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Liste de matériel complète
Consommables du kit
Le patron du kit téléchargeable
Carton de récupération
1 paille
1 pique à brochette
1 feuille de papier A4
Outils
Crayon
Règle
Ciseaux
Pistolet à colle
Bâtonnet de coll
▶️Vidéo Tutoriel
📐Patron du kit
Suis les étapes ci dessous avec Matthieu qui te guidera avec simplicité !
Étape 1
L'aile
Découpe la feuille A4 en 4 parties égales.
💡 L’astuce de Matthieu
Plie et trace une ligne au milieu de la longueur et au milieu de la largeur.
Étape 2
Replie un des morceaux sur lui-même pour l’arrondir et lui donner une forme de profil d’aile : bombée en haut, plus plate en bas, puis colle ses extrémités.
Étape 3
Coupe deux morceaux de paille de 2cm. Fais deux trous avec un stylo de part et d’autre de l’aile, près des bords, et assez étroits pour y enfoncer les deux morceaux de paille.
❗ Erreur à ne pas faire
Les trous ne doivent pas être trop larges, sinon les pailles ne tiendront pas.
Étape 4
Applique un léger point de colle chaude sur chacune des pailles en les tenant bien parallèles.
⚠️ Sécurité avant tout
Attention à tes doigts lorsque tu appliques de la colle sur de petites parties.
Étape 5
La base
Découpe le patron et reporte-le sur ton carton, puis découpe la base en carton.
Étape 6
Coupe deux autres morceaux de paille de 2 cm chacun.
Étape 7
Coupe le pique à brochette en 2 dans son milieu (15cm).
💡 L’astuce de Matthieu
Marque la coupe aux ciseaux puis casse délicatement le pique à la main.
Étape 8
Remplis de colle chaque morceau de paille et insère l’extrémité des piques à brochette dedans pour former des supports.
⚠️ Sécurité avant tout
Attention à ne pas te brûler car la chaleur se répand à travers les pailles.
Étape 9
Glisse chacun des deux piques dans les pailles du profil d’aile, et colle les support sur la base en carton au bon écartement, pour que l’aile coulisse correctement.
❗ Erreur à ne pas faire
Les tiges doivent être parfaitement verticales et alignées pour que l’aile coulisse bien.
Étape 10
Itérations
Réalise et invente 3 autres profils d’aile différents, en essayant d’améliorer la portance, puis décore-les. Tu peux par exemple faire une aile symétrique (sans côté bombé), une aile plus fine, ou une aile inclinée.
🔬 Tests et expérimentations
🛠️ Avant de souffler, commence par vérifier que ton aile coulisse facilement sur ses supports. Si ça coince, ce n’est pas grave : un petit réglage change tout.
📏 Rapproche ou écarte légèrement les piques, vérifie qu’ils sont bien verticaux, puis ajuste l’angle des petites pailles sous l’aile pour que tout soit bien aligné.
🌬️ Une fois que ça glisse sans forcer, souffle horizontalement sur l’aile, comme si tu envoyais un mini-vent de face, et observe : est-ce qu’elle monte, est-ce qu’elle descend, est-ce qu’elle reste stable ? 👀
👩🔬 Maintenant, place-toi en mode ingénieur·e : fais varier l’angle d’incidence. Essaie l’aile bien à plat, puis avec le nez très légèrement relevé, puis légèrement vers le bas, en gardant le même souffle.
🪽 Compare tes profils (symétrique, cambré, fin, incliné) et cherche lequel “accroche” le mieux l’air. Dans ton carnet de bord, dessine ton aile.
✈️ Tu viens de découvrir qu’une aile bien conçue, même en papier, peut créer de la portance grâce à la vitesse de l’air et à sa forme.
⚛️ La science derrière le fun
1. L’anatomie d’une aile🪽
Pour comprendre comment un objet vole, il faut d’abord connaître les différentes parties de l’aile.
Le bord d’attaque et le bord de fuite 🎯
L’air rencontre en premier le bord d’attaque, qui est l’avant de l’aile. Sur ton modèle en carton, c’est la partie arrondie conçue pour fendre l’air proprement. À l’opposé, on trouve le bord de fuite, qui est l’arrière effilé de l’aile. C’est par là que l’air, après avoir contourné le dessus et le dessous, se rejoint et s’échappe. La netteté du bord de fuite est cruciale : si elle est trop épaisse, elle créerait des turbulences qui freineraient l’aile.
L’extrados, l’intrados et la corde 📏
Si tu regardes ton aile de profil, tu distingues deux faces bien différentes. La face supérieure, souvent bombée ou arrondie, s’appelle l’extrados. C’est sur cette surface que l’air va accélérer. La face inférieure, qui est généralement plus plate, s’appelle l’intrados.
Pour mesurer la taille de l’aile, on utilise deux repères :
La corde : C’est la largeur de l’aile. Imagine une ligne droite qui relie le bord d’attaque au bord de fuite. C’est la distance que l’air doit parcourir en ligne droite.
L’épaisseur : C’est la distance verticale entre le point le plus haut de l’extrados et le point le plus bas de l’intrados.
2. La portance et la vitesse 🚀
La portance est la force qui permet de soulever des tonnes de métal dans les airs. Elle naît de l’interaction entre la forme de l’aile et la vitesse de l’air.
La pression 🌪️
Lorsque l’air arrive sur l’aile, il se sépare en deux parties distinctes. La partie qui passe sur l’extrados est obligée de parcourir un chemin plus long et doit donc accélérer pour rejoindre la partie du dessous. En physique, une règle fondamentale dit que plus un fluide (comme l’air) va vite, plus sa pression baisse. Il se crée donc une dépression (une sorte d’aspiration) au-dessus de l’aile. En dessous, la pression reste plus forte, c'est ce qu'on appelle la zone de surpression. Cette différence de pression pousse l’aile vers le haut : c’est exactement ça, la portance !
L’angle d’incidence ⬆️
La forme de l’aile ne suffit pas toujours, son orientation compte aussi ! L’angle d’incidence, c’est tout simplement l’inclinaison du nez de l’aile par rapport au vent qui arrive. Si tu relèves très légèrement le bord d’attaque, l’air vient frapper plus fort contre l’intrados et pousse l’aile vers le haut. Cela augmente la portance instantanément.
Tu as sûrement déjà vécu cette expérience en voiture ! Quand tu sors la main par la fenêtre bien à plat, l’air glisse dessus sans la pousser. Mais dès que tu relèves très le bout des doigts, tu sens ta main être poussée vers le haut par le vent. C’est exactement le même phénomène pour l’aile !
💡 Pour les plus grands
Tu as remarqué qu'un petit souffle ne fait presque pas monter l'aile, mais qu'un grand souffle la fait décoller vite ? C'est à cause d'une règle physique appelée l'effet du carré de la vitesse. Si tu souffles 2 fois plus fort, tu n’obtiens pas 2 fois plus de portance mais 4 fois plus !
C'est pour ça que la vitesse est le facteur le plus important pour un avion. Juste en accélérant un peu sur la piste, il gagne énormément de force de portance, suffisamment pour soulever ses centaines de tonnes d'un seul coup !
3. Les formes d’ailes et leurs usages ✈️
Il n’existe pas une forme d’aile unique. Selon la mission de l’avion (transporter des passagers, aller très vite, ou faire de la voltige), la forme de l’aile change radicalement.
Le profil cambré pour le transport 👩✈️
Le profil cambré, bombé au dessus et plat en dessous, est la forme la plus courante pour les avions de ligne. Grâce à sa courbure, il génère beaucoup de portance même à des vitesses moyennes, ce qui permet de porter de lourdes charges (passagers, fret) sans avoir besoin d’une vitesse excessive. C’est aussi la forme naturelle des ailes d’oiseaux comme les aigles ou les albatros.
Le profil symétrique pour la vitesse et la voltige ⚡
Si tu as réalisé une aile identique dessus et dessous, tu as créé un profil symétrique. Ce type d’aile ne crée pas de portance s’il est bien à plat ; il faut obligatoirement l’incliner (jouer sur l’angle d’incidence) pour qu’elle vole. C’est la forme idéale pour les avions de chasse et les avions de voltige. Tu te demandes pourquoi ? Parce qu’elle fonctionne aussi bien quand l’avion est à l’endroit que lorsqu’il est à l’envers ! Ces avions volant à des vitesses très élevées alors ils n’ont pas besoin de la courbure pour générer de la portance, la vitesse suffit amplement.
Les winglets pour l’efficacité 🛩️
Enfin, observe les bouts d’ailes des avions modernes. Tu verras souvent une petite ailette verticale vers le haut : c’est un winglet. Son rôle est de casser les tourbillons d’air qui se forment à l’extrémité de l’aile et qui freinent l’avion (ce qu’on appelle la traînée).
🎁Mission Bonus
Ajoute un aileron et des winglets pour améliorer la portance de ton aile !
Étape 11
Aileron
Essaie d’ajouter un aileron sur un de tes profils d’aile : découpe deux courtes encoches et plie l’aileron vers le bas ou vers le haut. Est-ce que ça améliore la portance ?
Étape 12
Winglets
Découpe les modèles de winglets dans le patron et fixe-les de chaque côté de l’aile. Observes-tu des changements en soufflant ?
Durée de l'activité | 1h30 | |
Notions abordées | Portance, Profil d’aile, Pression, Angle d’incidence, Intrados, Extrados, Bord d’attaque, Bord de fuite | |
Compétences | Motricité fine, résolution de problèmes, démarche scientifique | |
Thème principal | Mécanique, physique, ingénierie, aéronautique | |
Âge recommandé | 9 ans, 10 ans, 11 ans, 12 ans, 13 ans, 14 ans, 15 ans, 16ans | |
Classes | CM1, CM2, 6ème, 5ème, 4ème, 3ème, 2nde | |
Idéal pour | Activité à la maison, bricolage enfants ados, DIY, atelier en classe, centre de loisirs, fête de la Science, école, collège, projet de groupe | |
Points forts | Tutoriel facile, complet, guidé, ludique, concret, créatif |
