Forces agissant sur l'avion

La poussée, la traînée, la portance et le poids sont des forces qui agissent sur tous les aéronefs en vol. Comprendre le fonctionnement de ces forces et savoir comment les contrôler à l'aide de la puissance et des commandes de vol sont essentiels au vol. Ce chapitre traite de l'aérodynamique du vol - comment la conception, le poids, les facteurs de charge et la gravité affectent un avion pendant les manœuvres de vol. 

Les quatre forces agissant sur un avion en vol rectiligne et horizontal sans accélération sont la poussée, la traînée, la portance et le poids. Ils sont définis comme suit :  

Poussée —la force vers l'avant produite par le groupe motopropulseur/l'hélice ou le rotor. Il s'oppose ou surmonte la force de traînée. En règle générale, il agit parallèlement à l'axe longitudinal. Cependant, ce n'est pas toujours le cas, comme expliqué plus loin.  

Traînée - une force de ralentissement vers l'arrière causée par la perturbation du flux d'air par l'aile, le rotor, le fuselage et d'autres objets saillants. En règle générale, la traînée s'oppose à la poussée et agit vers l'arrière parallèlement au vent relatif.

La portance est une force qui est produite par l'effet dynamique de l'air agissant sur le profil aérodynamique et agit perpendiculairement à la trajectoire de vol à travers le centre de portance (CL) et perpendiculairement à l'axe latéral. En vol en palier, la portance s'oppose à la force descendante du poids.  

Poids— la charge combinée de l'avion lui-même, de l'équipage, du carburant et du fret ou des bagages. Le poids est une force qui tire l'avion vers le bas en raison 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.

En vol stabilisé, la somme de ces forces opposées est toujours nulle. Il ne peut y avoir de forces déséquilibrées en vol régulier et rectiligne selon la troisième loi de Newton, qui stipule que pour chaque action ou force, il existe une réaction ou une force égale, mais opposée. Cela est vrai que vous voliez en palier ou que vous montiez ou descendiez.  

Cela ne signifie pas que les quatre forces sont égales. Cela signifie que les forces opposées sont égales et annulent ainsi les effets les unes des autres, les vecteurs de force de poussée, de traînée, de portance et de poids semblent avoir la même valeur. L'explication habituelle indique (sans préciser que la poussée et la traînée ne sont pas égales au poids et à la portance) que la poussée est égale à la traînée et que la portance est égale au poids. Bien que vraie, cette affirmation peut être trompeuse. Il faut comprendre qu'en vol rectiligne, en palier et sans accélération, il est vrai que les forces opposées portance/poids sont égales. Elles sont également supérieures aux forces opposées de poussée/traînée qui ne sont égales qu'entre elles. Donc, en vol stabilisé : 

La somme de toutes les composantes ascendantes des forces (pas seulement la portance) est égale à la somme de toutes les composantes descendantes des forces (pas seulement le poids).

La somme de toutes les composantes avant des forces (pas seulement la poussée) est égale à la somme de toutes les composantes arrière des forces (pas seulement la traînée). 

Ce raffinement de l'ancien «poussée égale traînée; la formule de la portance est égale au poids » explique qu'une partie de la poussée est dirigée vers le haut dans les montées et les vols lents et agit comme si elle était de la portance tandis qu'une partie du poids est dirigée vers l'arrière à l'opposé de la direction du vol et agit comme si elle était de la traînée. En vol lent, la poussée a une composante ascendante. Mais parce que l'avion est en vol en palier, le poids ne contribue pas à la traînée.

Dans les glissades, une partie du vecteur poids est dirigée le long de la trajectoire de vol vers l'avant et, par conséquent, agit comme une poussée. En d'autres termes, chaque fois que la trajectoire de vol de l'aéronef n'est pas horizontale, les vecteurs de portance, de poids, de poussée et de traînée doivent chacun être décomposés en deux composantes.  

Un autre concept important à comprendre est l'angle d'attaque (AOA). Depuis les premiers jours du vol, l'AOA est fondamentale pour comprendre de nombreux aspects des performances, de la stabilité et du contrôle de l'avion. L'angle d'attaque est défini comme l'angle aigu entre la ligne de corde du profil aérodynamique et la direction du vent relatif.

Les discussions sur les concepts précédents sont fréquemment omises dans les textes/guides/manuels aéronautiques. La raison n'est pas qu'elles soient sans conséquence, mais parce que les idées principales concernant les forces aérodynamiques agissant sur un aéronef en vol peuvent être présentées dans leurs éléments les plus essentiels sans être impliquées dans les détails techniques de l'aérodynamicien. En fait, si l'on ne considère que le vol en palier et les montées et glissades normales dans un état stable, il est toujours vrai que la portance fournie par l'aile ou le rotor est la principale force vers le haut et que le poids est la principale force vers le bas.  

En utilisant les forces aérodynamiques de poussée, de traînée, de portance et de poids, les pilotes peuvent effectuer un vol contrôlé et sûr. Une discussion plus détaillée de ces forces suit.

Poussée 

Pour qu'un avion commence à se déplacer, la poussée doit être exercée et être supérieure à la traînée. L'avion continue de se déplacer et de prendre de la vitesse jusqu'à ce que la poussée et la traînée soient égales. Afin de maintenir une vitesse constante, la poussée et la traînée doivent rester égales, tout comme la portance et le poids doivent être égaux pour maintenir une altitude constante. Si en vol en palier, la puissance du moteur est réduite, la poussée est diminuée et l'avion ralentit. Tant que la poussée est inférieure à la traînée, l'avion continue de décélérer. Jusqu'à un certain point, à mesure que l'avion ralentit, la force de traînée diminue également. L'avion continuera à ralentir jusqu'à ce que la poussée soit à nouveau égale à la traînée, moment auquel la vitesse anémométrique se stabilisera.

De même, si la puissance du moteur est augmentée, la poussée devient supérieure à la traînée et la vitesse augmente. Tant que la poussée reste supérieure à la traînée, l'avion continue d'accélérer. Lorsque la traînée est égale à la poussée, l'avion vole à une vitesse constante.

Le vol rectiligne en palier peut être soutenu à une large gamme de vitesses. Le pilote coordonne l'angle d'attaque et la poussée dans tous les régimes de vitesse si l'avion doit être maintenu en vol en palier. Un fait important lié au principe de portance (pour une forme de profil aérodynamique donnée) est que la portance varie avec l'angle d'attaque et la vitesse. Par conséquent, un grand angle d'attaque à basse vitesse produit une quantité égale de portance à haute vitesse avec un faible angle d'attaque. Les régimes de vitesse de vol peuvent être regroupés en trois catégories : vol à basse vitesse, vol de croisière et vol à grande vitesse.

Lorsque la vitesse anémométrique est faible, l'angle d'attaque doit être relativement élevé si l'on veut maintenir l'équilibre entre la portance et le poids. Si la poussée diminue et que la vitesse diminue, la portance deviendra inférieure à la masse et l'avion commencera à descendre. Pour maintenir le vol en palier, le pilote peut augmenter l'angle d'attaque d'une quantité qui génère à nouveau une force de portance égale au poids de l'avion. Alors que l'avion volera plus lentement, il maintiendra toujours le vol en palier. L'angle d'attaque est ajusté pour maintenir un poids égal à la portance. La vitesse anémométrique s'ajustera naturellement jusqu'à ce que la traînée soit égale à la poussée, puis maintiendra cette vitesse anémométrique (en supposant que le pilote n'essaie pas de maintenir une vitesse exacte). 

Le vol rectiligne en palier en régime de vitesse lente offre des conditions intéressantes relatives à l'équilibre des forces. Lorsque l'avion est en cabré, il existe une composante verticale de poussée qui aide à le soutenir. D'une part, la charge alaire a tendance à être inférieure à ce à quoi on pourrait s'attendre. 

En vol en palier, lorsque la poussée est augmentée, l'avion accélère et la portance augmente. L'avion commencera à monter à moins que l'angle d'attaque ne soit réduit juste assez pour maintenir la relation entre la portance et le poids. Le moment de cette diminution de l'angle d'attaque doit être coordonné avec l'augmentation de la poussée et de la vitesse. Sinon, si l'AOA est diminué trop rapidement, l'avion descendra, et si l'AOA est diminué trop lentement, l'avion montera. 

Comme la vitesse varie en raison de la poussée, l'angle d'attaque doit également varier pour maintenir le vol en palier. A des vitesses très élevées et en vol en palier, il est même possible d'avoir un AOA légèrement négatif. À mesure que la poussée est réduite et que la vitesse diminue, l'angle d'incidence doit augmenter afin de maintenir l'altitude. Si la vitesse diminue suffisamment, l'AOA requis augmentera jusqu'à l'AOA critique. Toute augmentation supplémentaire de l'angle d'attaque entraînera le décrochage de l'aile. Par conséquent, une vigilance accrue est requise à des réglages de poussée réduits et à de faibles vitesses afin de ne pas dépasser l'angle d'attaque critique. Si l'avion est équipé d'un indicateur d'angle d'attaque, il doit être référencé pour aider à surveiller la proximité de l'angle d'attaque critique. 

Certains aéronefs ont la capacité de changer la direction de la poussée plutôt que de changer l'angle d'attaque. Ceci est accompli soit en faisant pivoter les moteurs, soit en guidant les gaz d'échappement.

Lever  

Le pilote peut contrôler l'ascenseur. Chaque fois que le joug ou le manche de commande est déplacé vers l'avant ou vers l'arrière, l'angle d'attaque est modifié. Lorsque l'AOA augmente, la portance augmente (tous les autres facteurs étant égaux). Lorsque l'avion atteint l'angle d'attaque maximal, la portance commence à diminuer rapidement. Il s'agit de l'AOA de décrochage, connu sous le nom d'AOA critique CL-MAX. Examinez la figure, en notant comment le CL augmente jusqu'à ce que l'AOA critique soit atteint, puis diminue rapidement avec toute nouvelle augmentation de l'AOA. 

Avant d'approfondir le sujet de la portance et de la manière dont elle peut être contrôlée, la vitesse doit être discutée. La forme de l'aile ou du rotor ne peut être efficace que si elle continue continuellement à "attaquer" de l'air frais. Si un aéronef doit continuer à voler, le profil portant qui produit la portance doit continuer à se déplacer. Dans un hélicoptère ou un autogire, cela se fait par la rotation des pales du rotor. Pour les autres types d'aéronefs, tels que les avions, les commandes de transfert de poids ou les planeurs, l'air doit se déplacer sur la surface de levage. Ceci est accompli par la vitesse d'avancement de l'avion. La portance est proportionnelle au carré de la vitesse de l'avion. Par exemple, un avion voyageant à 200 nœuds a quatre fois plus de portance que le même avion voyageant à 100 nœuds, si l'angle d'attaque et d'autres facteurs restent constants.

L'équation de portance ci-dessus illustre cela mathématiquement et soutient que le doublement de la vitesse anémométrique entraînera quatre fois la portance. En conséquence, on peut voir que la vitesse est un élément important de la production de portance, qui elle-même peut être affectée par une AOA variable. Lors de l'examen de l'équation, la portance (L) est déterminée par la relation entre la densité de l'air (ρ), la vitesse du profil aérodynamique (V), la surface de l'aile (S) et le coefficient de portance (CL) pour un profil aérodynamique donné .

En poussant l'équation plus loin, on peut voir qu'un avion ne pourrait pas continuer à voyager en vol en palier à une altitude constante et maintenir le même AOA si la vitesse est augmentée. La portance augmenterait et l'avion monterait en raison de l'augmentation de la force de portance ou de l'accélération. Par conséquent, pour maintenir l'avion droit et horizontal (sans accélérer vers le haut) et dans un état d'équilibre, à mesure que la vitesse augmente, la portance doit être maintenue constante. Ceci est normalement accompli en réduisant l'AOA en abaissant le nez. Inversement, à mesure que l'avion ralentit, la vitesse décroissante nécessite d'augmenter l'angle d'attaque pour maintenir une portance suffisante pour maintenir le vol. Il y a, bien sûr, une limite à la mesure dans laquelle l'angle d'attaque peut être augmenté, si un décrochage doit être évité. 

Tous les autres facteurs étant constants, pour chaque AOA, il y a une vitesse correspondante requise pour maintenir l'altitude en vol stable et non accéléré (vrai uniquement si le vol est maintenu en palier). Puisqu'un profil aérodynamique cale toujours au même AOA, si le poids augmente, la portance doit également être augmentée. La seule méthode pour augmenter la portance consiste à augmenter la vitesse si l'angle d'attaque est maintenu constant juste en deçà de l'angle d'attaque «critique» ou de décrochage (en supposant qu'il n'y a pas de volets ou d'autres dispositifs à haute portance).

La portance et la traînée varient également directement avec la densité de l'air. La densité est affectée par plusieurs facteurs : la pression, la température et l'humidité. À une altitude de 18 000 pieds, la densité de l'air a la moitié de la densité de l'air au niveau de la mer. Afin de maintenir sa portance à une altitude plus élevée, un aéronef doit voler à une vitesse vraie supérieure pour toute AOA donnée.

L'air chaud est moins dense que l'air frais et l'air humide est moins dense que l'air sec. Ainsi, par une journée chaude et humide, un aéronef doit voler à une vitesse vraie supérieure pour toute AOA donnée que par une journée fraîche et sèche. 

Si le facteur de densité est diminué et que la portance totale doit être égale à la masse totale pour rester en vol, il s'ensuit que l'un des autres facteurs doit être augmenté. Le facteur généralement augmenté est la vitesse ou l'angle d'attaque car ceux-ci sont contrôlés directement par le pilote.  

La portance varie directement avec la surface de l'aile, à condition qu'il n'y ait pas de changement dans la forme en plan de l'aile. Si les ailes ont la même proportion et les mêmes sections de profil aérodynamique, une aile avec une surface en plan de 200 pieds carrés soulève deux fois plus au même AOA qu'une aile avec une surface de 100 pieds carrés.  

Deux facteurs aérodynamiques majeurs du point de vue du pilote sont la portance et la vitesse car ils peuvent être contrôlés facilement et avec précision. Bien sûr, le pilote peut également contrôler la densité en ajustant l'altitude et peut contrôler la surface alaire si l'avion a des volets du type agrandissant la surface alaire. Cependant, dans la plupart des situations, le pilote contrôle la portance et la vitesse pour manœuvrer un aéronef. Par exemple, en vol rectiligne en palier, en croisière à une altitude constante, l'altitude est maintenue en ajustant la portance pour correspondre à la vitesse ou à la vitesse de croisière de l'avion, tout en maintenant un état d'équilibre dans lequel la portance est égale au poids. Dans une approche d'atterrissage, lorsque le pilote souhaite atterrir aussi lentement que possible, il est nécessaire d'augmenter l'angle d'attaque près du maximum pour maintenir la portance égale au poids de l'avion.

Rapport portance/traînée 

Le rapport portance / traînée (L / D) est la quantité de portance générée par une aile ou un profil aérodynamique par rapport à sa traînée. Un rapport L/D indique l'efficacité du profil aérodynamique. Les avions avec des rapports L/D plus élevés sont plus efficaces que ceux avec des rapports L/D plus faibles. En vol non accéléré avec des données de portance et de traînée stables, les proportions du coefficient de portance (CL) et du coefficient de traînée (CD) peuvent être calculées pour un AOA spécifique.

Le coefficient de portance est sans dimension et concerne la portance générée par un corps de levage, la pression dynamique de l'écoulement de fluide autour du corps et une zone de référence associée au corps. Le coefficient de traînée est également sans dimension et est utilisé pour quantifier la traînée d'un objet dans un environnement fluide, tel que l'air, et est toujours associé à une surface particulière.

Le rapport L / D est déterminé en divisant le CL par le CD, ce qui revient à diviser l'équation de portance par l'équation de traînée car toutes les variables, à l'exception des coefficients, s'annulent. Les équations de portance et de traînée sont les suivantes (L = portance en livres ; D = traînée ; CL = coefficient de portance ; ρ = densité (exprimée en limaces par pied cube) ; V = vitesse (en pieds par seconde) ; q = dynamique pression par pied carré (q = 1 ⁄2 ρv2); S = la surface du corps de levage (en pieds carrés); et CD = rapport de la pression de traînée à la pression dynamique)

Généralement à faible AOA, le coefficient de traînée est faible et de petits changements dans l'AOA ne créent que de légers changements dans le coefficient de traînée. À AOA élevé, de petits changements dans l'AOA provoquent des changements significatifs de traînée. La forme d'un profil aérodynamique, ainsi que les modifications de l'angle d'attaque, affectent la production de portance.

Remarquez sur la figure que le coefficient de courbe de portance (rouge) atteint son maximum pour cette section d'aile particulière à 20° AOA, puis diminue rapidement. 20° AOA est donc l'angle d'attaque critique. Le coefficient de la courbe de traînée (orange) augmente très rapidement à partir de 14° AOA et surmonte complètement la courbe de portance à 21° AOA. Le rapport portance / traînée (vert) atteint son maximum à 6 ° AOA, ce qui signifie qu'à cet angle, le plus de portance est obtenu pour le moins de traînée.  

Notez que le rapport portance/traînée maximum (L/DMAX) se produit à un CL et un AOA spécifiques. Si l'aéronef est exploité en vol stabilisé à L/DMAX, la traînée totale est minimale. Tout AOA inférieur ou supérieur à celui de L/DMAX réduit le L/D et augmente par conséquent la traînée totale pour la portance d'un avion donné. La figure représente le L/DMAX par la partie la plus basse de la ligne bleue étiquetée « traînée totale ». La configuration d'un avion a un grand effet sur le L/D.

Glisser

La traînée est la force qui résiste au mouvement d'un avion dans les airs. Il en existe deux types de base : la traînée parasite et la traînée induite. Le premier est appelé parasite car il ne fonctionne en aucun cas pour aider au vol, tandis que le second, la traînée induite, est le résultat d'une portance développant un profil aérodynamique.

Traînée parasitaire

La traînée parasite est composée de toutes les forces qui contribuent à ralentir le mouvement d'un avion. Comme le terme parasite l'implique, c'est la traînée qui n'est pas associée à la production de portance. Cela comprend le déplacement de l'air par l'aéronef, la turbulence générée dans le courant d'air ou un obstacle à l'air se déplaçant au-dessus de la surface de l'aéronef et du profil aérodynamique. Il existe trois types de traînée parasite : la traînée de forme, la traînée d'interférence et la friction cutanée.

Faire glisser le formulaire 

La traînée de forme est la partie de la traînée parasite générée par l'avion en raison de sa forme et du flux d'air qui l'entoure. Les exemples incluent les capots de moteur, les antennes et la forme aérodynamique d'autres composants. Lorsque l'air doit se séparer pour se déplacer autour d'un aéronef en mouvement et de ses composants, il finit par rejoindre après avoir dépassé le corps. La rapidité et la douceur avec laquelle il rejoint est représentative de la résistance qu'il crée, ce qui nécessite une force supplémentaire pour être surmonté.

Remarquez comment la plaque plate de la figure fait tourbillonner l'air autour des bords jusqu'à ce qu'il rejoigne finalement l'aval. La traînée de forme est la plus facile à réduire lors de la conception d'un avion. La solution consiste à rationaliser autant de pièces que possible.

Traînée d'interférence

La traînée d'interférence provient de l'intersection des courants d'air qui crée des courants de Foucault, des turbulences ou limite la fluidité du flux d'air. Par exemple, l'intersection de l'aile et du fuselage au pied de l'aile présente une traînée d'interférence importante. L'air circulant autour du fuselage entre en collision avec l'air circulant au-dessus de l'aile, fusionnant en un courant d'air différent des deux courants d'origine. La plus grande traînée d'interférence est observée lorsque deux surfaces se rencontrent à des angles perpendiculaires. Les carénages sont utilisés pour réduire cette tendance. Si un chasseur à réaction porte deux réservoirs d'aile identiques, la traînée globale est supérieure à la somme des réservoirs individuels car les deux créent et génèrent une traînée d'interférence. Les carénages et la distance entre les surfaces de levage et les composants externes (tels que les antennes radar suspendues aux ailes) réduisent la traînée d'interférence.

Frottement de la peau

La traînée de friction cutanée est la résistance aérodynamique due au contact de l'air en mouvement avec la surface d'un aéronef. Chaque surface, aussi lisse soit-elle en apparence, a une surface rugueuse et irrégulière lorsqu'elle est vue au microscope. Les molécules d'air, qui entrent en contact direct avec la surface de l'aile, sont pratiquement immobiles. Chaque couche de molécules au-dessus de la surface se déplace légèrement plus rapidement jusqu'à ce que les molécules se déplacent à la vitesse de l'air se déplaçant autour de l'avion. Cette vitesse est appelée vitesse de flux libre. La zone entre l'aile et le niveau de vitesse du flux libre est à peu près aussi large qu'une carte à jouer et s'appelle la couche limite. Au sommet de la couche limite, les molécules augmentent leur vitesse et se déplacent à la même vitesse que les molécules à l'extérieur de la couche limite. 

Le flux d'air à l'extérieur de la couche limite réagit à la forme du bord de la couche limite comme il le ferait avec la surface physique d'un objet. La couche limite donne à tout objet une forme "effective" qui est généralement légèrement différente de la forme physique. La couche limite peut également se séparer du corps, créant ainsi une forme effective très différente de la forme physique de l'objet. Cette modification de la forme physique de la couche limite provoque une diminution spectaculaire de la portance et une augmentation de la traînée. Lorsque cela se produit, le profil aérodynamique a calé. 

Afin de réduire l'effet de la traînée par frottement de la peau, les concepteurs d'avions utilisent des rivets encastrés et suppriment toutes les irrégularités qui peuvent dépasser de la surface de l'aile. De plus, une finition lisse et brillante facilite la transition de l'air à travers la surface de l'aile. Étant donné que la saleté sur un avion perturbe la libre circulation de l'air et augmente la traînée, gardez les surfaces d'un avion propres et cirées. 

Traînée induite 

Le deuxième type de traînée de base est la traînée induite. C'est un fait physique établi qu'aucun système qui fonctionne au sens mécanique ne peut être efficace à 100 %. Cela signifie que quelle que soit la nature du système, le travail requis est obtenu au prix de certains travaux supplémentaires qui sont dissipés ou perdus dans le système. Plus le système est efficace, plus cette perte est faible.

En vol en palier, les propriétés aérodynamiques d'une aile ou d'un rotor produisent une portance nécessaire, mais celle-ci ne peut être obtenue qu'au prix d'une certaine pénalité. Le nom donné à cette pénalité est la traînée induite. La traînée induite est inhérente chaque fois qu'un profil aérodynamique produit de la portance et, en fait, ce type de traînée est indissociable de la production de portance. Par conséquent, il est toujours présent si une portance est produite. 

Un profil aérodynamique (aile ou pale de rotor) produit la force de portance en utilisant l'énergie du flux d'air libre. Chaque fois qu'un profil aérodynamique produit de la portance, la pression sur la surface inférieure de celui-ci est supérieure à celle sur la surface supérieure (principe de Bernoulli). En conséquence, l'air a tendance à s'écouler de la zone de haute pression sous la pointe vers le haut vers la zone de basse pression sur la surface supérieure. Au voisinage des pointes, ces pressions ont tendance à s'égaliser, ce qui se traduit par un écoulement latéral vers l'extérieur de la face inférieure vers la surface supérieure. Ce flux latéral confère une vitesse de rotation à l'air aux extrémités, créant des tourbillons qui traînent derrière le profil aérodynamique.

Lorsque l'avion est vu de la queue, ces tourbillons circulent dans le sens antihoraire autour de la pointe droite et dans le sens horaire autour de la pointe gauche. Lorsque l'air (et les tourbillons) roulent à l'arrière de votre aile, ils s'inclinent vers le bas, ce qui est connu sous le nom de downwash. La figure montre la différence entre le courant descendant en altitude et près du sol. Compte tenu du sens de rotation de ces tourbillons, on constate qu'ils induisent un flux d'air ascendant au-delà de la pointe et un flux descendant derrière le bord de fuite de l'aile. Ce downwash induit n'a rien de commun avec le downwash qui est nécessaire pour produire la portance. C'est en fait la source de la traînée induite.

Le downwash pointe le vent relatif vers le bas, donc plus vous avez de downwash, plus votre vent relatif pointe vers le bas. C'est important pour une très bonne raison : la portance est toujours perpendiculaire au vent relatif. Dans la figure, vous pouvez voir que lorsque vous avez moins de downwash, votre vecteur de portance est plus vertical, s'opposant à la gravité. Et lorsque vous avez plus de downwash, votre vecteur de portance pointe davantage vers l'arrière, provoquant une traînée induite. En plus de cela, il faut de l'énergie à vos ailes pour créer le downwash et les vortex, et cette énergie crée de la traînée.

Plus la taille et la force des tourbillons et la composante de balayage vers le bas qui en résulte sur le flux d'air net au-dessus du profil aérodynamique sont grandes, plus l'effet de traînée induit est important. Ce balayage vers le haut du profil aérodynamique à l'extrémité a le même effet que la flexion du vecteur de portance vers l'arrière; par conséquent, la portance est légèrement à l'arrière de la perpendiculaire au vent relatif, créant une composante de portance vers l'arrière. C'est la traînée induite.

Afin de créer une plus grande pression négative sur le dessus d'un profil aérodynamique, le profil aérodynamique peut être incliné vers un AOA plus élevé. Si l'AOA d'un profil aérodynamique symétrique était nul, il n'y aurait pas de différence de pression, et par conséquent, pas de composante de balayage vers le bas et pas de traînée induite. Dans tous les cas, à mesure que l'AOA augmente, la traînée induite augmente proportionnellement. En d'autres termes, plus la vitesse est faible, plus l'angle d'attaque nécessaire pour produire une portance égale au poids de l'avion est élevé et, par conséquent, plus la traînée induite est grande. La quantité de traînée induite varie inversement au carré de la vitesse anémométrique. 

Inversement, la traînée parasite augmente avec le carré de la vitesse. Ainsi, en régime permanent, à mesure que la vitesse diminue jusqu'à se rapprocher de la vitesse de décrochage, la traînée totale augmente, principalement en raison de la forte augmentation de la traînée induite. De même, lorsque l'avion atteint sa vitesse à ne jamais dépasser (VNE), la traînée totale augmente rapidement en raison de la forte augmentation de la traînée parasite. Comme le montre la figure, à une vitesse donnée, la traînée totale est à son minimum. En calculant la portée maximale des aéronefs, la poussée nécessaire pour surmonter la traînée est au minimum si la traînée est au minimum. La puissance minimale et l'endurance maximale se produisent à un point différent. 

Lester

La gravité est la force de traction qui tend à attirer tous les corps vers le centre de la terre. Le CG peut être considéré comme un point où se concentre toute la masse de l'aéronef. Si l'avion était soutenu à son CG exact, il s'équilibrerait dans n'importe quelle attitude. On notera que le CG est d'une importance majeure dans un avion, car sa position a une grande incidence sur la stabilité. L'emplacement autorisé du CG est déterminé par la conception générale de chaque aéronef particulier. Les concepteurs déterminent la distance parcourue par le centre de pression (CP). Il est important de comprendre que la masse d'un aéronef est concentrée au CG et que les forces aérodynamiques de portance se produisent au CP. Lorsque le CG est en avant du CP, il y a une tendance naturelle de l'avion à vouloir piquer du nez. Si le CP est en avant du CG, un moment de tangage à cabrer est créé.

Le poids a une relation définie avec la portance. Cette relation est simple, mais importante pour comprendre l'aérodynamique du vol. La portance est la force vers le haut sur l'aile agissant perpendiculairement au vent relatif et perpendiculairement à l'axe latéral de l'avion. La portance est nécessaire pour contrebalancer le poids de l'avion. En vol en palier stabilisé, lorsque la force de portance est égale à la force de poids, l'avion est dans un état d'équilibre et n'accélère ni vers le haut ni vers le bas. Si la portance devient inférieure au poids, la vitesse verticale diminuera. Lorsque la portance est supérieure au poids, la vitesse verticale augmente.