Pourquoi un avion vole : la portance, simplement

Mis à jour le 20 octobre 2026

Un avion pèse lourd, et il tient pourtant en l'air sans battre des ailes. La force qui le soutient s'appelle la portance : l'air l'exerce sur les ailes parce qu'elles avancent dans l'air. C'est la première notion d'aérodynamique du BIA, et celle qu'on explique le plus souvent de travers.

La réponse courte : l'aile, légèrement inclinée face à l'air qu'elle traverse, courbe l'écoulement et le rabat vers le bas. Au-dessus d'elle, l'air accélère et sa pression baisse ; en dessous, elle monte un peu. Cette différence de pression entre les deux faces pousse l'aile vers le haut.

Quelles forces s'exercent sur un avion en vol ?

Quatre forces, sur n'importe quel avion :

• la portance, créée par les ailes ;
• le poids, toujours vers le bas ;
• la traction, fournie par l'hélice ou le réacteur, vers l'avant ;
• la traînée, la résistance de l'air, vers l'arrière.

En vol en palier, à altitude et vitesse constantes, elles s'équilibrent deux à deux : la portance égale le poids, la traction égale la traînée. Pour monter, descendre ou changer de vitesse, le pilote rompt cet équilibre avec la manette des gaz et le manche. La leçon Vol motorisé en palier rectiligne uniforme détaille ces équilibres.

Comment l'aile crée-t-elle la portance ?

Une aile vue en coupe s'appelle un profil : le dessus est l'extrados, le dessous l'intrados, et la corde relie le bord d'attaque, à l'avant, au bord de fuite, à l'arrière. Par sa forme et surtout par son inclinaison, le profil oblige l'air à suivre une trajectoire courbe.

Pour qu'un filet d'air suive une courbe, la pression doit être plus faible du côté intérieur de la courbe, ici contre l'extrados. L'air y est aspiré et prend de la vitesse. C'est ce que décrit le théorème de Bernoulli : le long d'un écoulement, quand la vitesse de l'air augmente, sa pression diminue.

Résultat, aux incidences habituelles du vol : une dépression sur l'extrados et une surpression sous l'intrados. La dépression du dessus compte le plus : c'est le dessus de l'aile qui fait la plus grande part du travail, environ les deux tiers de la portance selon les manuels du BIA.

On peut aussi le dire avec Newton : l'aile rabat de l'air vers le bas derrière elle, et en retour l'air la pousse vers le haut, par le principe de l'action et de la réaction. Les deux explications sont justes et décrivent la même force, vue sous deux angles.

Ces notions sont celles de deux leçons ouvertes à tous : Le profil d'aile : vocabulaire et effet Venturi et Le théorème de Bernoulli et la portance.

Pourquoi l'explication du « chemin plus long » est-elle fausse ?

On lit souvent que l'air du dessus, qui a un chemin plus long à parcourir, doit aller plus vite pour « rejoindre » au bord de fuite l'air du dessous. Rien ne l'y oblige. Mesuré en soufflerie, l'air de l'extrados arrive au bord de fuite bien avant celui de l'intrados. Et une simple plaque plane, dont les deux faces ont la même longueur, porte dès qu'on l'incline : c'est le principe du cerf-volant.

Cette explication ne dit pas non plus comment un avion de voltige vole sur le dos, la face la plus longue de l'aile en dessous. L'air accélère bien au-dessus de l'aile, mais parce que l'aile courbe l'écoulement, pas pour respecter un rendez-vous au bord de fuite.

De quoi dépend la portance ?

Une formule résume de quoi dépend la portance. Le programme du BIA demande d'en comprendre les effets, sans calcul compliqué :

Rz = ½ ρ V² S Cz

• ρ (rhô), la masse volumique de l'air : plus l'air est dense, plus il porte. Elle diminue avec l'altitude et avec la chaleur.
• V, la vitesse de l'avion par rapport à l'air. Elle compte au carré : deux fois plus vite, quatre fois plus de portance.
• S, la surface des ailes.
• Cz, le coefficient de portance, qui dépend de la forme du profil et de son inclinaison face à l'air.

Cette formule explique des choses concrètes. Par une chaude journée d'été, ou sur un terrain en altitude, l'air est moins dense : il faut aller plus vite pour que l'aile porte, et le décollage demande plus de piste. Les volets, sortis à l'atterrissage, augmentent le Cz, et certains la surface : l'avion peut voler plus lentement en gardant sa portance (Les volets et les dimensions de l'aile). La leçon Portance, traînée et vitesse limite reprend la formule terme à terme, et Le décollage et l'atterrissage ce qui allonge la course au sol.

Qu'est-ce que l'incidence ?

L'incidence, ou angle d'attaque, est l'angle entre la corde du profil et la direction de l'air qui arrive sur l'aile, le vent relatif. Ce n'est pas l'assiette, l'angle du nez de l'avion avec l'horizon : un avion peut avoir le nez haut et une faible incidence, et l'inverse.

C'est l'incidence que le pilote règle au manche. Quand elle augmente, le Cz augmente, régulièrement puis de moins en moins, et avec lui la portance, jusqu'à un maximum.

Pourquoi un avion décroche-t-il ?

Au-delà de ce maximum, vers une quinzaine de degrés d'incidence, un peu plus selon l'aile, l'air ne suit plus l'extrados : il s'en décolle en tourbillons, et la portance s'effondre. C'est le décrochage.

Le décrochage dépend de l'incidence, pas de la vitesse. Pour une aile donnée, volets dans la même position, il survient toujours à la même incidence ; mais il peut survenir à n'importe quelle vitesse, en virage serré par exemple. Et un avion chargé décroche à une vitesse plus élevée : pour porter plus de poids, il lui faut plus d'incidence à vitesse égale, et il atteint l'incidence de décrochage en volant plus vite. La leçon Le coefficient de portance et le décrochage montre la courbe du Cz et les signes qui annoncent le décrochage.

Que demande le BIA sur la portance ?

Beaucoup. Dans les 15 sujets d'annales de 2015 à 2026 que nous avons corrigés, 189 questions sur 1 824 parlent de portance, d'incidence, de décrochage, d'extrados ou d'intrados : de 10 à 18 par sujet, la plupart en aérodynamique. Et elles se répètent : ces 189 questions ne comptent que 116 énoncés différents.

Ce qui revient le plus :

• l'origine de la portance : une dépression à l'extrados et une surpression à l'intrados, l'air qui accélère au-dessus et ralentit en dessous ;
• l'effet de la vitesse : deux fois plus vite, quatre fois plus de portance ; trois fois plus vite, neuf fois plus ; et l'effet de la chaleur, qui la diminue ;
• le décrochage, qui survient toujours à la même incidence, pas à la même vitesse ni à la même assiette ;
• la définition de l'incidence, et la portance perpendiculaire au vent relatif.

Aucune question ne demande la théorie du chemin plus long : tant mieux, elle est fausse.

Pour t'entraîner

Une fois ces leçons lues :

• les QCM d'aérodynamique, sur les questions d'annales, corrigées et expliquées ;
• les annales corrigées, sujet par sujet ;
• l'examen blanc, chronométré comme le jour J ;
• l'aide-mémoire, où la formule de la portance et l'angle de décrochage tiennent sur une ligne.

Le programme du BIA dit tout ce que l'aérodynamique couvre à l'examen, au-delà de la portance : la traînée, la finesse, le virage, l'hélicoptère et le vol spatial.

Sources

• What is Lift?, NASA Glenn Research Center, en anglais : la portance naît de la déviation de l'écoulement.
• Bernoulli and Newton, NASA : les deux explications, par la pression et par la déviation de l'air, sont justes.
• Equal Transit Theory, NASA : pourquoi l'explication du chemin plus long est fausse, et le vol sur le dos.
• The Lift Equation et Density Effects, NASA : la formule de la portance, la masse volumique qui baisse avec l'altitude.
• Effects of Inclination on Lift, NASA : l'incidence, et le décollement de l'écoulement aux fortes incidences.
• Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge, chapitre 5, administration fédérale de l'aviation des États-Unis (FAA) : l'incidence de décrochage, la même pour une configuration donnée, quels que soient la masse et l'inclinaison.
• Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge, chapitre 11, FAA : l'air chaud, moins dense, qui porte moins.
• Arrêté du 19 février 2015 fixant le programme du BIA, annexe 1 : la sustentation et l'aile au programme.