Facteur de charge (aérodynamique)

Le facteur de charge est le rapport entre le poids apparent (le poids tel qu'il est « ressenti » et qui est fonction à la fois de la gravité et des forces d'inerties du porteur) et le poids réel (créé par la gravité). C'est un vecteur dont les composantes sont des nombres sans dimension (donc sans unité), mais généralement on dit qu'elles s'expriment en « g ». Souvent, lorsque l'on parle de facteur de charge, on ne considère que sa composante verticale nz. En supposant la masse constante, la relation fondamentale de la dynamique s'écrit : m : masse accélération poids autres forces extérieures appliquées On appelle poids apparent la somme du poids et des forces d'inertie : Le facteur de charge est le rapport entre le poids apparent (sous forme vectorielle) et le poids (en norme) : Étant donné que , on obtient : est l'accélération de la pesanteur, c'est un vecteur vertical et il vaut (environ) en norme Lorsque l'on subit une accélération, on est soumis à une force , à comparer au poids « réel » . Donc, si on est soumis par exemple verticalement à un facteur de charge v de 2, on a l'impression de peser deux fois son poids ; on est soumis à une accélération qui vaut 2 g (dont 1 g qui est dû à la gravité). Cette notion est beaucoup utilisée en aéronautique : sa composante longitudinale nx donne l'équation de propulsion de l'avion (qui mesure la variation d'énergie de l'appareil et donc principalement son accélération ou décélération) ; sa composante latérale ny donne l'équation d'équilibre latéral de l'avion (en résumé, elle traduit la symétrie du vol, qui est nécessaire à l'efficacité du vol et au confort des passagers) ; sa composante verticale nz donne l'équation de sustentation de l'avion (qui est représentative de la courbure de la trajectoire de l'appareil). Il s'agit du facteur de charge alaire permettant de quantifier les contraintes appliquées à l'aile de l'avion. En vol stabilisé, le facteur de charge vertical est de 1. Lorsqu’un appareil effectue un virage ou sort d’un piqué, le facteur de charge augmente.