Dans quelle mesure notre compréhension de la portance/lift en aéronautique est-elle complète ou incomplète ?

Article initialement publié sur Quora

Ah ça c’est une excellente question. Je croyais que tout était parfaitement compris jusqu’à ce que je lise 3 articles d’un ami que j’ai résumés ici:

Portance : pourquoi ça vole ? - Pourquoi Comment Combien

En gros, on a des modèles mathématiques qui marchent très bien comme le Théorème de Kutta-Jukowski , mais qui ne correspondent pas à ce qu’on constate expérimentalement. Et d’autre part on a des principes tout simples comme celui de Newton (la portance est la réaction de la déviation de l’air vers le bas) qui est considéré correct à la NASA[1] , mais sans explication de pourquoi l’air est plus dévié par l’extrados que par l’incidence de l’aile, appelé “effet d’écope”.

(intermède : jolie photo montrant que de l’air est dévié vers le bas)

Il y a des travaux très récents pour tenter d’expliquer l’effet d’écope, notamment

Hoffman, J., Jansson, J. & Johnson, C. “New Theory of Flight” J. Math. Fluid Mech. (2016) 18: 219. doi:10.1007/s00021-015-0220-y

Selon eux, de petits tourbillons se créent dans l’axe du flux qui accentuent la dépression sur l’extrados et y “collent” le flux d’air qui est ainsi dévié vers le bas, créant l’effet d’écope.

Cette explication est très contestée, mais je trouve intéressant de faire un parallèle avec La mystérieuse équation de Navier-Stokes : la mécanique des fluides est incomplète. On a des équations qui décrivent bien comment les choses se passent, mais on ne sait pas encore bien pourquoi.

Notes de bas de page

[1] Lift from Flow Turning