Quatre forces agissent sur un aéronef par rapport à un vol rectiligne en palier sans accélération. Ces forces sont la poussée, la portance, le poids et la traînée.
La poussée est la force vers l'avant produite par le groupe motopropulseur/l'hélice. Il s'oppose ou surmonte la force de traînée. En règle générale, on dit qu'il agit parallèlement à l'axe longitudinal. Ce n'est pas toujours le cas, comme expliqué plus loin.
La traînée est une force de ralentissement vers l'arrière et est causée par la perturbation du flux d'air par l'aile, le fuselage et d'autres objets saillants. La traînée s'oppose à la poussée et agit vers l'arrière parallèlement au vent relatif.
Le poids est la charge combinée de l'avion lui-même, de l'équipage, du carburant et du fret ou des bagages. Le poids tire l'avion vers le bas à cause de la force de gravité. Il s'oppose à la portance et agit verticalement vers le bas à travers le centre de gravité (CG) de l'avion.
La portance s'oppose à la force descendante du poids, est produite par l'effet dynamique de l'air agissant sur l'aile et agit perpendiculairement à la trajectoire de vol à travers le centre de portance (CL) de l'aile.
Un aéronef se déplace en trois dimensions et se contrôle en le déplaçant autour d'un ou plusieurs de ses axes. L'axe longitudinal ou de roulis s'étend à travers l'avion du nez à la queue, la ligne passant par le CG. L'axe latéral ou de tangage s'étend à travers l'avion sur une ligne passant par les bouts d'aile, passant à nouveau par le CG. L'axe vertical, ou lacet, traverse l'avion verticalement, coupant le CG. Tous les mouvements de commande entraînent le déplacement de l'aéronef autour d'un ou plusieurs de ces axes et permettent le contrôle de l'aéronef en vol.
L'un des composants les plus importants de la conception d'un avion est le CG. C'est le point spécifique où l'on peut dire que la masse ou le poids d'un aéronef se centrent; c'est-à-dire un point autour duquel, si l'avion pouvait être suspendu ou équilibré, l'avion resterait relativement de niveau. La position du CG d'un aéronef détermine la stabilité de l'aéronef en vol. Au fur et à mesure que le CG se déplace vers l'arrière (vers la queue), l'avion devient de plus en plus dynamiquement instable. Dans les avions avec des réservoirs de carburant situés devant le CG, il est important que le CG soit réglé avec le réservoir de carburant vide. Sinon, au fur et à mesure que le carburant est utilisé, l'avion devient instable. Le CG est calculé lors de la conception et de la construction initiales et est en outre affecté par l'installation d'équipements à bord, le chargement de l'avion et d'autres facteurs.
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