BIA - Forces sur un avion

Cours B.I.A.
André PARIS
Connaissance
des aéronefs
Forces agissant sur un avion
1 - Forces s’exerçant sur un avion :
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


Le poids.
La résultante aérodynamique (Portance + Traînée).
La traction ou la poussée du moteur.
Les forces inertielles.
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Portance : Rz
Traction: T
2 – Contraintes.
Une contrainte résulte d’une force s’appliquant sur une surface. Les principales contraintes sont :
 La traction.
 La compression.
 Le cisaillement.
Poids : P
 La torsion.
 La flexion.
 Toute combinaison des contraintes
Traction
Cisaillement
principales.
Traînée: Rx
3 - Résistance des Matériaux.
Chaque matériau a un comportement spécifique
vis à vis des contraintes.
On choisira donc, pour la construction, le
matériau le plus approprié.
L’étude de la résistance des matériaux permet
un dimensionnement optimal de chacun des
éléments de l’avion en fonction de la ou des
contraintes qu’il aura à supporter.
Torsion
Flexio
n
Compression
Les matériaux utilisés sont de 3 types :
1. Le bois et la toile
2. Les métaux
3. Les matériaux composites
4- La construction en bois et toile.
Elle a été principalement utilisée dans les débuts de l’aviation, elle est encore utilisée dans l’aviation légère. Les bois
doivent être sans défauts et avoir l’agrément GSAC (Groupement Sécurité Aviation Civile).
Les essences sont choisies en fonction de leurs caractéristiques.
 Pièces maîtresses : Spruce et Epicéa.
 Pièces secondaires : Sapin et Pin d’Oregon (Douglas).
 Patins, fixation de trains : Frêne et Hêtre.
 Okoumé et Bouleau pour la fabrication des contre-plaqués. Ce sont des assemblages de feuilles de bois, en
nombre impair et dont les axes de fibres se croisent à 45 ou 90 degrés.
Jadis, la toile utilisée pour maroufler ou pour entoiler était du lin. Maintenant, l’utilisation des toiles polyesters (Dacron)
est généralisée.
5– La construction métallique
Il s’agit d’alliages dont le constituant principal est l’aluminium, le plus léger de tous.
Exemples d’alliages utilisés : Zicral , Duralinox, Aciers, Alliages de Magnésium, Alliages de Titane, Monel, Duralumin,
Alpax
6 – La construction en matériaux composites
On désigne sous ce nom des matériaux constitués par l’assemblage de matériaux de base (résines et tissus de fibres). On
obtient ainsi des propriétés mécaniques et physiques performantes.
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Matériaux agglomérés : Ils sont constitués de tissus de fibres imprégnés de résine.
Matériaux sandwich : Ils sont constitués de nid d’abeille pris entre deux feuilles fibre/résine ou métal.
Les résines (Epoxyde) : c’est des produits liquides constitués d’une "base" et d’un "durcisseur" qui, mélangés en
proportion adéquate, permettent un durcissement irréversible sous certaines conditions de température.
Les tissus de fibre : ils sont réalisés à partir de fibres de verre, de carbone ou de Kevlar.
Adaptation du cours de M Christian CREPET et avec son autorisation – Instructeur Amicale des Pilotes du Roannais