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B) Projections et surfaces de référence :
La projection des forces, tout le monde connaît et chacun sait que lorsqu'une force est parallèle à l'un des axes de coordonnées, sa projection sur l'autre axe est nulle. Dans le cas des forces obliques, les projections sur l'un ou l'autre axe seront fonction de l'angle d'obliquité, et plus précisément des sinus et cosinus de cet angle selon l'axe considéré.
Les efforts de pressions (y compris atmosphérique) étant perpendiculaires en chaque point aux surfaces sur lesquelles ils agisssent; un objet au repos subit cette pression sans que cela ne change quoi que ce soit à son état dynamique : il est, et reste au repos. Cela signifie que la somme des forces locales de pression est nulle (comme est nulle la force de frottement puisqu`il n'y a pas de mouvement). Si, sous l'effet d'une impulsion initiale, cet objet est mis en mouvement puis laissé livré à lui-même, celui-ci va, certes, ralentir, mais sa trajectoire (vue de dessus) restera rectiligne. Cela veut dire que la somme des projections des forces sur l'axe perpendiculaire au mouvement est nulle, car si cela n'avait pas été le cas, l'objet aurait dû accuser une trajectoire courbe (c'est d'ailleurs ce qui se passe dans le plan vertical puisque l'attraction terrestre impose une telle trajectoire courbe aux objets sans portance). Le ralentissement, lui, par contre, met en évidence une résultante qui, elle, s'oppose au mouvement. C'est là l'effet commun à toutes les traînées parasites dont on sait (par la difficulté qu'il y a à les mettre séparément en évidence) que pression et frottement y sont toujours indissociablement mêlés. Or le problème qui se pose pour toute prédiction de traînée, puisque l'on sait recalculer leur valeur pour peu qu'elle soit pure, c'est celui de l'évaluation des proportions respectives de chacune de ces composantes (pression, frottement); c'est aussi celui de leur référence puisqu'il ne s'agit pas seulement de connaître la valeur des coefficients à appliquer, mais encore la surface représentative à laquelle les référer. Evidemment, cette surface de référence est différente selon qu`elle concerne la traînée de pression ou la traînée de frottement.
Figure 20 : La projection des traînées locales
Il parait évident à première vue que la référence pour la traînée de pression soit la surface frontale, puisque c'est précisément la plaque plane perpendiculaire à l'écoulement qui a permis de l'isoler. Cependant, c'est surtout parce que les pressions s'exercent perpendiculairement aux surfaces, qu'il est nécessaire que la surface qui recueille leur composante active (c'est à dire parallèle au mouvement), soit elle-même perpendiculaire au mouvement. Car, bien entendu, ces efforts de pression se projettent AUSSI sur 1`axe du mouvement, mais les effets de telles projections sont nuls, non seulement parce qu'elles s'opposent entre elles, mais encore parce qu'elles sont perpendiculaires au mouvement (figure 20 a). La surface frontale constitue donc bien la surface de référence de la traînée de pression, encore faut-il préciser que cette surface frontale est toujours contenue dans un plan perpendiculaire au mouvement, ce qui n'est pas forcément le cas du maître-couple (fuselages en incidence lors d'un mauvais calage d'aile par exemple).
Pour des raisons similaires, les contraintes tangentielles de frottement (qui elles aussi se projettent sur la surface frontale et sur l'axe du mouvement) ne peuvent avoir de projection non nulle que sur l'axe du mouvement. C'est donc naturellement que la projection développée de la surface mouillée, que l'on appelle encore "surface mouillée projetée", sert de surface de référence à la traînée de frottement (figure 20b).
Pourquoi retenir la "surface mouillée" et non pas la "surface en plan" comme c'est le cas pour la surface frontale ? Tout simplement parce que dans un cas, la pression s'exerce perpendiculairement sur les 2 faces de la même surface frontale, les composantes s'opposent donc les unes aux, autres, et leur résultante a pour valeur leur DIFFERENCE mathématique; alors que dans l'autre cas, et parce qu'il est tangentiel, le frottement s'exerce dans un même sens sur TOUTES les surfaces qui baignent dans le courant fluide (que celui-ci soit de l'eau et les surfaces concernées deviennent alors effectivement mouillées). La résultante du frottement est donc la SOMME de toutes les composantes, aussi bien celles du dessus de la surface en plan, que celles du dessous et des cotés puisqu'il s'agit d'un volume. La surface mouillée constitue donc bien la surface de référence de la traînée de frottement, et, bien que la différence soit faible (de l'ordre de un pourcent pour un corps fuselé), il faut encore préciser qu'il s'agit bien de la projection de la surface mouillée "déroulée", et non pas de la surface mouillée elle-même.