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[Tugdual]

Alors qu'en aéronautique, les ailes sont soumises à des flexions à chaque décollage/atterrissage. Et la cabine se déforme au gré des variations de la différence de pression intérieur/extérieur.

N'oublions pas non plus les cycles de variations de température
que la structure doit absorber sans broncher : on décolle à 20°C
(parfois plus ou moins) et quelques minutes plus tard il fait -50°C ...

[Fift]

La température de certification en statique, c’est 50 degrés.
(En standby à Dubai ou Dallas par exemple).

D’ailleurs le test de choc thermique, c’est le vol Dallas-Anchorage.

Pour la sensibilité de l’alu à la fatigue, on parle de quel alu : série 2000 (alu cuivre), série 7000 (alu Mg Mn de mémoire), ...
Les propriétés mécaniques statiques et en fatigue sont sensiblement différentes. Et puis ça dépend aussi de la méthode de mise en forme (pièces forgées, usinees, moulées, ...), de la taille des grains, des traitements thermiques, ...

Bon c’est sûr que par rapport à du carbone-epoxy qui ne fatigue pas, ne corrode pas, y a pas photo

[KoaKao]

Pour l'aluminium, il me semble qu'il est résistant, mais sensible à la fatigue.

En aéronautique on utilise pas de l’aluminium pur mais des alliages plus résistant que l'alu pur. ^^

Pour la sensibilité de l’alu à la fatigue, on parle de quel alu : série 2000 (alu cuivre), série 7000 (alu Mg Mn de mémoire), ...

Les alliages 7000 genre le 7075 c'est aluminium cuivre, zinc, magnésium. Va résister à des température très froides et de gros écarts de température et des contraintre physique assez forte. Utilisé plutôt pour la "peau" de la cellule (voilures, fuselage etc). En revanche les alliages 2000 (alu, cuivre) vont résisté à de hautes températures et est plus utilisé pour les moteurs par exemples.
Après soit la corrosion de surface naturelle de l'alu est reformé, soit on l’empêche avec un revêtement.
Mais comme dit fift ça dépends de pleins de choses.
Mais d'après ce que j'ai pu lire les alliages alu pour l'aéronautique sont assez résistant et assez contrôlé, le plus gros problèmes apparemment c'est les micro fissure au niveau des rivetages notamment sur des points à forte contraire et où les contrainte sont différentes (voilure-fuselage par exemples). La corrosion interne peut en être aussi la cause. Mais au vu des contrôles et de la maintenance préventive c'est très très rare d'avoir des accident du à une pièce qui lâche en général même quand un avion part à la retraire sa carrosserie est encore plus ou moins en bonne état. ^^
Après effectivement les matériaux composite supplante l'alu sur plusieurs points notamment la légèreté et la faisabilité. Après ça reste plus chère et plus difficile à produire apparemment et à le désavantage d'être très peu compatible avec l'alu qui reste en majorité utilisé pour le squelette.

Pour un avion à effet de sol, une transatlantique serait peu envisageable en raison de la hauteur des vagues qui "casserait" l'effet de sol. Leur seule utilisation reste sur des lacs étendus (mais pas trop) et de la steppe. Mais n'est-ce pas dans ce type d'avion qu'on trouve les plus gros ?

En effet ce genre d'avion n'est pas du tout conçus pour des voyages transocéanique, c'est comme tu dit pour la steppe, les lac, aussi les fleuves, et les mers autours des ports...
C'est pas toujours des gros avions, l'A-90 Orlyonok (un Ekranoplan) fait 58m de long, c'est juste un peu moins que le 777 (63m). Au contraires les Navions ne sont pas plus gros que des avions de tourisme, voir des motoplaneur pour certains.

[lepton]

On est quelques uns à nous être intéressés à l'aluminium ce soir !
C'est super intéressant, en fait...

J'ai trouvé la liste des alliages dans le wikipedia en anglais...

De ce que j'ai compris, la série 2000 est sensible à la corrosion sous contrainte, et est remplacé par la 7000.

[Fift]

Je dis ça de mémoire, car ça remonte à plus de 15 ans, mais les alliages d'alu série 7000 (7175 et 7075) sont aussi utilisés pour des pièces massives fortement sollicitées mécaniquement (des ferrures, charnières, loquets par exemple). Les alliages au-cuivre (2017 et 2024, anciennement AU-4G et AU-4G1) sont effectivement plus sensibles à la corrosion - pas seulement sous contrainte, en raison de la présence du cuivre. L'avantage des séries 2000, c'est qu'elles ont une zone de déformation plastique un peu plus importante, ce qui facilite leur mise en forme. Et le coût est moindre que celui des alliages série 7000.

Et on n'oublie pas les séries 5000 (5056 essentiellement), nuance qui a des propriétés mécaniques très moyennes mais qui est utilisé massivement … comme nid d'abeille dans les structures sandwichs (ça, je peux vous en parler longuement des nids d'abeille, pour ceux que ça intéresse). Il existe aussi des nids d'abeille en papier (si, si) trempé dans une résine, appelé commercialement Nomex (brevet initial Dupont de Nemours je crois) et dont le terme est passé dans le langage courant. Enfin, courant pour les spécialistes matériaux aéronautiques.

Pour le coût des matériaux composites, c'est en fait très compliqué à comparer par rapport aux structures alu. Si on remplace pièce à pièce, c'est clair, l'alu est nettement moins cher. Mais les composites permettent de concevoir des ensembles intégrés, sans fixation et intégrant plus de fonctions. Et les techniques de mise en oeuvre automatisées se sont développées de plus en plus (machines d'alignement de fibres ou de drapage automatique par exemple). Aujourd'hui, je ne suis pas sûr que le coût matière+mise en oeuvre d'un A350 ou d'un B787 soit vraiment supérieur à celui d'un A330 ou d'un B767. Le gros problème du composite, c'est l'intégration des fixations. Ca crée des concentrations de contrainte autour des fixations et on est obligés par exemple de densifier les structures sandwichs (un comble !) qui ne résistent pas très bien à la compression.
Comme les composites sont également mauvais conducteurs électriques (le carbone ça va, mais le verre, le kevlar et la résine époxy beaucoup moins) il est également nécessaire d'intégrer un très fin filet de cuivre sur la surface externe (wiremesh) pour assurer la continuité électrique, éviter l'accumulation d'électricité statique et divertir les courants de foudre.
Enfin, évidemment, la résistance thermique de l'alu est bien supérieure. Les pièces les plus chaudes en composite sont situées sur la partie interne de la nacelle moteur et utilisent des résines spécifiques bismaléïmides (BMI) à la place de l'époxy. Leur température de certification est autour des 150°C max (120°C pour une epoxy classe 180, 80°C pour une epoxy classe 120). Je n'ai pas en tête la température de certification des alliages 2024 ou 7175, mais on doit tourner autour des 250°C.
Autre problème, plus spécifique au carbone : sa mauvaise résistance aux chocs. Dans les pièces qui doivent résister à un impact, on est obligé d'intégrer des fibres de kevlar.
Le radôme (la pointe avant qui couvre le radar) est d'ailleurs entièrement en composite kevlar-epoxy (pas de carbone) également et surtout … pour ne pas faire cage de Faraday.

[Siobhan]

(...)
Et on n'oublie pas les séries 5000 (5056 essentiellement), nuance qui a des propriétés mécaniques très moyennes mais qui est utilisé massivement … comme nid d'abeille dans les structures sandwichs (ça, je peux vous en parler longuement des nids d'abeille, pour ceux que ça intéresse).
(...)

Moi ça m'intéresse , quelles sont les propriété particulières des structures en nid d'abeille ?

[KoaKao]

Comme j'ai pris le topic en cours de route j'en ai profité pour le lire depuis le début (oui j'ai que ça à faire) pour voir ce qui c'était dit du coup je réagis à quelques trucs.

En parlant de décrochage...
Les avions à empennage en T (MD-80, Embraer 145,...) sont difficiles à récupérer en cas de décrochage. Quand l'avion est cabré, les stabilisateurs horizontaux de retrouvent dans l'alignement des ailes. Les ailes perturbent le flux d'air sur les stabilisateurs, qui deviennent inutilisables.
Résultat, en cas de gros décrochage, même si le pilote pousse sur le manche, il ne se passera pas grand chose. Il ne réussira pas à piquer du nez pour reprendre de la vitesse. Et l'avion tombera, cabré.
C'est pour cela que sur les avions avec un empennage en T, en plus du vibreur de manche, il y a un pousseur de manche. Il met automatiquement l'avion en piqué sans attendre que les pilotes réfléchissent à ce qu'ils doivent faire, avant qu'il soit trop tard.

Donc si l'A330 du vol Rio-Paris avait été équipé d'un pousseur de manche, l'accident ne se serait probablement pas produit.
En même temps, s'ils avaient communiqué un peu au lieu de piloter chacun dans leur coin, il n'y aurait pas eu d'accident non plus...

Ce que tu décrit s'appel le deep stall un effet du décrochage typique des avion à empennage en T.
Voici une image qui décrit bien le phénomène:

Par contre au contraire avec les empennage en T il est plus simple de sortir d'une vrille. Sur un empennage classique cruciforme lors d'une vrille la dérive créer des zones d'air mort au dessus de l'empennage horizontal, ce qui rend le rattrapage plus difficile, mais plus simple sur un T-tail du fait que la gouverne de profondeur n'est pas gêné par la dérive.
Les empennage en T sont surtout utilisé dans deux cas de figure (dans le cas des avions commerciaux ou cargo militaire (A400M)):
- Les avions ayant les réacteurs sur la queue du fuselage (Douglas DC-9, Embrear 145, et de manière général la majorité des avions court courrier et avions d'affaires), la position des réacteurs ne laisse pas le choix à une configuration en T, sinon la gouverne de profondeur se trouverais dans le sillage d'échappement et ça marcherais pas.
- Les avions propulsé par turbopropulseur (ATR-42, Fokker F50, ...), en effet les hélices provoquent une perturbation de sillage à l'arrière de l'appareil, ce qui oblige à positionner la gouverne de profondeur en hauteurs pour que le vent relatif soit lisse et mieux manœuvrer l'avion.

Le deep stall me rappel une discution que j'avais eu avec un ami pilote, et justement on parlais du dispositif de picage automatique, c'est plus impressionnant de le voir en vidéo. ^^

Par contre pour le cas du vol rio-paris ce n'était pas un deep stall, l'avion était un A330 (empennage cruciforme) ce qui s'est passé (grosso modo) c'est que l'avion à survoler dans un orage de l'eau à gelé dans les tube de pito, ce qui donnais des information de vitesse erroné, en outre ça affichais une vitesse plus forte que réel et une altitude plus faible que réel alors les pilotes on ralenti, cabré, sauf que l'incidence à fini par passer 40°et ils ont décroché, l'alarme de décrochage au eu beau retentir ils ont pas compris qu'il avait décroché alors ils ont continué à cabré, ils ont eu des gros quiprocos dans le cockpit, mais continuais à tiré le manche au max jusqu'à l'impacte...

Aujourd'hui avec les techniques de sécurité mis en place faut vraiment le faire exprès pour subir un décrochage avec un avion de ligne... En plus du buffeting sur le manche évoqué, il est possible de passer de ADR au BUSS en cas d'information erroné et d'autres...

Humm... non, non. Je ne serais pas vraiment rassuré si j'étais dans un avion de ligne qui fait ça...
Après, pendant toute la descente de l'AF447, le petit avion était dans le bleu. Ce n'était pas beaucoup mieux...

Vaut mieux qu'il soit dans le bleu que dans le marron (même si en vrai les deux sont mauvais signe)

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Sinon (toujours en relisant les anciens poste) concernant les réacteurs et principe de fonctionnement: Personnellement au début de mon apprentissage de l'aéronautique j'ai re-regardé les célèbres c'est pas sorcier c'est simple, concret, et bien expliqué (j'adorais les regarder quand j'était gosse et je les regarde toujours maintenant), ils avait fait tout une série sur aéronautique.

Sinon chez moi (dans mon bazars) j'ai une sorte de "bible" de l'aéronautique, il y a tout une partit consacré à la motorisation, des multitudes différents moteurs à pistons au turboréacteurs simple et doubles flux en passant par les turbopropulseurs, statoréacteurs, etc... Ils parlent en sus du Pratt & Witney J58 qui à équipé l'A-12 et le SR-71.
Le J58 fonctionne d'ailleurs à la fois comme un turboréacteur (à "basse" vitesse jusqu’à un peu avant mach 3) puis comme un statoréacteur (à partir de mach 3).
A grande vitesse une pièce ce déforme et l'air est dérivé après le 4ème étage du compresseur vers la tuyère de post-combustion.

(source de l'image: Wikipédia)

Petite anecdote: le J58 à son maximum consomme 500litres à la minute... Moi qui trouve que ma voiture consomme...

[Tugdual]

Un F35 en moins :

• Un avion furtif de l'armée américaine qui vaut 100 millions de dollars s'écrase à l'entraînement ;
• Un F-35B de l’US Marine Corps s’est écrasé en Caroline du Sud...

Modifications :

• 30/09/2018 : Ajout d'un lien.

[Tugdual]

Aéronautique navale :

• Le musée de Rochefort a 30 ans...

[KoaKao]

Des concept planes :
-> Top 17 des avions du futur

[Tugdual]

J'ai glissé, chef :

F-16-incendie-Belgique_AFP.jpg

Source : Un tir au canon de 20mm détruit accidentellement un F-16AM belge...

Également :

• Le F-16 qui a tiré sur un autre F-16 et l’a détruit à Florennes aurait dû être désarmé...

[Tugdual]

Et en Floride :

• Plusieurs avions F-22 Raptor ont été endommagés, voire peut-être détruits, par l’ouragan Michael...

[2N3055]

@ MudBloodKnowItAll

wikipedia : Chaussée des Géants

iusti.univ-provence : Ecoulements thermo-convectifs de Rayleigh-Bénard-Marangoni

wikipedia : Théorème du nid d'abeille

wikipedia : Conjecture de Kelvin

[KoaKao]

3ème épisode de Stardust sur le Concorde.

[Tugdual]

Un vol gratos :

• Comment sont testés les avions neufs ?