Distribution de la portance :
Hypothèse de Prandtl :
Prandtl identifie la surface portante à deux séries de
tourbillons :
- Les tourbillons libres
- Les tourbillons liés; ceux-ci sont situés
à environ 1/4
Dans une aile en flèche, ces tourbillons :
- Augmentent le sillage de la partie centrale de l'aile
- Diminuent le sillage de la partie externe.
Comparons l'allure des courbes Cz = f (i) entre une aile droite et
une aile en flèche.
Nous voyons sur ce graphique que si le décrochage de l'aile
en flèche apparaît plus tôt que celui de l'aile
droite, il est moins brutale ce qui peut représenter certains
avantages.
Remarque : pour une aile en flèche, seule la composante de
vitesse normale au bord d'attaque Vn = V.Cos
j compte pour la portance. De plus, la configuration de l'aile
n'est pas à l'incidence i, mais à l'incidence 
.
Cz maximum :
La portance d'une aile en flèche par rapport à une aile
droite se déplace vers l'extérieur. La figure qui suit
montre la répartition de portance tout au long de l'envergure.
De plus, de par l'échelonnement des pressions dues à
la forme de l'aile, une dépression apparaît sur les
parties externes de l'extrados : la couche limite est alors
aspirée vers l'extérieur et s'accumule aux
extrémités. Cette accumulation de la couche limite,
combinée à l'augmentation des valeurs de Cz, produit un
décollement plus tôt sur les parties externes de l'aile
en flèche que sur l'aile droite. D'autre part, le glissement
de la couche limite entraîne une augmentation des Cz maxi dans
la partie centrale. Ces deux effets se superposant, cela
entraîne pour des nombres de Reynolds faibles des valeurs de Cz
maxi plus élevées pour des ailes en flèche que
pour des ailes droites.
Influence de j sur le Cz maxi:
Instabilité :
Le décollement sur les parties externes de l'aile en
flèche provoque :
- Une instabilité transversale
- Des moments longitudinaux positifs (queue lourde) et brusques.
Pour y remédier, on pourra utiliser les artifices suivants
:
- une profondeur aussi grande que possible sur les bords
marginaux.
- Un faible rayon de bord d'attaque.
- Un aspiration ou un soufflage de la couche limite à
l'extérieur de l'aile (difficile à réaliser).
- Des dispositifs auxiliaires tels que : fentes, volets
d'intrados, de bord d'attaque, ailes à fentes...
Les cloisons de décrochage sont un dispositif simple
permettant de limiter les risques de perte de vitesse et d'augmenter
la stabilité.
En conclusion, les caractéristiques de l'aile en
flèche aux basses vitesses (vitesse de nos modèles en
évolution lentes, ou ce qui pour nous constitue la tranche des
vitesses moyennes) sont moyennes. Toutefois, par des artifices, nous
pouvons augmenter l'efficacité de ces ailes à ces
vitesses. De plus, l'aile en flèche présente
d'énormes avantages dans des cas de centrage difficiles et
dans le cas de modèles très rapides.
