Profil (aérodynamique)

Le profil d'un élément aérodynamique est sa section longitudinale (parallèle au vecteur vitesse). Sa géométrie se caractérise par une cambrure (inexistante s'il est symétrique), une épaisseur et la distribution de l'épaisseur (rayon du bord d'attaque, emplacement de l'épaisseur maximale). À fluide, vitesse et angle d'attaque donnés, cette géométrie détermine l’écoulement du fluide autour du profil, par conséquent l'intensité des forces générées à tout moment, portance et traînée. Le nombre de Reynolds et le nombre de Mach permettent de décrire numériquement l’écoulement. Le fait qu'une surface plane placée dans un flux d'air avec une incidence produit une force est une observation très ancienne, qui trouve notamment son application dans les moulins à vent. Les premiers travaux scientifiques sur les profils aérodynamiques ont commencé à la fin du , basés sur la supposition qu'une forme incurvée, plus proche de la forme d'une aile d'oiseau, serait plus efficace. Les premiers développements étaient expérimentaux et basés sur la méthode des essais comparatifs. En 1884 H.F. Phillips brevette une série de profils basés sur des observations réalisées dans une soufflerie alimentée naturellement. À la même époque Otto Lilienthal travaille sur des formes d'aile basées sur ses observations des oiseaux. Il formalise ses recherches dans son ouvrage « Le vol de l'oiseau, bases de l'art du vol » paru en 1889, dans lequel apparaissent les premiers graphiques de polaires. Les premiers avions disposaient généralement de profils très fins et cambrés, que l’on croyait alors plus efficaces sur la base d'observations en soufflerie, réalisées à l'époque à faible vitesse et échelle réduite (faible nombre de Reynolds) favorisant ce type de profil. En conséquence de nombreux avions étaient de configuration biplan pour disposer de suffisamment de surface portante, un profil fin ne permettant pas de construire des ailes longues et suffisamment résistantes, notamment en torsion.