Aéronefs & constructeurs
Structure et systèmes
Comment un avion est construit et ce qu'il embarque : matériaux, aile et dispositifs hypersustentateurs, éléments de structure (karman, mât réacteur, radôme), circuits hydrauliques, trains d'atterrissage, pressurisation, carburant et alimentation électrique.
S'entraîner sur ce thèmeÀ retenir
- L'aluminium reste le matériau le plus utilisé en construction aéronautique ; l'A350 a un fuselage en composites.
- L'A320 a trois circuits hydrauliques indépendants : vert, bleu et jaune.
- Le karman raccorde l'aile au fuselage ; le mât réacteur fixe le moteur à l'aile.
- Les nervures donnent à l'aile son profil ; les becs et volets Krueger augmentent la portance à basse vitesse.
- La cabine de l'A350 est pressurisée à une altitude d'environ 6 000 pieds.
- Le kérosène Jet A-1 a une densité d'environ 0,8 ; les avions légers ont souvent un réseau électrique en 12 V.
Matériaux et structure
L'aluminium et ses alliages restent les matériaux les plus utilisés dans la construction aéronautique, pour leur légèreté et leur facilité de mise en œuvre. Les composites à fibre de carbone prennent une place croissante : environ 50 % de la structure du Boeing 787 et 53 % de celle de l'A350, dont le fuselage. Le titane sert aux pièces très sollicitées ou chaudes.
Dans l'aile, les longerons portent les efforts et les nervures donnent au revêtement la forme du profil aérodynamique. Le karman est le carénage qui raccorde l'aile au fuselage à l'emplanture. Le mât réacteur, ou pylône, fixe le moteur sous l'aile ou sur le fuselage. À l'avant, le radôme, transparent aux ondes, abrite l'antenne du radar météo ; les antennes du radioaltimètre sont sous le fuselage, tournées vers le sol.
- Matériau le plus utilisé
- aluminium
- Composites de l'A350
- environ 53 %
- Raccord aile-fuselage
- karman
- Dans le radôme
- radar météo
L'aile et ses dispositifs
Les dispositifs hypersustentateurs augmentent la portance à basse vitesse. Au bord de fuite, ce sont les volets ; au bord d'attaque, les becs, qui s'écartent de l'aile, et les volets Krueger, qui se déploient sous le bord d'attaque.
Les générateurs de vortex, petites ailettes alignées sur l'extrados, créent des tourbillons qui retardent le décollement de l'air et limitent les zones d'écoulement turbulent. Sur certains avions de combat comme le Saab Viggen ou le Rafale, un plan canard placé à l'avant de l'aile apporte une portance supplémentaire et améliore la manœuvrabilité.
- Bord de fuite
- volets
- Bord d'attaque
- becs, volets Krueger
- Générateurs de vortex
- retardent le décollement
Hydraulique et trains
L'A320 dispose de trois circuits hydrauliques indépendants, désignés par des couleurs : vert, bleu et jaune. Ils actionnent les gouvernes, les trains et les freins ; la redondance permet de perdre un circuit sans perdre le contrôle.
Le train principal de l'A220 compte 4 roues, deux par jambe. L'A350-900 en a 10 au total, et l'A380 repose sur cinq trains d'atterrissage.
- Circuits hydrauliques de l'A320
- 3 : vert, bleu, jaune
- Roues du train principal de l'A220
- 4
Pressurisation, carburant et électricité
La cabine est pressurisée : l'altitude cabine reste bien inférieure à l'altitude de vol. Sur l'A350, elle est d'environ 6 000 pieds, contre environ 8 000 pieds sur les avions de génération précédente.
Le kérosène des avions à turbine, le Jet A-1, a une densité d'environ 0,8 : un litre pèse à peu près 800 grammes. Sur les avions légers, le réseau électrique de bord est souvent en 12 volts ; les avions plus gros utilisent du 28 volts en courant continu.
- Altitude cabine de l'A350
- environ 6 000 ft
- Densité du Jet A-1
- environ 0,8
- Réseau des avions légers
- souvent 12 V
Pièges fréquents
- Malgré l'essor des composites, l'aluminium reste le matériau le plus utilisé dans l'ensemble de la construction aéronautique.
- Les trois circuits hydrauliques de l'A320 sont vert, bleu et jaune, pas rouge.
- Ce sont les nervures, pas les longerons, qui donnent la forme du profil de l'aile.
- Les becs sont au bord d'attaque, les volets au bord de fuite ; le volet Krueger est une exception, au bord d'attaque.