Après avoir abordé la physique de base du vol et la façon dont un avion l’utilise pour voler, la prochaine étape évidente est de considérer la navigation. Comment un avion tourne-t-il dans l’air ? Comment s’élève-t-il à une altitude plus élevée ou replonge-t-il vers le sol ?
Premièrement, considérons l’angle d’attaque, l’angle que présente une aile (ou un profil aérodynamique) par rapport à l’air entrant. Plus l’angle d’attaque est grand, plus la portance est importante. Plus l’angle est petit, moins la portance est importante. Il est intéressant de noter qu’il est en fait plus facile pour un avion de monter que de se déplacer à une altitude fixe. Une aile typique doit présenter un angle d’attaque négatif (inclinée vers l’avant) afin d’obtenir une portance nulle. Ce positionnement de l’aile génère également plus de traînée, ce qui nécessite une plus grande poussée.
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En général, les ailes de la plupart des avions sont conçues pour fournir une quantité appropriée de portance (ainsi qu’une traînée minimale) lorsque l’avion fonctionne en mode de croisière. Cependant, lorsque ces avions décollent ou atterrissent, leur vitesse peut être réduite à moins de 200 miles par heure (322 kilomètres par heure). Ce changement radical des conditions de travail de l’aile signifie qu’une forme de profil différente serait probablement plus adaptée à l’avion. La forme du profil varie en fonction de l’avion, mais les pilotes modifient encore la forme du profil en temps réel grâce aux volets et aux becs de bord d’attaque.
Lors du décollage et de l’atterrissage, les volets (à l’arrière de l’aile) s’étendent vers le bas à partir du bord de fuite des ailes. Cela modifie effectivement la forme de l’aile, lui permettant de dévier plus d’air, et donc de créer plus de portance. Cette modification augmente également la traînée, ce qui aide un avion à l’atterrissage à ralentir (mais nécessite plus de poussée au décollage).
Les flaps remplissent la même fonction que les volets (c’est-à-dire qu’ils modifient temporairement la forme de l’aile pour augmenter la portance), mais ils sont fixés à l’avant de l’aile au lieu de l’arrière. Les pilotes les déploient également au décollage et à l’atterrissage.
Les pilotes doivent faire plus que guider un avion au décollage et à l’atterrissage cependant. Ils doivent le diriger dans le ciel, et les profils aérodynamiques et leurs volets peuvent aussi les y aider.