La traînée  est la force qui s'oppose au déplacement de l'avion vers l'avant. Elle est en partie constituée par la résistance de l'air due à la vitesse de l'avion, au vent . En mécanique des fluides, c'est la force opposée à la vitesse d'un objet (ici l'avion) dans le fluide (l'air).

Elle dépend de l'angle d'incidence de l'avion, c'est à dire de l'inclinaison de l'avion qui donne le coefficient de traînée (noté Cx), de la masse volumique de l'air, de la vitesse V et de la surface alaire S (aire des des ailes à l'horizontales).

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Elle s'exprime avec la relation suivante: Tr= (1/2)⋅ρ . S . Cx . V²

 

 

Dans un premier temps, il nous faut trouver la masse volumique ρ de l'air. Cette donnée varie en fonction de l'atitude. Pour le Cessna Skycatcher, l'altitude maximale pour un vol en palier est de 4458 mètres (selon Cessna). A cette altitude, la masse volumique de l'air dépend de la température et de la pression (qui eux-mêmes dépendent de l'altitude) qui sont repectivement égales à -14° C et 580 hPa. On peut se demander avant tout si le verre supporterait à cette hauteur la pression!

 

On sait que la pression supportable par le verre est de 10 T /cm²

De plus 1T = 9810N, 1cm²=10⁻⁴m² et 1Pa=1N/m²        

Donc 10T/cm² = 9,81*10⁸ N /m²

                        = 9,81*10⁶ hPa ce qui est supérieur à 580 hPa

Le verre ne sera donc pas brisé par la pression.

 

La masse volumique de l'air est exprimé avec cette relation : 

Pression atmosphérique(en Pa) * Masse molaire de l'air / ( Constante des gaz parfaits * T° en Kelvin)

                   

 

​Ainsi, ρ(air)= 58040 * 28,9644  / [ 8314,32* (273,15-14) ] = 0,8 kg.m⁻³

               

 

 

Il faut également trouver le coefficient de traînée Cx. Il est déterminé expérimentalement et les calculs pour le retrouver demandent des données que nous ne pouvons pas trouver (force de traînée, viscosité,...) .

Ce coefficient ne dépend toutefois pas du matériau et il se situe entre 0,005 et 0,010.

 

On peut désormais calculer la traînée:

-ρ(air)= 0,8 kg.m⁻³

-S      =  16,2m²

-V²     =210² =44100

- 0,005<Cx<0,010

 

Tr= (1/2)⋅ρ . S . Cx . V²

Tr=  0,4 *  16,2 * Cx * 44100

1428N < Tr <2857N