Les ailes des avions de la famille Sukhoï 27 et au delà sont du type multi-longerons en caissons à raidisseurs intégrés.
Remarquez encore une fois la similitude entre la structure de l'empennage, et celle des ailes.
Il en est de même pour le Rafale, et le F35, entre autres.
L'aile du Rafale:
Et celle du F35:
Comme vous pouvez le voir, dans ces deux derniers cas le nombre de longeron est énorme (ils sont en contre-partie un peu plus minces), et la résistance de la structure est, elle aussi, énorme.
La dérive et sa gouverne de direction, le plan fixe
arrière (quand il éxiste), et sa gouverne de profondeur,
la gouverne de profondeur monobloc (lorsqu'il n'y a pas de plan fixe)
sont de construction identiques aux ailes.
Il existe un autre point commun entre les ailes et les surfaces de la queue, elles sont porteuse de gouvernes.
Ce sont des surfaces mobiles situées au bord de fuite de l'aile, généralement vers les extémités de la voilure afin de pouvoir travailler avec le bras de levier le plus long possible. Leur fonction est de faire pivoter l'avion autour de l'axe de roulis en faisant varier différentiellement la portance des deux ailes. (voir: le contrôle des avions et les gouvernes).
Pour les avions volant à haute vitesse, les forces
aérodynamiques peuvent devenir si gigantesques que les ailerons
placés aux extrémités des ailes pourraient, en
s'abaissant, provoquer une torsion de l'aile la faisant "piquer du
nez", et produire ainsi l'effet exactement contraire à celui
escompté; c'est ce qu'on appelle l'inversion d'ailerons.
Les
risques liés à cette inversion d'aileron ont amené
à choisir, pour les avions rapides, de partager les ailerons en
deux sections: une aux extrémités d'ailes pour les basse
vitesses (ailerons externes), et une autre plus près du fuselage
pour les hautes vitesses (ailerons internes).
Il existe un autre problème lié à l'usage des ailerons, c'est ce que l'on appelle le lacet inverse. Voici, en gros, de quoi il s'agit.
La trainée aérodynamique totale est l'addition de trois trainées différentes, à savoir:
Lorsqu'un avion vire, il s'incline vers l'intérieur du virage, pour cela, les ailerons de l'aile extérieur au virage s'abaissent afin d'augmenter la portance et relever l'aile, tandis que les ailerons de l'aile intérieure au virage se relèvent pour diminuer la portance et abaisser l'aile.
Il y a donc plus de portance sur l'aile qui se trouve à
l'extérieur du virage (celle qui se relève). S'il y a
plus de portance, il y a aussi plus de trainée surtout induite. Les trainées
de pression, et de frottement augmentent aussi mais bien moins fortement.
En "freinant"
l'aile extérieure par rapport à l'aile intérieure,
ce surcroit de trainée a tendance à
faire tourner l'avion du côté de l'aile extérieure,
donc en sens inverse du virage voulu; de là vient
l'expression de "lacet inverse".
Nous allons maintenant voir comment lutter contre ce lacet inverse (à la page suivante).