Vkontakte
Pinterest




Un F-16 Fighting Falcon, un avion militaire à voilure fixeUn Cessna 177 avion d'aviation générale à hélices

UNE avions à voilure fixe, communément appelé avion ou avion, (du grec: Éros- "air" et -planos "errance") et souvent raccourcie en avion, est un engin plus lourd que l'air dans lequel le mouvement des ailes n'est pas utilisé pour générer une portance. Le terme est utilisé pour distinguer les avions des avions à voilure tournante, où le mouvement des surfaces des ailes génère de la portance.

Les aéronefs à voilure fixe comprennent une large gamme d'embarcations, des petits entraîneurs et avions de loisirs aux gros avions de ligne et avions cargo militaires. Le terme englobe également les avions à ailes repliables qui sont destinés à se replier lorsqu'ils sont au sol. C'est généralement pour faciliter le stockage ou le transport. Elle s'applique également aux avions à «géométrie variable», tels que le General Dynamics F-111, le Grumman F-14 Tomcat et le Panavia Tornado, qui peuvent tous faire varier l'angle de balayage de leurs ailes pendant le vol. Il existe également de rares exemples d'avions qui peuvent varier l'angle d'incidence de leurs ailes en vol, comme le F-8 Crusader, qui est également considéré comme "à voilure fixe". Certains aéronefs utilisent des ailes fixes pour fournir une portance seulement une partie du temps, et peuvent ou non être appelés à voilure fixe.

Deux besoins pour tous les aéronefs à voilure fixe sont le flux d'air sur les ailes pour le levage de l'avion et une zone ouverte pour l'atterrissage. La majorité des avions, cependant, ont également besoin d'un aéroport avec l'infrastructure nécessaire pour la maintenance, le réapprovisionnement, le ravitaillement en carburant et le chargement et le déchargement de l'équipage, du fret et / ou des passagers. Alors que la grande majorité des avions atterrissent et décollent à terre, certains sont capables de décoller et d'atterrir sur des porte-avions, de la glace, de la neige et des eaux calmes.

L'avion est le deuxième moyen de transport le plus rapide, après la fusée. Les avions à réaction commerciaux peuvent atteindre jusqu'à 559 milles à l'heure. Les avions monomoteurs sont capables d'atteindre 109 milles à l'heure ou plus à la vitesse de croisière. Les avions supersoniques peuvent atteindre des vitesses plus rapides que le son. Le record de vitesse d'un avion propulsé par un moteur respiratoire est actuellement détenu par l'expérimental NASA X-43, qui a atteint près de dix fois la vitesse du son.

Le plus gros avion actuellement en service est le Antonov An-225 (ukrainien), tandis que le plus rapide actuellement en production est le Mikoyan MiG-31 (russe). Le plus gros jet supersonique jamais produit et actuellement en service est le Tupolev-160 (conception soviétique).

Types d'aéronefs à voilure fixe

Planeurs

Les planeurs ou planeurs sont des avions conçus pour un vol sans propulsion. La plupart des planeurs sont destinés à être utilisés dans le sport de la glisse et ont une efficacité aérodynamique élevée: les rapports de portance à la traînée peuvent dépasser 70 à 1. L'énergie pour un vol de glisse soutenu doit être obtenue grâce à l'exploitation habile des mouvements d'air naturels dans l'atmosphère. . Des vols en planeur de milliers de kilomètres à des vitesses moyennes supérieures à 109 par heure ont été réalisés.

Des planeurs militaires ont été utilisés pendant la guerre pour la livraison de troupes d'assaut, et des planeurs spécialisés ont été utilisés dans la recherche atmosphérique et aérodynamique. Les planeurs à moteur équipés de moteurs (souvent rétractables), dont certains capables de se lancer eux-mêmes, sont de plus en plus courants.

Avion à hélice

1971 Cessna 172

Les avions à hélices plus petits et plus anciens utilisent des moteurs à combustion interne alternatifs qui font tourner une hélice pour créer une poussée. Ils sont plus silencieux que les avions à réaction, mais ils volent à des vitesses inférieures et ont une capacité de charge inférieure à celle des avions à réaction de taille similaire. Cependant, ils sont nettement moins chers et beaucoup plus économiques que les jets, et sont généralement la meilleure option pour les personnes qui ont besoin de transporter quelques passagers et / ou de petites quantités de fret. Ils sont également l'avion de choix pour les pilotes qui souhaitent posséder un avion. Les avions à turbopropulseurs sont à mi-chemin entre l'hélice et le jet: ils utilisent un turbomoteur semblable à un jet pour faire tourner les hélices. Ces avions sont populaires auprès des compagnies aériennes de banlieue et régionales, car ils ont tendance à être plus économiques sur les trajets plus courts.

Avion à réaction

Développés pour la première fois en Angleterre et en Allemagne en 1931, les avions à réaction utilisent des turbines pour créer une poussée. Ces moteurs sont beaucoup plus puissants qu'un moteur alternatif. En conséquence, ils ont une plus grande capacité de poids et volent plus rapidement que les avions à hélices. Un inconvénient, cependant, est qu'ils sont bruyants; cela fait des avions à réaction une source de pollution sonore. Cependant, les turboréacteurs à double flux sont plus silencieux et ils ont été largement utilisés en partie pour cette raison.

Les avions à réaction possèdent des vitesses de croisière élevées (300 à 400 mph) et des vitesses élevées pour le décollage et l'atterrissage (93 à 155 mph). En raison de la vitesse nécessaire au décollage et à l'atterrissage, les avions à réaction utilisent des volets et des dispositifs de pointe pour contrôler la portance et la vitesse, et ont des inverseurs de moteur (ou des inverseurs de poussée) pour diriger le flux d'air vers l'avant, ralentissant l'avion à l'atterrissage, de concert avec les freins de roue. Les gros-porteurs, tels que l'Airbus A340 (français) et le Boeing 777 (États-Unis), peuvent transporter des centaines de passagers et plusieurs tonnes de fret et peuvent parcourir des distances allant jusqu'à 10563 milles.

Les avions supersoniques, tels que les chasseurs et bombardiers militaires, le Concorde (français) et d'autres, utilisent des turbines spéciales (utilisant souvent des post-brûleurs), qui génèrent les énormes quantités d'énergie nécessaires pour voler à une vitesse supérieure à la vitesse du son.

Les problèmes de conception des aéronefs supersoniques sont sensiblement différents de ceux des aéronefs subsoniques. Le vol à vitesse supersonique crée plus de bruit que le vol à vitesse subsonique, en raison du phénomène des bangs soniques. Cela limite les vols supersoniques vers les zones à faible densité de population ou en haute mer. À l'approche d'une zone de densité de population plus élevée, les aéronefs supersoniques sont obligés de voler à une vitesse subsonique. En raison des coûts élevés, des domaines d'utilisation limités et de la faible demande, les avions supersoniques ne sont plus utilisés par les grandes compagnies aériennes.

Avion propulsé par fusée

Des avions expérimentaux propulsés par des fusées ont été développés par les Allemands dès la Seconde Guerre mondiale, bien qu'ils n'aient jamais été produits en masse par aucune puissance pendant cette guerre. Le premier avion à voilure fixe qui a franchi la barrière acoustique en vol en palier a été le Bell X-1 (États-Unis) propulsé par fusée. Le dernier X-15 nord-américain (États-Unis) a été un autre avion-fusée important qui a battu de nombreux records de vitesse et d'altitude et jeté les bases d'une conception d'avions et d'engins spatiaux plus tard.

Les avions-fusées ne sont pas couramment utilisés aujourd'hui, bien que les décollages assistés par fusée soient utilisés pour certains avions militaires. SpaceShipOne est l'avion-fusée actuel le plus célèbre, étant le véhicule d'essai pour développer un service de passagers commercial sous-orbital; un autre avion-fusée est le XCOR EZ-Rocket; et il y a bien sûr la navette spatiale de la NASA.

Ramjets et scramjets

Le X-43A, scramjet peu de temps après l'allumage du booster

L'histoire de la supersonique lancée en surface statoréacteur les véhicules ont commencé en 1944 à la demande du Bureau of Ordnance de la marine américaine. Dans un statoréacteur, est produit en passant l'échappement chaud de la combustion du carburant à travers une buse. La buse accélère le débit et produit une poussée. Pour maintenir l'écoulement à travers la buse, une combustion à haute pression est nécessaire, ce qui est accompli en "poussant" l'air extérieur dans la chambre de combustion, en utilisant la vitesse d'avancement du véhicule.

Scramjet est un nom abrégé pour Supersonic Combustion Ramjet. Le scramjet diffère du statoréacteur en ce que la combustion a lieu à des vitesses supersoniques à travers le moteur. Il est mécaniquement simple, mais beaucoup plus complexe sur le plan aérodynamique qu'un turboréacteur. L'hydrogène est normalement le carburant utilisé.

Les avions statoréacteurs et statoréacteurs sont pour la plupart au stade expérimental.

Histoire

Le rêve du vol remonte aux jours de la préhistoire. De nombreuses histoires de l'Antiquité impliquent la fuite, comme la légende grecque d'Icare et de Dédale. Léonard de Vinci a dessiné un avion au XVe siècle. Avec le premier vol effectué par l'homme (François Pilatre de Rozier et François d'Arlandes) dans un avion plus léger que l'air, un ballon, le plus grand défi est devenu de créer d'autres embarcations, capables de vol contrôlé.

Premières tentatives

Le Bris et son engin volant, Albatros II, photographié par Nadar, 1868

Sir George Cayley, l'inventeur de la science de l'aérodynamique, construisait et pilotait des modèles d'avions à voilure fixe dès 1803, et il a construit un planeur de transport de passagers réussi en 1853. En 1856, le Français Jean-Marie Le Bris a fait le premier vol propulsé, en ayant son planeur "L'Albatros artificiel" tiré par un cheval sur une plage. Le 28 août 1883, l'Américain John J. Montgomery effectue un vol contrôlé en planeur. D'autres aviateurs qui avaient effectué des vols similaires à l'époque étaient Otto Lilienthal, Percy Pilcher et Octave Chanute.

Les avions autonomes ont été conçus et construits par Clément Ader. Le 9 octobre 1890, Ader tenta de piloter l'Éole, qui réussit à décoller et à parcourir une distance d'environ 164 pieds devant témoins. En août 1892, l'Ader Avion II a volé sur une distance de 656 pieds, et le 14 octobre 1897, Avion III a volé sur une distance de plus de 984 pieds. Richard Pearse a effectué un vol non contrôlé et mal contrôlé le 31 mars 1903 à Waitohi, en Nouvelle-Zélande, et le 28 août 1903 à Hanovre, l'Allemand Karl Jatho a effectué son premier vol.

Wright Flyer III piloté par Orville au-dessus de Huffman Prairie, le 4 octobre 1905.

Les frères Wright sont généralement crédités de l'invention de l'avion, car le leur était plutôt le premier vol durable et bien documenté. Ils effectuèrent leurs premiers vols d'essai avec succès le 17 décembre 1903 et, en 1905, leur Flyer III était capable de voler de manière entièrement contrôlable et stable pendant des périodes substantielles. À proprement parler, les ailes du Flyer n'étaient pas complètement fixées, car cela dépendait d'un mécanisme de flexion appelé déformation des ailes pour la stabilité. Cela a ensuite été remplacé par le développement des ailerons, des dispositifs qui remplissaient une fonction similaire mais étaient attachés à une aile par ailleurs rigide.

Alberto Santos-Dumont, un Brésilien vivant en France, a construit les premiers ballons dirigeables pratiques vers la fin du XIXe siècle. En 1906, il a piloté le premier avion à voilure fixe d'Europe, le 14-bis, de sa propre conception. Il a été le premier avion à décoller, voler et atterrir sans avoir recours à des catapultes, à des vents violents ou à toute autre assistance extérieure. Une conception plus tardive de son, le Demoiselle, introduit des ailerons et apporté le contrôle du pilote tout autour pendant un vol.

Les guerres en Europe, en particulier la Première Guerre mondiale, ont servi de premiers tests pour l'utilisation de l'avion comme arme. D'abord vu par les généraux et les commandants comme un «jouet», l'avion s'est avéré être une machine de guerre capable de faire des victimes à l'ennemi. Au cours de la Première Guerre mondiale, le combattant «as» est apparu, dont le plus grand était l'allemand Manfred von Richthofen, communément appelé le baron rouge. Du côté des alliés, l'as avec le plus grand nombre d'appareils abattus était René Fonck de France.

Après la Première Guerre mondiale, la technologie aéronautique a continué de se développer. Alcock et Brown ont traversé l'Atlantique sans escale pour la première fois en 1919, un exploit exécuté pour la première fois en solo par Charles Lindbergh en 1927. Les premiers vols commerciaux ont eu lieu entre les États-Unis et le Canada en 1919. La turbine ou le turboréacteur était en développement dans les années 1930; les avions à réaction militaires ont commencé à fonctionner dans les années 40.

Spitfires britanniques pendant la Seconde Guerre mondiale

Les avions ont joué un rôle principal dans la Seconde Guerre mondiale, ayant une présence dans toutes les grandes batailles de la guerre, en particulier dans l'attaque de Pearl Harbor, les batailles du Pacifique et du Jour J, ainsi que la bataille d'Angleterre. Ils étaient également un élément essentiel de plusieurs des stratégies militaires de la période, comme les Blitzkrieg allemands ou les porte-avions américains et japonais. Les avions à réaction ont d'abord été développés par les Britanniques et les Allemands au cours de cette période.

En octobre 1947, Chuck Yeager, dans le Bell X-1, fut la première personne enregistrée à dépasser la vitesse du son. Cependant, certains pilotes britanniques de Spitfire ont déclaré avoir dépassé Mach 1 en plongée. Le Boeing X-43 est un scramjet expérimental avec un record du monde de vitesse pour un avion à réaction-Mach 9,6, soit près de 7 000 miles par heure.

Des avions dans un rôle civilo-militaire ont continué d'alimenter et d'approvisionner Berlin en 1948, lorsque l'accès aux chemins de fer et aux routes de la ville, complètement entourée par l'Allemagne de l'Est, a été bloqué par ordre de l'Union soviétique.

Le premier jet commercial, le de Havilland Comet, a été introduit en 1952. Quelques Boeing 707, le premier jet commercial à succès, sont toujours en service après près de 50 ans. Le Boeing 727 était un autre avion de passagers largement utilisé et le Boeing 747 était le plus gros avion commercial au monde jusqu'en 2005, quand il a été dépassé par l'Airbus A380.

Concevoir et construire un avion

Les petits avions peuvent être conçus et construits par des amateurs comme des constructions résidentielles. D'autres aviateurs ayant moins de connaissances fabriquent leurs avions à l'aide de kits préfabriqués, assemblant les pièces en un avion complet.

La plupart des avions sont construits par des entreprises dans le but de les produire en quantité pour les clients. Le processus de conception et de planification, y compris les tests de sécurité, peut durer jusqu'à quatre ans pour les petits turbopropulseurs et jusqu'à 12 ans pour les avions de la capacité de l'A380. Au cours de ce processus, les objectifs et les spécifications de conception de l'avion sont établis. L'entreprise de construction utilise d'abord des dessins et des équations, des simulations, des tests en soufflerie et de l'expérience pour prédire le comportement de l'avion. Les ordinateurs sont utilisés par les entreprises pour dessiner, planifier et faire des simulations initiales de l'avion. Les petits modèles et maquettes de tout ou partie de l'avion sont ensuite testés en soufflerie pour vérifier l'aérodynamique de l'avion.

Lorsque la conception est passée par ces processus, la société construit un nombre limité de ces avions pour des tests au sol. Les représentants d'une agence régissant l'aviation effectuent souvent un premier vol. Les tests en vol se poursuivent jusqu'à ce que l'avion ait satisfait à toutes les exigences. Ensuite, l'agence publique gouvernante de l'aviation du pays autorise l'entreprise à commencer la production de l'avion.

Aux États-Unis, cette agence est la Federal Aviation Administration (FAA) et, dans l'Union européenne, Joint Aviation Authorities (JAA). Au Canada, l'organisme public responsable et autorisant la production en série d'avions est Transports Canada.

Dans le cas des ventes internationales d'avions, une licence de l'agence publique de l'aviation ou des transports du pays où l'avion doit également être utilisé est nécessaire. Par exemple, les avions d'Airbus doivent être certifiés par la FAA pour être pilotés aux États-Unis et vice versa, les avions de Boeing doivent être approuvés par la JAA pour être pilotés dans l'Union européenne.

Des avions plus silencieux deviennent de plus en plus nécessaires en raison de l'augmentation du trafic aérien, en particulier au-dessus des zones urbaines, car la pollution sonore est une préoccupation majeure. Le Massachusetts Institute of Technology et l'Université de Cambridge ont conçu des avions à ailes delta qui sont 25 fois plus silencieux que les embarcations actuelles et peuvent être utilisés à des fins militaires et commerciales. Le projet s'appelle la Silent Aircraft Initiative, mais les modèles de production ne seront disponibles que vers 2030.

Production industrialisée

Boeing 777-200LR Worldliner, présenté au salon du Bourget 2005

Il y a peu d'entreprises qui produisent des avions à grande échelle. Cependant, la production d'un avion pour une entreprise est un processus qui implique en fait des dizaines, voire des centaines, d'autres entreprises et usines qui produisent les pièces qui entrent dans l'avion. Par exemple, une entreprise peut être responsable de la production du train d'atterrissage, tandis qu'une autre est responsable du radar. La production de telles pièces n'est pas limitée à la même ville ou pays; dans le cas des grandes entreprises aéronautiques, ces pièces peuvent provenir du monde entier.

Les pièces sont envoyées à l'usine principale de la compagnie aéronautique où se trouve la ligne de production. Dans le cas des gros avions, des lignes de production dédiées à l'assemblage de certaines parties de l'avion peuvent exister, notamment les ailes et le fuselage.

Une fois terminé, un avion passe par un ensemble d'inspections rigoureuses pour rechercher les imperfections et les défauts, et après avoir été approuvé par les inspecteurs, l'avion est testé par un pilote lors d'un test en vol, afin de s'assurer que les commandes de l'avion sont fonctionner correctement. Avec ce test final, l'avion est prêt à recevoir les «retouches finales» (configuration interne, peinture, etc.), puis est prêt pour le client.

Sécurité

Les statistiques montrent que le risque d'accident d'un avion de ligne est très faible. Bien que les accidents à grande échelle entraînent des centaines de morts, une étude de 583 accidents d'avion entre 1983 et 2000 a montré que plus de 96% des personnes impliquées ont survécu.1 Cependant, la plupart de ces accidents n'ont pas impliqué de gros avions de passagers.

Impact environnemental

Les gros avions ont un fort impact sur l'environnement, par rapport à d'autres véhicules couramment utilisés. Leurs traînées contribuent à la gradation globale et leur bruit est souvent important. Cependant, l'impact le plus important de ces avions sur l'environnement est leur contribution aux gaz à effet de serre. Les groupes environnementaux et l'industrie du transport aérien font des déclarations contradictoires quant à ces effets.

Remarques

  1. ↑ Milla Harrison, Comment survivre à un accident d'avion. BBC News, 3 octobre 2006. Consulté le 8 septembre 2012.

Les références

  • Blatner, David. Le livre de vol: tout ce que vous vous êtes jamais demandé sur le vol en avion. Walker & Company, 2005. ISBN 0-8027-7691-4
  • Gething, Michael. Guide de reconnaissance des avions de Jane, 5ème édition. Collins, 2007. ISBN 978-0061346194
  • Jackson, Robert. Guide des observateurs d'aéronefs: des oiseaux de guerre vintage aux avions de ligne modernes. Thunder Bay Press, 2005. ISBN 978-1592233434
  • Montgomery, M.R. Un guide de terrain pour les avions. Houghton Mifflin, 2006. ISBN 978-0618411276

Liens externes

Tous les liens ont été récupérés le 19 février 2016.

  • Informations sur l'aéronef. www.aircraft-info.net.
  • Les ailes du Web. www.airliners.net.

Voir la vidéo: PREMIER VOYAGE EN AVION POUR BÉBÉ Incroyable talent c'est parti ! (Février 2020).

Vkontakte
Pinterest