Flow momentum that is deflected in a persistent way by a wing, or by another flow, becomes organised in coherent and energetic vortex structures. This phenomenon is briefly introduced here by comparison with other phenomena such as the production of vortices by impulsive forces (e.g. during animal flight), or the production of turbulence by jets. These considerations aim at underlining the fundamental nature of this strange mechanism, which is usually hidden behind engineering models produced by aerodynamic science. The control of these mechanisms, for applications to the safety of the airplanes for example, opens a vast multidisciplinary field of research.
On observe que la quantité de mouvement d'un écoulement défléchi de manière persistante par une aile ou par un autre écoulement s'organise en tourbillons énergétiques cohérents. Ce phénomène est ici brièvement introduit par comparaison avec d'autres phénomènes tels que la production de tourbillons par des forces impulsives, chez les animaux par exemple, ou la production de la turbulence par des jets. Ces considérations visent à souligner la nature fondamentale de ce mécanisme étrange, qui se cache usuellement derrière les modèles d'ingénieurs produits par la science aérodynamique. Sa maîtrise, en vue d'applications à la sécurité des avions par exemple, ouvre un vaste champ de recherches multi-disciplinaire.
Mot clés : Tourbillons de sillages d'avions, Jets, Turbulence, Traînée, Portance, Aérodynamique
Laurent Jacquin 1
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Laurent Jacquin. Aircraft trailing vortices: an introduction. Comptes Rendus. Physique, Volume 6 (2005) no. 4-5, pp. 395-398. doi : 10.1016/j.crhy.2005.06.001. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2005.06.001/
[1] Vortex Dynamics, Cambridge Univ. Press, Cambridge, UK, 1992
[2] Dissecting insect flight, Annu. Rev. Fluid Mech., Volume 37 (2005), pp. 183-210
[3] L. Jacquin, D. Fabre, P. Geffroy, E. Coustols, The properties of a transport aircraft wake in the extended near-field, AIAA paper No. 2001-1038, 2001
[4] On the structure of the mixing layer of a heated supersonic transversal jet (R. Benzi, ed.), Advances in Turbulence V, Fluid Mechanics and its Applications, vol. 24, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht/Norwell, MA, 1995, pp. 236-240
[5] Turbulence (G.K. Batchelor; H.K. Moffatt; M.G. Worster, eds.), Perspective in Fluid Dynamics, Cambridge Univ. Press, 2000
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