Grandeur caractérisant l'étroitesse d'une aile, définie comme le carré de l'envergure divisé par la surface de la planform (AR = b^2 / S) ou, pour des ailes simples, comme l'envergure divisée par la corde aérodynamique moyenne ; un AR élevé indique une aile longue et étroite, un AR faible une aile courte et large.

Principe

L'allongement contrôle l'intensité de la traînée induite (vortices) pour une portance donnée : un AR élevé réduit la traînée induite et améliore l'efficacité portante aux vitesses subsoniques, tandis qu'un AR faible augmente la traînée induite mais peut améliorer la robustesse structurelle et la maniabilité.

Démonstration

Les planeurs utilisent des allongements très élevés pour minimiser la traînée induite et maximiser le rapport de plané ; les chasseurs modernes emploient des allongements faibles pour réduire la masse structurelle et améliorer la rapidité de roulis malgré une traînée induite plus élevée à basse vitesse.

Mauvaise application

Appliquer la formule AR simple à des ailes fortement non planaires, munies d'ailerons ou d'ailerons de bout (winglets), ou présentant un important vrillage ou une forte flèche sans corriger l'envergure effective ou la planform aérodynamique conduit à des prédictions de performance inexactes.

Conséquence

Le choix d'un allongement approprié entraîne des compromis prévisibles : meilleure efficacité en croisière et en vol plané avec un AR élevé contre plus d'agilité, une meilleure gestion de l'épaisseur en transsonique et une compacité structurelle avec un AR faible.

Inversion

L'objectif inverse—minimiser l'allongement—increase volontairement la traînée induite mais peut favoriser une grande maniabilité en roulis, réduire les moments de flexion et faciliter le rangement et la conception pour des appareils rapides ou embarqués.

Limite

Pertinent principalement pour des ailes portantes planformées en écoulement attaché ou faiblement séparé ; l'effet de l'allongement interagit avec le nombre de Reynolds, la flèche, le taux d'affinage et la forme de planform et est moins prédictif pour les ailes delta, très fléchées transsoniques ou celles où la portance vortex prédomine.

Tension sémantique

Entre en tension avec le taux d'affinage, la surface alaire et la flèche comme paramètres géométriques influençant la performance ; l'allongement traite du compromis envergure/surface tandis que d'autres métriques capturent mieux les variations de corde ou de planform affectant la traînée d'onde ou le comportement structurel.

Synthèse

L'allongement est un paramètre géométrique fondamental quantifiant le rapport envergure/aire qui influence fortement la traînée induite, la distribution de portance et les charges structurelles ; son choix optimal équilibre efficacité aérodynamique, contraintes structurelles, tenue en roulis et exigences de mission.