Avion

Un article de Vev.

Le Concorde au jubilé de la Reine d'Angleterre

Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné 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 réactions aérodynamiques sur des surfaces qui restent fixes dans des conditions données de vol. Celui ou celle qui le dirige est appelé 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 qui est muni d'un dispositif lui permettant de décoller et de se poser sur l'eau (amerrir) est un type d'avion appelé hydravion.

Sommaire

1 Étymologie et histoire
2 Constitution
3 Types
- 3.1 Avions civils
- 3.2 Avions militaires
4 Fonctionnement
- 4.1 Pilotage
5 Impact sur l'environnement
6 Voir aussi
7 Bibliographie
8 Liens externes

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Étymologie et histoire

Image:Smithsonian Air and Space Planes.jpg

Avions, Musée national de l'air et de l'espace, Smithsonian Institution, Washington DC

Image:Searchtool.svg Article détaillé : 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 utilisé en 1875 par Clément Ader pour désigner sa série d'appareils volants, puis breveté par lui. C'est ainsi qu'il a appelé l'appareil baptisé Éole, avec lequel il décolle le 9 octobre 1890 puis rase le sol sur 50 mètres à 20 cm au-dessus de la piste. Cet événement ne sera toutefois pas homologué comme étant le premier vol : la hauteur atteinte était insuffisante pour le qualifier de tel. De fait, la performance de cette génération d'engins ne fera pas se bousculer les entrepreneurs car n'ayant pas assez de maîtrise 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, grâce à des prototypes qui étaient réalisés à partir de nervures de bambou entoilées de coton, pouvait planer jusqu'à 400 m en se lançant du haut d'une colline haute d'environ vingt mètres. Le contrôle de la machine se faisait par des déplacements du corps comme pour les deltaplanes pendulaires contemporains.

Mais dans les premières années de l'aéronautique, après les exploits des frères Wright à partir du 17 décembre 1903, on ne parle guère d'avion mais d'aéroplane. C'est avec la Première Guerre mondiale que les mots avion et aviation deviennent communs.

D'aucuns prétendent qu'avion est un acronyme qui aurait été forgé par Clément Ader et signifiant « appareil volant imitant l'oiseau naturel », sans qu'aucune source fiable puisse corroborer cette assertion.

Hypothèse plus réaliste, le nom semble simplement inspiré du mot latin avis (oiseau) précédemment utilisé par Gabriel de La Landelle pour construire le néologisme aviation.

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Constitution

Image:Searchtool.svg Article détaillé : Morphologie d'un aéronef.

Un avion est constitué :

D'une cellule comprenant le fuselage, la voilure, les empennages et les atterrisseurs, les éléments mobiles de la voilure (ailerons, gouvernes, volets) (y compris éléments aux fonctions combinées, aérofreins, spoilers, elevons et flaperons) ;
D'un ou de plusieurs groupes propulseurs à hélice ou à réaction;
De commandes de vol capables de transmettre les actions du pilote aux gouvernes;
D'instruments de bord d'indications et de contrôle pour informer le pilote sur le déroulement du vol : on parle d'avionique si ces instruments sont électroniques;
De servitudes de bord.

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Types

Les deux grandes catégories sont les avions civils (commerciaux ou de tourisme) et les avions militaires(susceptible de jouer un rôle dans la guerre).

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Avions civils

les avions de ligne
les avions d'affaire
les avions légers
les ultra légers (ULM).

Les appareils civils sont également classés selon leur rayon d'action : court courrier, moyen courrier, long courrier. Cette dénomination date de l'époque où les avions étaient principalement utilisés pour acheminer les lettres et colis postaux, l'Aéropostale.

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Avions militaires

Image:FA-22 Raptor.jpg

F-22 Raptor, avion de chasse furtif de l'USAF

Les avions militaires sont généralement classés selon leur emploi :

avion de chasse, ou chasseur, conçu pour l'interception et la destruction d'autres avions (Dassault Mirage III, Lockheed F-22 Raptor).
bombardier (tactique, stratégique ou nucléaire), dont la mission est de délivrer une ou plusieurs bombes (Boeing B-17 Flying Fortress, Boeing B-52 Stratofortress).
avion d'interception, ou intercepteur, conçu pour abattre les bombardiers ennemis avant que ceux-ci n'atteignent le territoire national (F-106 Delta Dart, Mig-31 Foxhund).
avion de transport, chargé de transporter du fret et/ou du personnel (parachutistes par ex.) (Lockheed C-130 Hercules, C-160 Transall)
avion d'entraînement, avion conçu pour l'entraînement initial (Fouga Magister) ou avancé (Alpha Jet) -Aero L-39 Albatros des futurs pilotes militaires.
avion de reconnaissance ou de surveillance (U2, Lockheed SR-71 Blackbird), qui doit ramener des informations (électronique, photo, etc.) ou les transmettre en temps réel (Système de Détection et de Commandement Aéroporté (SDCA)).
l'avion multirôles (le Rafale par exemple), qui doit cumuler plusieurs de ces missions
le drone, avion sans pilote (Dassault nEUROn)
...

Image:Searchtool.svg Article détaillé : Avion militaire.

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Fonctionnement

Image:Avion vecteurs.png

Un avion subit trois forces

Un avion subit trois types de forces :

la poussée du réacteur ou la traction de l'hélice entraînée par le moteur ;
le poids, effet de la gravité terrestre sur la masse de l'appareil ;
la résultante des forces aérodynamiques décomposée en portance et en traînée :

- la portance, créée par le déplacement dans l'air d'une aile profilée,

- la traînée, somme des résistances aérodynamiques est opposée au mouvement.

Ces forces sont représentées par 4 vecteurs opposés et égaux deux à deux :

la traction vers l'avant s'oppose à la traînée vers l'arrière ;
la portance vers le haut s'oppose au poids vers le bas.

Un vol en palier à vitesse constante suppose que la résultante du système de forces est nulle : le poids est équilibré par la portance, la traînée est compensée par la traction. À partir de cette position d'équilibre, toute modification de l'un des paramètres entraîne une modification de l'équilibre. Si le pilote réduit les gaz, la traction diminue, la traînée devient prépondérante et la vitesse diminue. Étant proportionnelle au carré de la vitesse, la portance diminue avec la vitesse : l'avion s'inscrit dans une trajectoire descendante, entraîné par son poids. En descendant, l'avion accélère à nouveau : la portance croît à nouveau, égale et dépasse le poids : l'avion remonte. En remontant, la vitesse diminue, et ainsi de suite... Lorsque les oscillations s'amortissent du fait de la stabilité en tangage, l'avion se stabilise en un nouveau point d'équilibre : soit en descente à la même vitesse, soit en palier à une vitesse plus faible.

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Pilotage

Le pilotage dans le plan vertical (en tangage) consiste à maîtriser en permanence la trajectoire de l'avion en intervenant sur la portance et la traction.
Le pilotage dans le plan horizontal (en virage) consiste à maîtriser la portance, la poussée, le roulis et le lacet.

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Impact sur l'environnement

L'avion a, au même titre que tout autre moyen de transport à moteur, un impact sur l'environnement en contribuant au réchauffement climatique.

Pour l'aviation civile, la quantité d'émissions de CO2 par passager et par vol est bien supérieure à celle du transport ferroviaire, en effet, un avion émet environ 30 fois plus de gaz à effet de serre dans l'atmosphère par passager qu'un train. Par contre il n'émet, en moyenne, pas plus de gaz à effet de serre par passager qu'une voiture sur une même distance, par exemple le nouvel A380 ne consomme que que 4,5L/100km.

Globalement, on évalue aujourd'hui à 3% de la libération totale de gaz à effet de serre celle due à l'aviation.

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