winglet

Un winglet est une petite ailette verticale ou inclinée montée à l'extrémité de l'aile, mesurant généralement de 1,2 à 3 mètres de hauteur selon le type d'aéronef. Il agit en interrompant le vortex marginal, la spirale d'air en rotation qui se forme lorsque l'air à haute pression sous l'aile s'enroule autour de l'extrémité pour rencontrer l'air à basse pression au-dessus. Ce vortex coûte du carburant. Le winglet redirige le flux d'air et affaiblit le vortex, réduisant la traînée induite de 4 à 6 % dans des conditions de croisière typiques, ce qui se traduit directement par une consommation de carburant plus faible et une autonomie accrue.

Les winglets existent en plusieurs configurations. Le winglet classique est presque vertical ; les winglets blended ont une courbe douce de la surface de l'aile au dispositif d'extrémité ; les sharklets intègrent les winglets au fuselage ; les winglets split-scimitar divisent le flux d'air entre les surfaces supérieure et inférieure ; et les winglets repliables s'articulent vers le bas pour le dégagement au sol aux portes d'embarquement. Chaque variante optimise différemment l'interaction du vortex. Sur les avions à turbopropulseurs, les gains sont souvent plus faibles que sur les jets car le souffle de l'hélice perturbe déjà le flux d'extrémité d'aile.

L'installation nécessite une analyse structurelle minutieuse. Le winglet ajoute du poids, généralement de 90 à 180 kilogrammes par avion, et augmente le moment de flexion de l'aile à la racine, que la structure de l'aile doit être conçue ou renforcée pour supporter. Les équipes de maintenance inspectent les winglets pour détecter les fissures, la corrosion et les dommages d'impact dus à la manutention au sol ou au roulage par vent de travers. Les points de fixation sont des zones de concentration de contraintes qui justifient une inspection par endoscope selon le calendrier. Les winglets sont généralement en composite sur les avions plus récents ou en aluminium sur les conceptions plus anciennes, chacun nécessitant des procédures de réparation différentes.

L'économie dépend de la durée de la mission et du prix du carburant. Sur les vols court-courriers de moins de deux heures, les économies de carburant ne justifient souvent pas le coût initial et le poids supplémentaire. Sur les routes transcontinentales et transocéaniques, le retour sur investissement se produit en quelques années. Les compagnies aériennes ont modernisé leurs flottes existantes avec des winglets de rechange provenant de titulaires de certificats de type supplémentaires, en particulier sur les avions à fuselage étroit comme le 737 et l'A320 où les options de winglets se sont avérées rentables.

Le terme winglet est apparu dans les années 1970 lorsque les ingénieurs aéronautiques ont commencé une étude systématique des dispositifs d'extrémité d'aile. Les conceptions antérieures les appelaient fence tips ou raked wingtips. Winglet est devenu le nom standard car le dispositif imite le comportement d'une petite aile sans la pénalité structurelle d'une extension réelle de l'aile. La physique est subtile : le winglet ne génère pas de portance au sens conventionnel, mais modifie plutôt le champ de pression de sorte que le vortex marginal ne peut pas se former aussi fortement, réduisant la traînée induite qui résulte de la génération de portance elle-même.