La différence entre le planeur et l'avion

Lorsqu'un avion se trouve en vol horizontal, quatre forces s'exercent sur lui :

Premièrement, le poids. Celui-ci s'explique par l'attraction terrestre. Il s'exerce sur tout objet présent dans l'atmosphère, et est représenté par un vecteur vertical orientée vers le bas, qui est opposé à la portance.

Deuxièmement, la traînée. Celle-ci est due aux frottements de l'air sur l'avion, qui freinent celui-ci dans son vol. Elle est présente partout, à partir du moment où un objet est en mouvement (Elle est représentée par un vecteur horizontal orienté dans le sens de l'écoulement).

Troisièmement, la portance. Elle est représentée par un vecteur vertical dirigé vers le haut (Opposé au poids), et est rendue possible grâce aux ailes (nous en parlerons en temps voulu).

Dernièrement, la traction. C'est le moteur qui est coupable de cette force, représentée par un vecteur horizontal opposé à l'écoulement de l'air.

Ces quatre forces s'équilibrent et permettent un vol horizontal rectiligne uniforme. Cependant, le planeur est dépourvu de moteur, et donc de la force de traction. Après le largage du câble, seules restent en présence la résultante aérodynamique (somme des vecteurs de la portance et de la trainée) et le poids. Si le pilote essaye de maintenir son planeur en vol horizontal, aucune force ne vient équilibrer la traînée : la vitesse décroît, la force de portance diminue, le poids l'emporte rapidement donc l'appareil descend. Sans force de traction, le vol horizontal est impossible. L'appareil va quitter cette trajectoire pour une trajectoire descendante.

Le pilote oriente la nouvelle trajectoire de telle sorte qu'elle forme avec l'horizontale l'angle "d". La résultante aérodynamique dont l'orientation est liée à celle du vent relatif pivote également de l'angle "d" et devient verticale. Elle vient directement s'opposer au poids, et les forces sont donc en équilibre.

Le but est donc de réduire un maximum l'angle "d" afin que la perte d'altitude soit minimale lorsque le planeur vole. Celui-ci étant directement lié à la portance et la traînée, il faut donc étudier quelle forme d'aile fournirait au planeur une portance maximale ainsi qu'une traînée minimale. On obtiendrait ainsi le planeur le plus performant possible.