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Une aile est un type de pièce utilisé essentiellement pour de fournir de la portance lors des vols horizontaux en atmosphère. Les ailes sont par définition associées aux avions, bien qu'elles permettent également de courts vols ou planements pour des rovers et autres vaisseaux. Les efforts de portance qu'elles génèrent peuvent en outre être utilisés de différentes manières.

La portance générée dépend de la densité locale de l'atmosphère, du carré de la vitesse relative, ainsi que de l'angle d'incidence des ailes. La pression atmosphérique et le carré de la vitesse relative génèrent la force aérodynamique appelée pression dynamique (Q) définie par la formule suivante :

Où :
  • la densité locale de l'atmosphère [kg/m³]
  • la vitesse de l'appareil par rapport à l'atmosphère [m/s]

Le point où la portance de l'ensemble des ailes, des winglets et des surfaces de contrôle est moyenné est appelé centre de portance. Il agit grossièrement comme un bras de levier dont le pivot serait le centre d'inertie. La position relative du centre de portance par rapport à la masse est l'élément clé de la stabilité d'un avion ou d'une fusée. Si ce point est situé devant le centre d'inertie, l'appareil sera instable, la déflexion générant d'autres efforts de déflexion. À l'inverse, si le centre de portance est situé derrière le centre d'inertie, l'appareil sera également instable, la déflexion générant des efforts réduisant la déflexion et ainsi déviant l'appareil de son cap. Cet effet s'accentue lorsque la distance entre les deux points augmente. La stabilité signifie que le nez de l'appareil pointe spontanément en direction prograde, suivant la trajectoire balistique. L'empennage d'une fusée doit être placée à sa base mais le centre de portance d'un avion ne peut être que légèrement derrière le centre de masse, étant donné que les ailes nécessitent un léger angle d'incidence pour générer de la portance. Cela implique qu'un centre de portance placé trop en retrait génère un couple, poussant virtuellement le nez vers le bas suivant la trajectoire balistique, qui ne peut être dépassé par le couple généré par les surfaces de contrôle.

Les ailes génèrent inévitablement de la trainée. Étant donné que la trainée réduit la vitesse de l'appareil, un moteur est nécessaire pour la propulsion, sans quoi les énergies cinétique et potentielle seront consommées progressivement pendant le planement.

La portance générée dépend grandement de l'angle d'incidence. Elle augmente avec ce dernier dans un certain intervalle au delà duquel la trainée augmente plus rapidement que la portance, réduisant ainsi l'efficience de l'aile. L'angle d'incidence optimal est celui accordant le meilleur ratio portance/trainée.

Les ailes ne fournissent intrinsèquement aucun contrôle de la direction, bien que leurs forces de portance influent sur le mouvement d'un appareil en vol. Les bords de fuite constituent souvent l'endroit idéal où placer une surface de contrôle.

Liste des ailes

Ailes modulaires

Les dimensions des ailes modulaires sont spécifiées ci-dessous selon ce format. Le bord de l'aile connecté à une pièce racine est situé à la droite de l'image.

Certaines pièces d'ailes sont modulaires : elles suivent strictement une géométrie standardisée et sont par conséquent faciles à connecter les unes aux autres sans espacement. Cette propriété facilite la conception d'ailes personnalisées. Cependant, du fait de la structure en "arbre" de l'avion, la connexion entre ces pièces pour de plus grandes ailes peut s'avérer instable et peut nécessiter des renforcements à l'aide d'étais de connexion.

Les dimensions des ailes présentées dans le tableau ci-dessous sont notées comme suit :

  • L [Longueur] - longueur totale du module d'aile
  • W [Largeur] - dimension du bord du module à l'endroit de sa connexion avec la racine
  • E [Extremité] - dimension de l’extrémité opposée à la connexion à la racine (pour les modules d'ailes à corde constante, E=W ; pour les modules d'ailes triangulaires, E=0).
  • SD [Sweeping Depth] - profondeur de l'aile compte tenu de son angle de flèche. C'est la distance entre l’extrémité connectée à la racine et son opposée (for les modules d'ailes à bord de fuite perpendiculaire à W, SD=0)


Dimensions (m)
Image Pièce Taille radiale Coût
(Funds)
Masse
(t)
Temp. max.
(K)
Tolérance
(m/s)
Tolérance Portance L W (/ E) SD
Wing Connector Type A.png
Connecteur d'aile Type A Monté radial 500 0,2 2 400 15 50 2 2 4
Wing Connector Type B.png
Connecteur d'aile Type B Monté radial 500 0,2 2 400 15 50 2 4 2
Wing Connector Type C.png
Connecteur d'aile Type C Monté radial 250 0,1 2 400 15 50 1 2 2
Wing Connector Type D.png
Connecteur d'aile Type D Monté radial 100 0,05 2 400 15 50 0,5 2 1
Wing Connector Type E.png
Connecteur d'aile Type E Monté radial 100 0,05 2 400 15 50 0,5 1 2
Delta wing.png
Aile delta Monté radial 600 0,2 2 400 15 50 2 4 4 / 0
Small Delta Wing.png
Petite aile delta Monté radial 200 0,05 2 400 15 50 0,5 2 2 / 0
Wing Strake.png
Liston à aile Monté radial 400 0,05 2 400 15 50 0,5 1 4 / 0
Structural Wing Type A.png
Aile structurelle Type A Monté radial 500 0,1 2 400 15 50 1 2 4 / 0
Structural Wing Type B.png
Aile structurelle Type B Monté radial 500 0,1 2 400 15 50 1 4 2 / 0
Structural Wing Type C.png
Aile structurelle Type C Monté radial 300 0,05 2 400 15 50 0,5 4 1 / 0
Structural Wing Type D.png
Aile structurelle Type D Monté radial 150 0,025 2 400 15 50 0,25 1 2 / 0
Swept Wing Type A.png
Aile en flèche Type A Monté radial 500 0,113 2 400 15 50 1,13 4 2 / 0 2
Swept Wing Type B.png
Aile en flèche Type B Monté radial 500 0,226 2 400 15 50 2,26 4 2 / 2 2


Ailes irrégulières

Les ailes irrégulières ont des géométries variées et ne sont généralement pas prévues pour être reliées les unes aux autres.

Image Pièce Coût
(Funds)
Masse
(t)
Temp. max.
(K)
Tolérance
(m/s)
Portance
BasicFin.png
Basic Fin 25 0,01 934 4 0,12
AVT1 Winglet.png
AV-T1 Winglet 500 0,04 2 000 12 0,3
Tail fin.png
Tail Fin 600 0,13 2 000 12 0,61
Swept wings.png Swept Wings 620 0,275 2 000 15 1,37
FAT455AirplaneWing.png
FAT-455 Aeroplane Main Wing[Remarque 1] 2 800
(2 320)
3,78
(0,78)
2 000 15 7,8
BigSWingStrake.png
Big-S Wing Strake[Remarque 1] 1 000
(920)
0,6
(0,1)
2 000 15 1,0
BigSDeltaWing.png
Big-S Delta Wing[Remarque 1] 3 000
(2 760)
2,0
(0,5)
2 000 15 5,0
  1. 1.0 1.1 1.2 The FAT-455 Aeroplane Main Wing, Big-S Wing Strake, and Big-S Delta Wing are a combination of lifting surface and liquid fuel tank. Only the lift properties are shown.