Aéronef
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Unaéronefest unmoyen de transportcapable de s'élever et de se mouvoir en altitude, au sein de l'atmosphère terrestre.
Les sciences et technologies permettant de construire, comprendre et contrôler le vol ainsi qu'utiliser les aéronefs composent l'aéronautique.
Les aéronefs sont divisés en deux classes principales en fonction du moyen de sustentation utilisé. L'aérostatutilise une force statique tandis que l'aérodynegénère une force dynamique pour équilibrer leur poids; on les désigne souvent par « plus légers » ou « plus lourds » que l'air. La composante verticale de la poussée d'un réacteur ou d'une fusée permet aussi la sustentation mais n'est généralement utilisée que comme appoint et pendant une courte durée.
Le contrôle et la navigation des aérostats sont assurés par unaéronaute.Le terme depilotetend à supplanter celui d'aviateurpour les aérodynes.
En 2013, l'avion léger,monomoteurà pistons, compose plus de 50 % de la flotte mondiale. Lesavionsbimoteurs légers ou lourds, tous types de propulsion confondus et leshélicoptèressont les autres représentants principaux.
Au niveau réglementaire on distingue trois catégories d'activités aériennes:l'aviation commerciale de transport de passagers ou de fret entre aéroports, l'aviation militaire et l'aviation générale qui regroupe toutes les activités de loisir, de sport ou de travail aérien qui ne sont pas incluses dans les deux premières catégories. La plupart des types d'aéronefs sont utilisés, ou l'ont été, par ces trois opérateurs.
Typologie générale[modifier|modifier le code]
La définition de l'aéronef dépend des auteurs et du temps. On dénombre plusieurs dizaines de types différents dont certains, l'avion ou l'hélicoptère, sont toujours inclus alors que d'autres,ornithoptèresouautogires,sont oubliés. Certaines technologies, le ballon à gaz par exemple, ne sont quasiment plus utilisées pour l'emport d'un équipage ou de passagers mais conservent des applications pour emmener des charges en altitude. Le parachute en coupole qui ne pouvait être considéré comme un aéronef par l'absence de force de sustentation est devenu uneaile volantedont la construction et le maniement font appel aux mêmes lois queplaneurs,deltaplanes,etc.A contrario,l'ULMdont la construction et le pilotage sont similaires à l'avion n'entre pas dans les statistiques de laFAAet n'est pas réglementairement considéré comme un aéronef dans le pays qui compte le plus de pratiquants[Lequel?].
En l'absence de statistiques globales, l'extrapolation à partir des statistiques de la FAA, couvrant uniquement les États-Unis, celles du GAMA, couvrant la majorité des constructeurs aéronautiques mondiaux d'aviation générale, celles le l'IATA, couvrant la majorité des compagnies aériennes, permet de noter que:
- l'avion léger monomoteur à pistons représente plus de 50 % du parc mondial;
- l'avion léger bimoteur à pistons représente 25 % du parc mondial;
- les avions multimoteurs, turbopropulseur ou turboréacteur, représentent 15 % du parc mondial;
- les appareils à voilures tournantes représentent les 10 % restant, essentiellement des hélicoptères mono-rotor.
À ces types représentatifs on peut ajouter:
- l'avion d'arme biréacteur, le type le plus courant équipant les forces armées;
- le planeur;
- l'ensemble des appareils à voilure souple;
- l'ULM, pour l'essentiel avion ultra-léger monomoteur à pistons;
- lamontgolfière;
- les avions expérimentaux. La définition de la FAA recouvre principalement les avions « en kit » (10 % des avions légers monomoteurs) et tous les avions « transformés » n'ayant pas fait l'objet d'une certification.
Ce classement ne tient compte que du nombre d'exemplaires construits ou en service. Un classement très différent pourrait être effectué sur d'autres critères comme la valeur ou l'utilisation. Le classement par valeur mettrait probablement l'avion d'arme en tête, le classement par utilisation (heures de vol ou kilométrage parcouru) aurait à sa tête l'avion de ligne biréacteur.
Caractéristiques et performances[modifier|modifier le code]
Domaine de vol[modifier|modifier le code]
Ledomaine de vold'un aéronef est l'espace, envitesse air,facteur de chargeetaltitude,à l'intérieur duquel il peut fonctionner en sécurité.
Tout aéronef pos sắc de unevitesse maximalequi peut être limitée par le rapport poussée,traînéeou la résistance de sa structure, ainsi qu'une altitude maximale de vol appeléeplafond.Les avions pos sắc dent une vitesse minimale de vol liée au phénomène dedécrochage.
Distance franchissable - Rayon d'action - Autonomie[modifier|modifier le code]
Lerayon d'actiond'un aéronef est la distance qu'il peut franchir entre le décollage et l’atterrissage. Cette distance peut varier en fonction de lamasse maximale autoriséeet de lacharge utileemportée par l'aéronef.
Classement par mode de sustentation[modifier|modifier le code]
L'aérostat[modifier|modifier le code]
Cet appareil est communément appelé « plus léger que l'air », sa masse étant plus faible que la masse d'air déplacée. Lasustentationest assurée grâce à lapoussée d'Archimède.Pour produire cette force, un aérostat utilise une enveloppe contenant un gaz plus léger que l'air ambiant: de l'air chaud pour lamontgolfière,de l'héliumpour leballon à gaz.Dans le plan horizontal, l'aérostat est immobile par rapport à l'air ambiant: il se déplace grâce aux vents. Le contrôle de la trajectoire ne peut se faire qu'en changeant d'altitude, pour chercher des courants dans la direction souhaitée.
Leballon dirigeableest unballon à gazéquipé de moteurs qui lui permettent de contrôler sa trajectoire.
L'aérodyne[modifier|modifier le code]
Communément appelé « plus lourds que l'air », sasustentationest assurée par une forceaérodynamique,laportance,produite à l'aide d'unevoilure.Une voilure a besoin d'unvent relatifpour produire de la portance.
Ce vent relatif est créé par le mouvement de la voilure dans la masse d'air.
- Lesavionset lesULMproduisent ce mouvement grâce à un propulseur (hélice) entraîné par unmoteurou par unréacteur.
- Lesplaneurs,lesparapenteset lesdeltaplanesproduisent ce mouvement grâce à leurénergie potentielle.
- Le mouvement de la voilure peut être obtenu par un aérodyne à l'arrêt. C'est le cas par exemple de l'hélicoptère,qui est pourvu d'unevoilure tournante.
Enfin, aux débuts de l'aviation, on a cherché à imiter les oiseaux avec des engins à ailes battantes: lesornithoptères.
Classement par mode de propulsion[modifier|modifier le code]
Sans propulseur[modifier|modifier le code]
Le ballon se déplace dans le plan horizontal en fonction du courant aérien existant à l'altitude où il se trouve.
Le planeur, le parapente ou le deltaplane se déplace dans le plan horizontal en convertissant son énergie potentielle en forces de sustentation et poussée. Ces appareils sont constamment en descente, ils ne peuvent gagner de l'altitude qu'en trouvant des zones de courants ascendants.
Moteur à pistons et hélice[modifier|modifier le code]
L'aéronef se déplace grâce à la force aérodynamique fournie par un ou plusieursmoteurs à combustion interneà pistons entraînant chacun unehélice.La plupart des ULM et desavions légersutilisent ce mode de propulsion. Certains hélicoptères légers etballons dirigeablessont motorisés par des moteurs à pistons. Les moteurs sont le plus souvent àessence;il existe certains avions légers utilisant desmoteurs Diesel[1].
Turbopropulseur[modifier|modifier le code]
L'aéronef se déplace grâce à la force aérodynamique fournie par un ou plusieursturbopropulseurs,couplant uneturbine à gazentraînant une hélice qui fournit la majorité de la poussée. Les avions équipés de turbopropulseurs disposent de plus de puissances qu'un avion à moteur à piston. Ils sont en général plus lourds, plus rapides et ont unplafondplus élevé que ces derniers. Ce mode de propulsion est particulièrement adapté aux vols court-courrier. La plupart des hélicoptères utilisent cette motorisation à la fois pour la propulsion et la sustentation.
Turboréacteur[modifier|modifier le code]
L'aéronef se déplace grâce à la force aérodynamique fournie par unturboréacteur.Ces avions sont plus rapides que les avions à turbopropulseurs mais consomment plus de carburant. Ce type de propulsion est utilisé par tous lesavions de lignelong-courrier. Le turboréacteur est le seul type de propulsion permettant à des avions de série d'atteindre des vitessessupersoniques.
Moteur électrique avec une hélice[modifier|modifier le code]
Les aéronefs à propulsion électrique utilisent un moteur électrique pour entraîner une hélice. Aujourd'hui quelques ULM[2]et ballons dirigeables[3]sont à propulsion électrique. L'énergie est fournie par des batteries et de façon expérimentale par des panneaux solaires.
Moteur fusée[modifier|modifier le code]
Les avions fusées sont propulsés par unmoteur fuséeleur permettant d'atteindre des vitesseshypersoniqueset des altitudes très élevées. Ils n'ont été construits qu'à des fins expérimentales.
Classement par architecture[modifier|modifier le code]
Classement par activités[modifier|modifier le code]
D'une manière générale, un constructeur aéronautique vise un marché particulier et optimise l'appareil pour cette activité. L'appareil est donc prévu pour emporter une charge utile donnée, celle-ci pouvant être composée de personnels ou de matériels transportés ou utilisés pendant le vol. Le pilote peut, parfois, être la seule « charge utile ». Dès l'origine, le constructeur peut toutefois prévoir des adaptations à d'autres activités et construire l'appareil en différentes versions. Si de nombreux ouvrages de référence sont consacrés spécifiquement aux appareils militaires ou aux appareils utilisés par les compagnies aériennes — ceux consacrés à l'ensemble de l'aviation générale sont bien moins courants — on constate que les activités militaires n'ont pas la même définition suivant les pays (par exemple, les activités de surveillance effectuées par les services de police ou de douane relèvent d'une autorité militaire ou civile; l'apprentissage du pilotage qu'il soit militaire ou civil, peut utiliser les mêmes appareils). Enfin, certains utilisateurs ont converti ou adapté des appareils à des usages parfois très différents de leur destination initiale.
Activité militaire[modifier|modifier le code]
Les aéronefs militaires sont développés pour répondre aux besoins desforces armées.Il existe deux catégories principales, en fonction des missions: les aéronefs de combat dotés d'armements offensifs; les aéronefs de soutien, non armés ou dotés d'armements défensifs.
Les missions de combats sont réalisées par lesavions de chasse,lesbombardierset leshélicoptères d'attaque.Durant laPremière Guerre mondiale,des ballons dirigeables ont été utilisés pour des missions de bombardement.
Les missions de soutiens comprennent principalement:
- les missions de soutiens logistiques réalisées par lesavions de transport,leshélicoptères de transportet lesavions ravitailleurs;
- les missions d'observation et de reconnaissance réalisées par desavions de reconnaissance;
- les missions d'entrainement réalisées par lesavions d'entraînements.
Transport aérien commercial[modifier|modifier le code]
Le transport aérien commercial est une activité consistant à déplacer des passagers ou du fret par la voie aérienne. Il est généralement effectué par descompagnies aériennesutilisant desavions de ligne,mais peut également être réalisé par des hélicoptères de transports. Aujourd’hui, quelques dirigeables sont utilisés pour transporter des passagers à des fins touristiques.
Aviation générale[modifier|modifier le code]
Sport et compétition[modifier|modifier le code]
Loisirs[modifier|modifier le code]
Affaires[modifier|modifier le code]
L'aviation d'affaires est consacrée au transport de passagers à la demande dans un but non touristique et permet d'effectuer des liaisons entre des aérodromes n’accueillant pas ou peu de lignes commerciales. Il existe des avions d'affaires à turboréacteur, disposant de cabines luxueuses, spécialement conçu pour cet usage. Les plus performants disposent d'un rayon d'action de plus de 10 000kmet sont capables de se poser sur des pistes courtes[4].Des voyages d'affaires sont également effectués par des avions plus léger (à turbopropulseur ou à moteur à piston) ou en hélicoptère.
Travail aérien[modifier|modifier le code]
École - Entraînement[modifier|modifier le code]
Surveillance[modifier|modifier le code]
Les forces de police utilisent des avions et hélicoptères pour surveiller des zones ou des axes de communications afin de constater des infractions ou coordonner une intervention depuis les airs. Ces aéronefs sont équipés de moyens d'observationoptronique,permettant de suivre le détail des événements.
Lasécurité civileutilise des avions pour surveiller les départs defeux de forêt.
Recherche et sauvetage[modifier|modifier le code]
La sécurité civile utilise des hélicoptères afin d’effectuer des missions derecherche et sauvetagede personnes en détresse. La capacité devol stationnairedes hélicoptères permet de d'embarquer les personnes secourues parhélitreuillagesans avoir à se poser.
Largage et héliportage[modifier|modifier le code]
La sécurité civile utilise desavionsethélicoptères bombardiers d'eaupour lutter contre les feux de forêts.
L'héliportageconsiste à utiliser un hélicoptère lourd afin de déplacer des charges lourdes dans des lieux difficilement accessibles[5].
L'épandageaérien consiste à répandre divers produits sur des zones à traiter (culture, forêt, marais...) à l'aide d'avion ou d'hélicoptère spécialement équipé.
Répartition par type d'aéronef[modifier|modifier le code]
En Allemagne[modifier|modifier le code]
| Catégorie | Chiffres 2011! | pourcentages |
|---|---|---|
| Avion > 20t | 770 | 3,56 |
| Avion de 14 à 20t | 38 | 0,18 |
| Avion de 5,7 à 14t | 236 | 1,09 |
| Avion monomoteur <2t | 6744 | 31,22 |
| Avion monomoteur 2 à 5,7t | 155 | 0,72 |
| Avion multimoteur <2t | 243 | 1,12 |
| Avion multimoteur 2 à 5,7t | 428 | 1,98 |
| Voilure tournante | 773 | 3,58 |
| Motoplaneur | 3122 | 14,45 |
| Dirigeable | 3 | 0,01 |
| Ballon | 1257 | 5,82 |
| Planeur | 7834 | 36,26 |
| Total | 21 603 | 100,00 |
Aux États-Unis[modifier|modifier le code]
| Catégorie | Chiffres 2013 | pourcentages |
|---|---|---|
| Avion léger monomoteur à pistons | 135 935 | 61,60 |
| Avion | 37 160 | 16,84 |
| Voilure tournante | 10 165 | 4,61 |
| Total | 220 670 | 100,00 |
Les chiffres ci-dessus, quoique incomplets et comptabilisés différemment suivant les pays, montrent qu'en nombre d'appareils, l'aéronautique est composée pour une très large majorité d'avions légers monomoteurs à pistons utilisés pour des activités de loisir, de sport ou d'apprentissage du pilotage. À l'échelle mondiale les avions de ligne, les aéronefs militaires de tous types ne représentent qu'un quart de l'aviation générale des États-Unis.
Notes et références[modifier|modifier le code]
- Jean-Sébastien Scandella, «Aviation légère, la motorisation diesel décolle»,L'Usine nouvelle,(consulté le).
- Antares 20E.
- Un ballon dirigeable propulsé par électricité a traversé la Manche en2h23min.
- L'Usine nouvelle,,Dassault Aviation lance le Falcon 8X dans un marché du jet d'affaires en rebond.
- Les grues du ciel.
Annexes[modifier|modifier le code]
Articles connexes[modifier|modifier le code]
- Axes de rotation d'un aéronef
- Liste d'aéronefs
- Véhicule spatial,véhicule capable d'évoluer en dehors de l'atmosphère terrestre(au-delà de 100kmd'altitude).
Liens externes[modifier|modifier le code]
- Ressource relative à la santé:
- Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes:
