Avion

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Avion
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Un avion, selon la d√©finition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un a√©ronef plus lourd que l'air, entra√ģn√© par un organe moteur (dans le cas d'un engin sans moteur, on parlera de planeur), dont la sustentation en vol est obtenue principalement par des r√©actions a√©rodynamiques sur des surfaces qui restent fixes dans des conditions donn√©es de vol. Celui ou celle qui le dirige est appel√© pilote ou aviateur/aviatrice.

Lorsque la sustentation en vol est obtenue par des réactions aérodynamiques sur des surfaces en mouvement, généralement une ou plusieurs hélices principales dont les axes sont verticaux, l'appareil est alors un hélicoptère ou un gyroptère, selon que la surface porteuse est animée par un moteur ou non.

Un avion muni d'un dispositif lui permettant de décoller et de se poser sur l'eau (amerrir) est un hydravion. D'autres accessoires permettent l'atterrissage et le décollage sur des surfaces enneigées.

Le Concorde au jubilé de la reine du Royaume-Uni
Un North American P-51 Mustang en vol. Photo prise durant un show a√©rien dans la base de l'Air Force √† Langley, en Virginie (√Čtats-Unis d'Am√©rique).

Sommaire

√Čtymologie et Histoire

Avions, musée national de l'air et de l'espace, Smithsonian Institution, Washington DC
Article d√©taill√© : Histoire de l'aviation.

Le mot aviation (du latin avis, oiseau et actio, action) a été employé pour la première fois par Gabriel de La Landelle, en 1863, dans le livre Aviation ou navigation aérienne sans ballon, un ouvrage rendant compte des tentatives d'envol de Jean-Marie Le Bris dans un appareil plus lourd que l'air.

Le terme avion sera ensuite cr√©√© en 1875 par Cl√©ment Ader pour d√©signer sa s√©rie d'appareils volants, puis brevet√© par lui. C'est ainsi qu'il a appel√© l'appareil baptis√© √Čole, avec lequel il d√©colle le 9 octobre 1890 puis rase le sol sur 50 m√®tres √† 20 cm au-dessus de la piste. Cet √©v√©nement ne sera toutefois pas homologu√© comme √©tant le premier vol : la hauteur atteinte √©tait insuffisante pour le qualifier de tel. De fait, la performance de cette g√©n√©ration d'engins ne fera pas se bousculer les entrepreneurs car n'ayant pas assez de ma√ģtrise de son domaine.

Le troisième prototype de Clément Ader, l'Avion III, effectue un vol sur 300 mètres devant un comité militaire le 14 octobre 1897 à Satory. Une autre raison à la non-homologation des vols de Clément Ader est que ces vols étaient soumis au secret militaire.

Entre-temps, Otto Lilienthal, gr√Ęce √† des prototypes qui √©taient r√©alis√©s √† partir de nervures de bambou entoil√©es de coton, pouvait planer jusqu'√† 400 m en se lan√ßant du haut d'une colline haute d'environ vingt m√®tres. Le contr√īle de la machine se faisait par des d√©placements du corps comme pour les deltaplanes pendulaires contemporains.

Mais dans les premi√®res ann√©es de l'a√©ronautique, apr√®s les exploits des fr√®res Wright √† partir du 17 d√©cembre 1903, on ne parle gu√®re d'avion mais d'a√©roplane. En 1911, pour honorer la m√©moire de Cl√©ment Ader, le G√©n√©ral Roques, cr√©ateur de l'aviation militaire, a d√©cid√© que tous les a√©roplanes militaires s'appelleraient des avions. Mais ce n'est qu'avec la Premi√®re Guerre mondiale que les mots avion et aviation deviennent communs.

Alberto Santos Dumont construisit de nombreux ballons à bord desquels il vola et conçut le premier dirigeable pratique. La démonstration de son puissant aéronef plus-lourd-que-l'air le 14 Bis eut lieu dans le parc de Bagatelle près de Paris, avec un vol public, homologuant par la même le premier record du monde d'aviation, le 23 octobre 1906.

Technique

Morphologie

Article d√©taill√© : Morphologie d'un a√©ronef.

Un avion est constitu√© :

Fonctionnement : le vol

Comment un avion vole-t-il ?

Il faut d'abord rappeler qu'un avion vole gr√Ęce au vent relatif (l'√©coulement d'air que subit l'a√©ronef s'il a de la vitesse). On peut d'ailleurs simuler ce vent relatif en soufflerie gr√Ęce √† de puissants ventilateurs.

Le profil d'une aile d'avion : intrados, extrados, bord d'attaque, bord de fuite

Quand le vent relatif passe au-dessus et au-dessous de l'aile, l'air qui passe sur l'extrados va plus vite que l'air qui passe sur l'intrados, obéissant ainsi à la condition de Kutta. La pression à l'extrados va être plus faible que celle à l'intrados. La dépression sur l'extrados et la pression sur l'intrados engendrent une force sur l'aile appelée portance.

Plus l'angle form√© entre l'aile et le vent relatif (angle appel√© incidence) est important, plus la r√©sultante a√©rodynamique sera grande. Ceci reste vrai jusqu'au point de d√©crochage, o√Ļ la portance commence √† d√©cro√ģtre √† cause de la s√©paration des flux d'air.

La r√©sultante a√©rodynamique est orient√©e vers le haut et l√©g√®rement vers l'arri√®re. La r√©sultante a√©rodynamique Ra est d√©compos√©e conventionnellement en deux forces correspondant √† ces deux effets :

La physique du vol

Forces auxquelles un avion est soumis.

Un avion subit trois types de forces :

Ces forces sont repr√©sent√©es par 4 vecteurs :

Quand l'avion vole en palier √† vitesse constante le poids est √©quilibr√© par la portance, la tra√ģn√©e est compens√©e par la traction.

√Ä partir de cette position d'√©quilibre, toute modification de l'un des param√®tres entra√ģne une modification de l'√©quilibre. Si le pilote r√©duit les gaz, la traction diminue, la tra√ģn√©e devient pr√©pond√©rante et la vitesse diminue. √Čtant proportionnelle au carr√© de la vitesse, la portance diminue avec la vitesse : l'avion s'inscrit dans une trajectoire descendante, entra√ģn√© par son poids. En descendant, l'avion acc√©l√®re √† nouveau : la portance cro√ģt √† nouveau, √©gale et d√©passe le poids : l'avion remonte. En remontant, la vitesse diminue, et ainsi de suite... Lorsque les oscillations s'amortissent du fait de la stabilit√© en tangage, l'avion se stabilise en un nouveau point d'√©quilibre : soit en descente √† la m√™me vitesse, soit en palier √† une vitesse plus faible suivant son attitude de vol.

La technique du vol : le pilotage

Le pilotage dans le plan vertical (en tangage) consiste à intervenir sur la portance et la traction.
Le pilotage dans le plan horizontal (en virage) consiste à intervenir en plus sur le roulis (inclinaison latérale) et le lacet (la direction).

Impact sur l'environnement

L'avion a, comme d'autres moyens de transport motoris√©, un impact sur l'environnement, notamment en contribuant au d√©r√®glement climatique. C'est au d√©collage, quand les r√©acteurs fonctionnent √† pleine puissance qu'il pollue le plus (CO2, NOx, M√©taux lourds contenus dans le k√©ros√®ne ou provenant de l'usure des tuy√®res, imbr√Ľl√©s...). Les avions sont aussi une source de pollution sonore importante aux abords des a√©roports et sous les zones d'entra√ģnement d'avions militaires. Les a√©rosols et la vapeur d'eau √©mise par les tuy√®res contribuent aussi √† la formation de nuages artificiels (tra√ģn√©es de condensation) qui modifient le syst√®me atmosph√©rique et climatique, avec un effet de refroidissement √† court terme, mais de r√©chauffement √† long terme.

Les émissions de CO2

Pour l'aviation civile, par passager et par vol, sont bien sup√©rieures √† celle du transport ferroviaire, (30 fois plus environ par passager). Par contre, s'il est rempli, et sur de longues distances, un passager n'√©met, en moyenne, pas plus de gaz √† effet de serre par passager qu'une automobile. Par exemple, le nouvel A380 ne consomme que 3 √† 4,5 l/100 km par passager contre 1,5 √† 15 litres pour une automobile (le chiffre varie avec le nombre de passagers, le type de moteur et la taille du v√©hicule). Un calculateur simplifi√© de CO2 est disponible sur le site de la DGAC : Calculateur d'√©missions de CO2 de l'aviation

Les avions émettent aussi d'importantes quantités de NOx (oxydes d'azote, polluant et également contributeur au réchauffement climatique). Ces NOx ne peuvent être traités par des pots catalytiques comme dans les cas des automobiles modernes.

Globalement, on √©value aujourd'hui √† 3% de la lib√©ration totale de gaz √† effet de serre la part due √† l'aviation, mais c'est le secteur, qui avec la marine marchande augmente le plus rapidement. Dans l'Union europ√©enne, des mesures sont prises pour stopper cette augmentation : le protocole de Kyoto sera mis en application √† partir de 2012, par l'inclusion de l'aviation civile dans le Syst√®me d'√©change de quotas d'√©missions europ√©en, qui a pour objectif de r√©duire les √©missions de CO2 de 3% en 2012, et de 5% durant la p√©riode 2013-2020, compar√©es aux √©missions moyennes constat√©es dans la p√©riode 2004-2006.

En termes d'écobilan

La conception des avions fait appel √† des mat√©riaux dont la production est √©galement ‚ÄĒ en amont ‚ÄĒ source d'impacts √©nerg√©tiques √©cologiques et sanitaires. Et le traitement des avions en fin de vie pose encore probl√®me, avec un nombre d'avions √† d√©manteler de plus en plus √©lev√© (environ 6 000, soit 300 avions/an √† traiter, sans compter les √©paves d√©j√† stock√©es √† proximit√© des a√©roports dans le monde. Des avions ont √©t√© transform√©s en r√©cifs artificiels, mais avec des controverses sur les impacts de ce type d'op√©ration. Les avions contiennent des mat√©riaux pr√©cieux et dont la fabrication a caus√© l'√©mission d‚Äôimportantes quantit√©s de gaz √† effet de serre et de m√©taux lourds, mais les carlingues n'ont pas √©t√© con√ßues pour faciliter la r√©cup√©ration de ces mat√©riaux en fin de vie.

En France, un programme ¬ę Pamela ¬Ľ pilot√© par Airbus (3 242 694 ‚ā¨ aid√© par l'Europe), √† Tarbes, exp√©rimente des proc√©d√©s de d√©construction et valorisation ou recyclage des mat√©riaux[1].

L‚ÄôAssociation internationale du transport a√©rien (AITA) [2] a estim√© d√©but 2009 qu‚Äôenviron 100 a√©roports europ√©ens permettront d'ici 2013 aux avions commerciaux d'effectuer leur descente en continu de leur altitude de croisi√®re au sol, ce qui devrait √©conomiser 450 kilos de CO2 par atterrissage (soit 500 000 t/an de CO2 rien que pour les grandes compagnies).

Typologie : les diff√©rents types d'avions

Les deux grandes cat√©gories sont les avions civils (commerciaux ou de tourisme) et les avions militaires (susceptibles de jouer un r√īle dans la guerre).

Avions civils

Les avions civils peuvent √™tre class√©s comme ;

Les avions de ligne sont √©galement class√©s selon leur rayon d'action : court-courrier, moyen-courrier, long-courrier. Cette d√©nomination date de l'√©poque o√Ļ les avions √©taient principalement utilis√©s pour acheminer les lettres et colis postaux, l'A√©ropostale.

Avions militaires

Les avions militaires sont g√©n√©ralement class√©s selon leur emploi :

Article d√©taill√© : Avion militaire.

Notes et références

  1. ‚ÜĎ Le programme europ√©en LIFE Environnement, page 84/148
  2. ‚ÜĎ Annonce faite lors du 4e sommet ¬ęAviation et environnement¬Ľ (Communiqu√©)

Voir aussi

Bibliographie

  • Fran√ßois Besse, 100 avions de l√©gende, √Čditions Solar, 2004.
  • Tom Aubain, Un avion en trop, Editions Magnum, 1997.

Articles connexes

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Liens externes


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Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Avion de Wikipédia en français (auteurs)


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