L'angle entre une ligne de référence choisie sur l'aile (souvent le quart de corde ou le bord d'attaque) et une ligne perpendiculaire à l'axe longitudinal ou latéral de l'appareil, employé pour décrire la flèche de l'aile ; une flèche positive signifie en général que le bord de fuite est déplacé vers l'arrière par rapport à la racine.

Principe

La flèche réduit la composante de la vitesse libre normale au bord d'attaque, retardant l'apparition des effets de compressibilité (Mach critique) et la formation de chocs en transsonique, tout en induisant un écoulement en direction spanwise qui influence le décrochage et la répartition de portance.

Démonstration

Les avions commerciaux transsoniques utilisent une flèche modérée à élevée pour augmenter le Mach critique, permettant une croisière efficace proche du régime transsonique ; cependant la flèche engendre un écoulement spanwise pouvant favoriser le décrochage aux saumons si l'on ne compense pas par du vrillage, un washout ou des fences.

Mauvaise application

Supposer que la flèche réduit toujours la traînée ; à basse vitesse la flèche peut détériorer la répartition de portance et augmenter les pertes liées à l'écoulement spanwise ; de plus, confondre la référence (bord d'attaque vs quart de corde) conduit à des comparaisons aérodynamiques et géométriques erronées.

Conséquence

Une flèche adaptée permet des vitesses de croisière plus élevées en maîtrisant la traînée d'onde transsonique, mais nécessite des mesures de conception pour contrôler l'écoulement spanwise, modifie l'autorité des commandes et impose des contraintes structurelles liées aux moments de flexion et de torsion.

Inversion

La flèche inverse (flèche vers l'avant) peut améliorer la répartition de portance et la maniabilité à forts angles d'attaque mais augmente le risque de divergence aérodynamique structurale et complique le contrôle en raison d'un écoulement spanwise dirigé vers l'intérieur.

Limite

Définie pour les ailes planform conventionnelles et dépendante de la ligne de référence choisie ; ses bénéfices aérodynamiques diminuent pour les planforms très affutées ou delta, et la flèche interagit fortement avec le nombre de Mach, l'allongement et le rapport épaisseur/corde.

Tension sémantique

Interagit et peut entrer en conflit avec la dièdre, le taux d'affinage et l'allongement : la flèche améliore le comportement transsonique mais peut dégrader la maniabilité à basse vitesse, tandis que la dièdre et l'affinage servent à ajuster la stabilité latérale et la répartition de portance.

Synthèse

L'angle de flèche est un levier géométrique choisi pour arbitrer entre performance transsonique et caractéristiques à basse vitesse/maniabilité : il retarde les effets de compressibilité et la traînée d'onde à haute vitesse tout en imposant des écoulements spanwise et des compromis structuraux qui doivent être maîtrisés par la conception aérodynamique et aéroélastique.