Une voilure est une forme spécifique, notamment celle utilisée dans les ailes d’avion, qui permet de générer de la portance. En plus des ailes d’avion, qui sont les profils aérodynamiques les plus connus, les ventilateurs, les hélices et certains stabilisateurs ont également la forme d’un profil aérodynamique. Dans la nature, le profil aérodynamique est une forme très courante, que l’on trouve chez les plantes et les créatures qui volent dans les airs ou nagent dans l’eau.
Le principe de base par lequel un profil aérodynamique fonctionne est appelé portance. La forme d’un profil aérodynamique est telle que le vent peut passer à la fois au-dessus et au-dessous. La forme du plateau est conçue pour que, lorsque l’air passe dessus, il accélère, diminuant la pression de l’air dans cette région selon le principe de Bernoulli. L’air sous le profil aérodynamique n’est pas affecté, sa vitesse est donc la même qu’au moment où il a touché le profil aérodynamique pour la première fois.
L’air avec une pression plus élevée a tendance à se déplacer vers l’air avec une pression plus basse, et cette différence de pression provoque l’exercice d’une force sous le profil aérodynamique, générant une portance. Plus l’air se déplace rapidement – ou plus l’avion se déplace rapidement dans l’air – plus la différence de pression atmosphérique est grande, et donc plus la pression exercée est grande. À une certaine vitesse, une force suffisante est exercée pour qu’un objet – comme un avion – surmonte la force de gravité et décolle du sol.
Un profil aérodynamique peut également être utilisé pour générer une portance vers le bas, en changeant sa forme. Dans ce cas, plutôt que de soulever un objet pour vaincre la force de gravité, il augmente la force descendante pour compenser les autres forces ascendantes. Un bon exemple de ceci peut être vu sur les ailes ou « spoilers » trouvés sur certaines voitures, qui aident à augmenter la traction de la voiture à haute vitesse afin que la voiture reste bien assise sur le sol.
Un profil aérodynamique peut se présenter sous de nombreuses formes différentes, selon l’usage auquel il est destiné. La conception de profils aérodynamiques pour des tâches spécifiques est l’un des principaux axes de l’aérodynamique, et de nouvelles conceptions de profils aérodynamiques améliorées continuent d’être créées. Certaines formes de profil aérodynamique, telles que celles destinées aux avions voyageant en dessous de la vitesse du son, sont arrondies à une extrémité se courbant vers un point. D’autres, comme ceux destinés aux avions supersoniques, ont une forme beaucoup plus nette.
Certaines formes de voilure peuvent être choisies afin de réduire la traînée et permettre une vitesse globale plus importante, d’augmenter la traînée pour ralentir le véhicule, ou pour réagir à différents types de courants. Certaines conceptions de profil aérodynamique sont symétriques, avec une courbe arrondie des deux côtés, pour permettre à un avion de fonctionner aussi bien lorsqu’il vole droit que lorsqu’il vole à l’envers.