La force de trainée s’oppose au déplacement de l’avion. Il y a donc un échange d’énergie de l’avion vers la masse d’air.

La traînée de sillage 

La trainée de sillage est liée au décollement des filets d’air sur l’arrière du profil. Plus les filets se décollent et plus la traînée de sillage est importante. Elle augmente avec la vitesse et l’incidence de vol de l’avion.  

La traînée induite

 

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La trainée induite trouve son origine dans les différences de pression entre l’intrados et l’extrados de l’aile. En effet l’air de l’intrados étant en surpression par rapport à celui de l’extrados, l’air du dessous du profil a tendance à remonter vers le dessus au niveau des saumons d’aile.  

Cela crée des tourbillons que l’on appelle tourbillons marginaux. Dans la zone du saumon d’aile,  ils partent de l’intrados de l’aile et remontent vers l’extrados. Ils s’élargissent au fur et à mesure que l’on s’éloigne derrière l’aile. 

La présence de winglets permet de diminuer la traînée induite de façon significative. 

Est-il dangereux de voler dans le sillage d’un autre avion ? 

L’avion laisse derrière lui deux tourbillons qui engendrent des  mouvements de la masse d’air. Ceux-ci sont d’autant plus importants que l’avion est de grande taille et ils peuvent s’avérer dangereux lorsqu’on passe dans le sillage d’un autre appareil, notamment en phase de décollage ou d’atterrissage. On les désigne sous le terme de turbulence de sillage même s’il ne s’agit pas d’un phénomène différent des deux décrits précédemment.  

Est-il parfois utile de créer de la trainée ? 

Et bien paradoxalement  oui ! et même, sans cela il serait difficile de faire atterrir les aérodynes qui ont une très bonne finesse comme les planeurs ou certains avions de ligne. Sur l’aile de ces aéronefs, des aérofreins (ou spoilers) qui sont de petites surfaces planes qui décollent les filets d’air et augmentent la trainée de sillage, peuvent être déployés. Ces aérofrein sont également appelés « destructeurs de portance ».

Pourquoi les planeurs ont-ils de grandes ailes ? 

L’allongement d’un avion est le rapport entre le carré de son envergure (L) et sa surface alaire  (S = surface des ailes). 

L’expérience montre que la traînée induite est limitée par l’allongement de l’aile. La recherche d’une traînée minimale et d’une portance optimale passe parfois par des ailes de grand allongement.  C’est pour cela que les aérodynes de bonne finesse comme les planeurs, disposent d’ailes longues. On retrouve cette particularité aussi chez les oiseaux marins pour qui il est important de voler sans se fatiguer. 

Existe-t-il un lien entre portance et trainée ?

Si l’on regarde les formules de ces deux composantes aérodynamiques, on s’aperçoit qu’elles sont très semblables. Elles diffèrent simplement par les coefficients Cx et Cz.

Or, et nous l’aborderons en détail dans la partie « étude des polaires », lorsque Cz augmente, Cx augmente également. En conséquence de quoi, lorsque la portance augmente, la trainée augmente également. Un dicton d’aérodynamicien affirme que « la portance : ça se paye ! »

Prolongement : visualisation de traînée induite chez les rapaces