Il metodo Vortex Lattice ("VLM") è un metodo numerico appartenente alla categoria della fluidodinamica computazionale che permette di calcolare il flusso attorno a un'ala di apertura finita. Il metodo VLM schematizza la superficie portante come una superficie vorticosa. Nel modello sono trascurati lo spessore del profilo e la viscosità del fluido. Il metodo permette di calcolare, con un carico computazionale contenuto, il campo di velocità attorno all'ala e quindi la distribuzione di pressione e la resistenza indotta. Quindi si possono ricavare i coefficienti aerodinamici e le derivate di stabilità. Queste informazioni sono molto utili nelle prime fasi di progetto, in cui le caratteristiche note dell'ala sono poche e si vuole valutare in modo veloce e preciso il carico agente sulla struttura, per cominciare il processo di dimensionamento.
Il VLM è basato sulla teoria del flusso potenziale. Questo modello contiene diverse ipotesi semplificative, che mantengono però tutte le proprietà necessarie a rappresentare situazioni di interesse dal punto di vista pratico e ingegneristico. In particolare il VLM trascura gli effetti della viscosità, turbolenza, dissipazione, strato limite.
Le ipotesi alla base del metodo Vortex Lattice sono le seguenti:
Sotto le ipotesi sopra riportate, il campo di moto è conservativo, ovvero esiste un potenziale tale che il vettore velocità è definito come:
e che il campo di moto è descritto dall'equazione di Laplace.
L'equazione di Laplace è un'equazione lineare del secondo ordine, e quindi soggetta al principio di sovrapposizione degli effetti. Ovvero se e sono due soluzioni dell'equazione differenziale , allora la combinazione lineare delle due è anche soluzione per qualsiasi valore delle costanti e . Secondo Anderson: "Un campo di moto complesso per un flusso irrotazionale e incomprimibile può essere sintetizzato mettendo insieme un numero di flussi elementari, anch'essi irrotazionali e incomprimibili". Queste soluzioni elementari sono la sorgente o il pozzo, la doppietta e la linea vorticosa, ciascuno soluzione dell'equazione di Laplace. Queste possono essere combinate per formare campi di moto arbitrari.
L'ala del velivolo è approssimata con una superficie portante che ne riproduce le caratteristiche (corda, apertura, angolo di freccia, svergolamento). In ogni punto a viene posto un vortice a staffa. Viene calcolata la posizione di ogni punto di collocazione a . Per un problema con pannelli, viene calcolata la velocità indotta dai pannelli in ogni punto di collocazione e assemblata la matrice di influenza aerodinamica
Si applica quindi la condizione di non penetrazione, che prescrive che il vettore velocità sia tangente alla superficie portante nei punti di controllo. È una condizione di Neumann. Ne risulta un sistema lineare, le cui incognite sono le intensità dei vortici . Il termine noto è costituito alla componente del vettore velocità normale a ciascun pannello, in corrispondenza di ciascun punto di collocazione.
Una volta ricavate le intensità dei vortici si possono calcolare le forze agenti sui singoli pannelli come