Le Hollandais Volant

Réponse : avec ses ailes :D.
Plus sérieusement, j'ai découvert que la question faisait de gros débats sur le net, et qu'en plus l'explication courante est fausse.

Pour commencer, et vous le savez peut-être, lorsqu'un avion est en vol il y'a principalement ces 4 forces (*) s'exerçant dessus :

• La traction des hélices (ou la poussé des réacteurs) qui tire (ou pousse) l'avion vers l'avant ;
• La trainée, résultante des frottements avec l'air sur la surface de l'avion, qui freine l'avion ;
• Le poids de l'avion, qui attire l'avion vers le bas ;
• La portance, qui permet à l'avion de se maintenir en l'air.

De ces 4 forces, c'est la portance qui est la moins facile à comprendre : comment une aile peut-elle générer une force dirigée vers le haut ?
Il y avait plusieurs solutions et évidemment, l'explication populaire qu'on nous fourgue depuis toujours EST FAUSSE.

C'est finalement sur les explications fournies par des sites sérieux (NASA) que j'ai compris l'erreur faite par tout le monde. Voici donc l'explication simplifiée mais correcte de l'origine de la portance d'une aile d'avion.

L'explication courante et fausse : l'air accélère et crée une dépression.

Cette explication, que j'ai entendu tellement souvent étant gamin est fausse. Voici son énoncé :


L'ennui, c'est que cet effet d'aspiration dû à la vitesse (bien que tout à fait présente) ne suffit pas : même pour un avion de ligne volant à 800 km/h, la différence de pression est bien trop faible pour soulever un avion entier (source).

De plus, un avion en papier n'a pas les ailes bombées et pourtant il vole très bien…

Une explication alternative, évoquant l'inclinaison de l'aile, pour que l'air tape dessous et la soulevant tel un caillou ricochant sur l'eau est fausse aussi, car c'est oublier ce qui se passe au dessus de l'aile !

La bonne réponse

La principale raison à la portance s'explique avec la troisième loi de Newton et un effet aérodynamique nommé l’effet Coandă.

L’effet Coandă, c’est quand vous prenez une cuillère et que vous en présentez la partie bombée sous le filet d’eau du robinet, comme sur cette image : le filet d’eau est dévié, car elle épouse les courbes de la cuillère.

Il se passe exactement la même chose avec un avion : une aile d'avion est inclinée, du coup le dessus paraît bombé. De cette manière, elle « imprime » au courant d'air un changement de direction : le flux d'air va suivre la forme de l'aile et au final l'air aura un mouvement descendant.

Or, si le sens du mouvement change il y'a production d'une force (c'est la Deuxième loi de Newton) et cette force pousse l'air vers le bas :


La 3e loi de Newton dit qu’à toute force exercée dans un sens, il y'a une force associée s'exerçant dans le sens opposé avec la même intensité.
C'est le principe d'action-réaction.

Donc : si l'air est globalement poussé vers le bas, l'aile est poussée vers le haut et l'avion tout entier avec.

Conclusion

C'est cette explication (reposant sur la troisième loi de Newton et l’effet Coandă) qui ressort la plus souvent sur des sources considérables comme fiables : NASA, Université de Floride.

Donc, la principale raison de la portance d'un avion est que l'aile pousse le flux d'air vers le bas, et que par réaction l'air pousse l'aile en haut. Action, réaction.
(c'est ultra-simplifié, mais au moins ce n'est pas faux, contrairement à l'explication « populaire ».)

On comprend maintenant beaucoup mieux pourquoi les avions sont équipés d'ailerons repliables : ces ailerons sortent par l'arrière de l'aile et rendent l'aile très fortement courbé : c'est pour dévier encore plus le flux d'air lorsque l'avion ne vole pas vite (lors du décollage et à atterrissage).

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(*) : oui, je suis conscient que la force de gravité de Jupiter ou le champ magnétique terrestre interviennent aussi dans la position de notre avion, mais je les ait omis, sinon ça devient un peu délicat.