Typologie d’ailes

Typologie d’ailes

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Définition : dispositif mécanique fixe ou mobile à deux faces, appelées extrados (face supérieure) et intrados (face inférieure), assurant la portance de l’appareil.

Chaque aile est constituée :

  • d’un (ou plusieurs) longeron attaché au fuselage
  • de nervures qui supportent le revêtement supérieur et inférieur
  • de bords avant et arrière de l’aile appelés bord d’attaque et bord de fuite.
  • d’une extrémité constituée d’un saumon d’aile
  • et de sa base qui constitue l’emplanture de l’aile.

On définit les caractéristiques d’une aile selon :

  • son profil (coupe verticale de l’aile),
  • sa corde de profil (ligne joignant le bord d’attaque au bord de fuite),
  • son envergure (distance entre les extrémités des deux ailes),
  • sa profondeur (longueur de la corde de profil),
  • son épaisseur (distance maximum entre l’extrados et l’intrados) et
  • son allongement (rapport envergure/profondeur).
  • Il faut également connaître son dièdre (positif ou négatif).

L’aile supporte des dispositifs permettant le pilotage de l’avion : bec et volets hypersustentateurs, ailerons ou élevons, aérofreins. Elle peut aussi servir de point d’attache pour les blocs propulseurs, le train d’atterrissage et des emports militaires (missilles, bombes, roquettes…).

Voici la liste des configurations d’ailes (cliquez sur le terme pour aller à la section) :

L’aile basse

L’aile monoplan est implantée en bas du fuselage de l’avion. Cela permet de dégager le champ de vision du pilote et de concevoir un train d’atterrissage plus court et donc plus léger. Par contre dans une configuration bimoteur, les moteurs étant dans les ailes, le diamètre des hélices doit être réduit. C’est la configuration la plus courante des monomoteurs, qui n’ont pas ce problème.

Ex : Reggiane Re.2000 Falco

L’aile haute

L’implantation de l’aile est placée sur la partie supérieure du fuselage. Cette configuration gène la visibilité de l’équipage vers le haut mais l’améliore pour l’observation. L’inconvénient est de concevoir un train d’atterrissage allongé quand il est monté sous les ailes. Ce type d’aile est plus courant sur les multimoteurs.

Ex : Farman F.222

L’aile médiane

l’aile est implanté au milieu du fuselage, dans une position intermédiaire entre l’aile haute et l’aile basse. Cette configuration est fréquente chez les bombardiers de la WW2 et par la suite chez les chasseurs à réaction à aile droite.

Ex : Northrop F-89 Scorpion

L’aile parasol

Les avions à aile parasol étaient tous des monoplans, dont l’aile était fixée non pas directement au fuselage au dessus, sur des haubans, eux-mêmes reliés au fuselage. Cette configuration disparue au fur et mesure durant l’entre-deux-guerres et très peu de modèles avaient encore cette configuration au début de la WW2.

Ex : Gourdou-Leseurre LGL.32

L’aile en mouette

L’aile à profil de mouette comporte, au lieu d’être droite, une « brisure ». L’aile présente alors un changement d’orientation. Elle peut être montante entre le fuselage et la brisure et parallèle au sol ou légèrement descendante, ensuite.

Ex : Beriev Be-12 Chaika Mail

L’aile de mouette inversée

A l’inverse du profil de mouette, la partie de cette aile implantée dans le fuselage descend fortement puis se redresse après la « brisure ». Cette configuration permettait de réduire la hauteur du train d’atterrissage tout en donnant un avantage aérodynamique au moment de la ressources, au terme d’un piqué.

Ex : Junkers Ju 87 Stuka

L’aile volante

Sur ce type d’appareil, l’aile est le seul élément de l’avion, qui englobe le fuselage. Dans leur forme extrème, les ailes volantes sont également des avions sans plans horizontaux arrières. Jack Northrop sera le pionnier de ce concept, qui ne donnera aucun avion opérationnel pendant la WW2. Après-guerre, cette forme d’avion est oublié durant plusieurs décennies, avant de réapparaître dans les années 80 pour la conception d’avions furtifs

Ex : Northrop B-2 Spirit

L’aile droite

Dans cette configuration, l’aile forme un parfait angle droit avec la ligne centrale du fuselage. Ce type d’aile est utilisé quasiment exclusivement jusqu’à l’apparition de chasseurs à réaction qui adopteront ,dans les années 50, l’aile en flèche pour des raisons d’aérodynamisme.

Ex : Hawker Sea Hawk

L’aile en flèche

Avec la suprématie des chasseurs à réaction, tout d’abord à aile droite, ces derniers optent pour cette configuration qui assurent à l’appareil une trainée moins important et l’accès à des vitesses plus importantes. Dans ce cas l’aile forme un angle inférieur à 90° avec la ligne centrale du fuselage.

Ex : Dassault Super Mystère B.2

L’aile en flèche inversée

Cette forme d’aile encore peu commune de nos jours, se caractérise par une flèche dont les saumons par vers l’avant de l’appareil. Les appareils qui utilisent cette forme, comportent généralement des plans « canard ». Cette configuration permet d’avoir une manœuvrabilité sans égale à toute les vitesses : subsonique et supersonique.

Ex : Sukhoï Su-47 Berkut

L’aile delta

Dans cette configuration, l’aile forme quasiment un triangle isocèle dont le sommet se trouve à l’avant de l’avion et la base correspond au bord de fuite de l’aile. Du coup les plans fixes de l’empennage disparaissent. Cette forme a été privilégiée sur de nombreux chasseurs supersoniques car elle garantit peu de remous et assure une bonne résistance structurelle pour un poids léger.

Ex : Dassault Mirage III

L’aile elliptique

Cette forme caractéristique du Spitfire présente une aille dont les bords de fuite, mais aussi d’attaque forme une ellipse pour se rejoindre directement en bout d’aile. Cette configuration améliore la finesse d’une aile en augmentant son allongement. Elle permet également de limiter au maximum la traînée produite par les tourbillons résultants de l’écoulement de l’air autour de l’aile. Ce sont les premières ailes dotées d’un profil dit « laminaire », en raison de leur finesse.

Ex : Supermarine Spitfire

L’aile gothique ou en ogive

Il s’agit en réalité d’une aile delta qui offre une allure différente du bord d’attaque. L’aile delta classique propose des bords d’attaque et de fuite, tandis que l’aile gothique présente une forme « en vague » du bord d’attaque, celui-ci ayant un angle de plus en plus prononcé en partant de la racine de l’aile.

Cette configuration, utilisée par le Concorde, permet de créer un vortex hypersustentateur et pemet une vitesse d’attérissage acceptable.

Ex : Avro Vulcan

L’aile brisée ou double delta

Cette configuration, offre quasiment les mêmes conditions de vols que l’aile gothique. Mais son aspect est moins esthétique, car l’aile delta est « brisée » en deux sections offrant une flèche d’un angle différent.

Ex : Saab J35 Draken

L’aile à géométrie variable

Cette aile a pour principe d’avoir un angle de fléche variable permettant ainsi de flexibiliser le domaine de vol, et donc de rendre les appareils plus polyvalents.

L’appareil peut replier ses ailes vers l’arrière grâce à un point de pivot, sa configuration tend vers celle de l’aile delta, le bord de fuite de l’aile venant pratiquement au contact de l’empennage. Ainsi il peut accéder aux vitesses supersoniques.

Il peut également avancer ses ailes pour profiter d’une portance et une maniabilité maximale à vitesse subsonique, comme pour un appontage.

Ex : Rockwell B-1 Lancer

L’aile trapèzoïdale

Cette aile reprend le même principe que l’aile elliptique mais avec une forme géométrique au lignes plus radicales.

Plusieurs types d’ailes précédentes peuvent être considérées également comme des ailes trapèzoïdales, mais les plus caractéristiques sont celles qui sont associés à un fuselage furtif. Le trapèze y est alors plus évident.

Ex : Lockheed F-22 Raptor

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