La structure d'un avion

Résumé du document

On peut généraliser aux avions de transport qui comportent :

1er- Un fuselage qui comporte un cockpit à l'avant qui regroupe les instruments de navigation, les commandes de vol et de propulsion. C'est dans cet habitacle que le pilote et le copilote peuvent diriger l'avion.

2ème- 2 ailes qui permettent à l'avion de voler. Celles-ci contiennent une partie des réservoirs du carburant.

3ème- Les empennages, en général à l'arrière du fuselage qui permettent de diriger l'avion en vol. La profondeur (plan horizontal) pour faire descendre et monter l'avion. La direction (plan vertical) pour virer à droite ou à gauche.

4ème- Le train d'atterrissage qui permet le déplacement au sol de l'avion. Le train d'atterrissage est souvent constitué de 3 éléments : la roulette avant sous le cockpit qui permet de diriger l'avion au sol. Les 2 autres éléments étant en général sous les ailes, ils reprennent la majorité de la masse de l'avion et de la charge embarquée.
Remarque : ces 4 éléments constituent la cellule de l'aéronef.

5ème- Les groupes motopropulseurs pour faire avancer l'avion, en général ces derniers sont fixés sous les ailes.

II- Le fuselage.

La forme du fuselage doit répondre à 2 critères fondamentaux :
- Une forme allongée avec des extrémités arrondies et/ou en fuseau pour avoir des caractéristiques aérodynamiques performantes.

- Un habitacle qui doit être en adéquation avec :
- L'installation d'un maximum de passagers et de fret sans perdre de place tout en respectant le confort des passagers.
- Un fuselage le plus compact possible pour limiter la masse de métal utilisé pour la construction de celui-ci. L'utilisation de matériaux composites permet de résoudre en partie ce problème.
- Avoir une résistance mécanique adaptée à sa durée de vie, tout en utilisant un minimum de matière. Les forces principales auxquelles il est soumis sont les forces aérodynamiques et les forces dues à la pressurisation de la cabine.

Les fuselages ont principalement 2 types de structure, les monocoques pour les petits avions et semi monocoque pour les plus gros (...)

Extraits

[...] Cette masse étant constituée de la masse de l'avion (cellule + moteurs) de la charge ‘utile' (équipage + passagers + fret) et du carburant. D'une roulette qui permet à l'avion de se diriger au sol. Cette roulette peut être disposée à l'arrière sous les empennages de l'avion pour le train dit classique ou à l'avant pour le train tricycle. Train classique 9 Train tricycle Remarque : Il existe un type particulier de train d'atterrissage constitué de flotteurs pour les hydravions. Dans ce cas l'avion ne repose plus sur 3 ‘points' mais sur 2 ‘lignes'. [...]

[...] A l'atterrissage, il passe de 0 à 290 km/h en une seconde. Un pneu d'Airbus A320 a une masse de 75 kg, mais supporte 18 tonnes. D'où une déformation importante : l'écrasement atteint 32 à de la hauteur du flanc, contre sur un pneu de voiture. Durant les phases d'approche et de décollage, la température du pneu passe de dans le puit du train d'atterrissage à voire 150°C sur la couronne. On gonfle un pneu d'avion à une pression de 15 bars VI- Les groupes motopropulseurs Les turbomachines sont fixées aux ailes (ou au fuselage) via des nacelles. [...]

[...] Remarque : ces 4 éléments constituent la cellule de l'aéronef. 5ème- Les groupes motopropulseurs pour faire avancer l'avion, en général ces derniers sont fixés sous les ailes. II- Le fuselage. La forme du fuselage doit répondre à 2 critères fondamentaux: Une forme allongée avec des extrémités arrondies et/ou en fuseau pour avoir des caractéristiques aérodynamiques performantes. Un habitacle qui doit être en adéquation avec: - L'installation d'un maximum de passagers et de fret sans perdre de place tout en respectant le confort des passagers. [...]

[...] 1er- Structure générale. Les trains d'atterrissage sont de 2 types en ‘boggie' pour les trains principaux ou en ‘diabolo' pour la roulette de direction. Boggie Caisson central Diabolo Bien évidemment ces trains d'atterrissage sont escamotables pour réduire la traînée en vol. Les trains sont alors rétractés dans des puits de roue. Chaque train est constitué : 10 d'une ‘jambe' qui constitue l'élément principal. d'amortisseurs qui encaissement les chocs à l'atterrissage de roues qui permettent de se déplacer au sol. De freins en carbone qui ralentissent la vitesse de l'avion à l'atterrissage. [...]

[...] 2ème - Les caractéristiques mécanique d'un alliage. Si l'on soumet, par exemple, un barreau métallique de section à un effort de traction on peut tracer un diagramme de la déformation du barreau, exprimée en % de sa longueur initiale, en fonction de la contrainte appliquée ( = T / exprimée en Newton / mm2. La figure ci-dessous schématise un tel diagramme. Dans la phase 0A du chargement, le diagramme est une droite (la déformation est proportionnelle à la contrainte appliquée). [...]