Aérodynamique externe

Comprendre et décrire les forces (portance et traînée) induites par un écoulement sur un corps. Identifier les paramètres de conception associés. Formuler et appliquer des modèles d'écoulement utilisables en aérodynamique. Estimer la précision de la prédiction issue des modèles, du point de vue d'un concepteur.

1. Dynamique du vol. Pilotage et surfaces de contrôle. Équilibre longitudinal. Stabilité du vol.
2. Conception bidimensionnelle d'une aile. Éléments essentiels de la théorie du profil d'aile. Cas particulier d'un profil mince. Approche potentielle, méthode des panneaux.
3. Portance et effets 3D. Lien portance / circulation et ses conséquences pour les écoulements 3D. Cas particulier de l'aile elliptique et généralisation. Modèles : théories de la surface portante et de la ligne portante.
4. Contrôle de la traînée. Couches limites laminaires et turbulentes. Paramètres d'influence sur la transition. Composantes de traînée sur un aéronef.
5. Effets de la compressibilité. Nombre de Mach, ondes de choc. Profils transsoniques et supersoniques. Modèles : théories de Prandtl-Glauert et d'Ackeret.

TP : étude en soufflerie d'un profil d'aile, et comparaison à des simulations. BE : modélisations élémentaires d'un avion. BE : conception géométrique d'un profil d'aile répondant à un cahier des charges donné.