La conception d'un avion nécessite de répondre à certains problèmes :

>>> Faire voler un objet plus lourd que l'air :

C'est grâce à son profil qu'une aile génère la portance.

L'air circulant sur la face supérieure (l'extrados), ayant une distance plus importante à parcourir, se déplace plus vite que sur l'intrados. Les particules d'air y sont moins nombreuses, la pression y est donc moins importante. L'aile est alors aspirée vers le haut : c'est la portance.

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>>> Eviter le décrochage :

Pour gagner de l'altitude, un avion doit relever le nez l'aile forme alors avec l'horizontale un angle appelé angle d'incidence. Jusqu'à une certaine valeur, qui varie avec la vitesse, la portance augmente. Mais lorsque l'angle critique est dépassé, l'écoulement sur l'extrados devient turbulent et l'aile perd totalement sa portance. L'avion tombe en "feuille morte" : c'est le décrochage.

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>>> Se diriger :

	Les ailerons situés à l'extrémité des ailes servent à faire pivoter l'appareil selon son axe longitudinal : l'axe de roulis.
	La gouverne située sur le stabilisateur de queue sert à contrôler le lacet : la rotation autour de l'axe vertical.
	Enfin, les gouvernes de profondeur, situées sur la partie horizontale de l'empennage permettent de contrôler l'assiette : la rotation autour de l'axe transversal ou axe de tangage.

Pour tourner, un avion doit à la fois augmenter le roulis et le lacet.
En pivotant selon l'axe de roulis, la portance, qui reste perpendiculaire aux ailes, "tire" l'appareil dans la direction vers laquelle il s'incline. On peut dire qu'il dérape. Pour compenser ce dérapage, il faut incliner la gouverne verticale dans le sens opposé.

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>>> Limiter les turbulences :

Les avions, à l'instar des bateaux, laissent un sillage derrière eux. Les appareils volumineux et lourds créent de forts tourbillons marginaux capables de retourner un avion plus petit en un quart de seconde.
Chaque aile produit un tourbillon marginal causé par de l'air à relativement haute pression situé sous l'aile, qui se dirige en spirale autour et au-dessus de l'extrémité de l'aile vers la zone d'air à relativement basse pression situé sur l'aile. Les tourbillons circulent vers l'extérieur, vers le haut et autour des extrémités des ailes. Le tourbillon de gauche (vu de l'arrière de l'avion) tourne dans le sens des aiguilles d'une montre ; celui de droite tourne dans le sens inverse.

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