Excellent devoir, élève XrayPapa.
Une petite correction de puriste cependant:
Il n'est pas vraiment exact de dire que "le centre de poussée est le point où s'applique
réellement la portance". En effet, dans la réalité une tranche de voilure se voit appliquer sur toute sa surface une
distribution de forces de pressions dont la somme résulte en un moment et une portance.
Le centre de poussée est le point où
le moment résultant de cette distribution de pressions est nul. Le foyer du profil est le point où
le moment résultant de cette distribution de pressions est constant quand l'incidence varie.
Voici un schéma montrant la différence entre un profil symétrique et un profil dissymétrique à portance nulle (1 et 2) puis avec une incidence créant une portance non nulle (3 et 4):
Pour le profil symétrique on voit qu'à portance nulle (1) les résultantes des forces de pressions locales vers le haut (Lsup) et vers le bas (Linf) sont de grandeur égale, et toutes les deux appliquées au foyer (c.a, aerodynamic center en anglais): le moment à portance nulle est nul, Cmo = 0
Pour le profil dissymétrique à portance nulle (2), les résultantes des forces de pressions locales vers le haut (Lsup) et vers le bas (Linf) sont de grandeur égale, mais appliquées de part et d'autre du foyer: le moment à portance nulle est piqueur, Cmo < 0
A portance non nulle (3 et 4), on voit qu'il s'ajoute au cas de la portance nulle un écart de grandeur entre les résultantes des forces de pressions locales vers le haut (Lsup) et vers le bas (Linf), sans que le moment au foyer (c.a) en soit modifié.
Le schéma 4 est moins clair: on y voit à la fois Linf et Lsup, et leur équivalent: la portance résultante (Lsup - Linf), appliquée au centre de poussée ici proche du bord de fuite (et qui donne le même moment au foyer).
Dans les deux cas 3 et 4, on pourrait remplacer la répartition de forces de pressions locales par le moment Mo des cas de portance nulle (1 et 2) plus le delta de portance résultante (Lsup - Linf) appliqué au foyer c.a.
Autrement dit:
C'est trois schémas sont équivalents, celui de gauche est la réalité, les deux suivants en sont des modélisations.
La dernière modélisation est particulièrement adaptée aux raisonnements liés à la stabilité.