de Bernoulli reliant la pression à la vitesse). Cela provoque une sorte d'aspiration vers le haut de l'aile.

L'ineptie: La mécanique des fluides est régie par des équations qui relèvent des principes de conservation et du cadre newtonien. Rien de tout cela ne dit à aucun moment (cherchez...) que les molécules doivent absolument rejoindre leurs « copines » : où est le contrat de mariage, je vous le demande ?

Le contre-exemple: Le contre-exemple classique est de dire « Et le vol sur le dos alors ? ». Précisons qu'un avion sur le dos doit modifier significativement son angle d'attaque en vol sur le dos par rapport au vol classique.

Ce que montre la vidéo: La vidéo met en avant qu'effectivement, les molécules de fluide vont bien plus vite au-dessus de l’extrados par rapport à l’intrados. Seulement, elles vont tellement vite qu'une fois la séparation effectuée au niveau du bord d'attaque elles dépassent de loin celles qui sont en dessous.

CQFD

On reste sur notre faim. Ce n'est pas tout...

Le problème de cette intention du chercheur est qu'il détruit un mythe, mais ne donne pas de réponse... Comment un avion vole-t-il alors ? Vous n'allez pas me croire, mais le débat agite toujours les spécialistes et le web... Il est très difficile de vulgariser en la matière une réponse simple (sans partir dans la modélisation et donc les équations) et claire.

On a trouvé un compromis en ne nous servant pas du tout de Bernoulli et en affirmant qu'une aile a pour but de dévier le flux d'air vers le bas. L'ironie au passage est que les ouvrages concernant le vol des aéronefs, au début du siècle précédent, expliquaient autrement la théorie avec des ailes qui n'avaient pas de profil (et pour cause, les avions de la Première Guerre mondiale sont faits de toiles tendues). On montrait un plan penché aux étudiants et on disait que la résistance de l'air était responsable du fait que l'avion vole, par simple réaction newtonienne.

Voici ce que l'on trouve dans un manuel de terminale en 1931.

Cette théorie a perdu de son aura ... jusqu'à peu. Elle est revenue depuis dans les débats, car elle explique partiellement comment une aile « monte » (en déviant le flux d'air vers le bas, il y a réaction par troisième loi de Newton) ...

Je vous sens toutefois un peu frustré. Désolé!