AVIATIONAvions civils et militaires

Développements et perspectives

Des progrès sont constamment réalisés et sont encore attendus dans tous les domaines concernés : aérodynamique, matériaux, commandes de vol et avionique, motorisation, armement, et furtivité.

Du point de vue aérodynamique, les recherches tendent à augmenter la portance maximale utilisable, à étendre le domaine de vol des avions – surtout pour les avions de combat – et à diminuer la traînée. Ainsi, pour les avions civils, des études sont menées sur les profils de voilure, dits « supercritiques », afin de reculer le nombre de Mach de divergence de traînée, pour permettre aux avions de voler plus vite sans être pénalisés au point de vue consommation de carburant. Les « winglets », sortes de petites dérives fixées en extrémité d'aile qui permettent d'augmenter l'allongement apparent de la voilure, sont apparues sur de nombreux avions.

Pour les avions d'arme, les efforts portent surtout sur l'augmentation de l'incidence maximale utilisable. Celle-ci est limitée (vers 20 à 30⁰) par l'apparition d'instabilités des écoulements dues, le plus souvent, aux dissymétries dans les tourbillons qui se forment à l'extrados des ailes ou à partir de la pointe avant. Des expériences sont menées notamment aux États-Unis, pour étudier la possibilité et l'intérêt opérationnel de voler à des incidences encore plus élevées, c'est-à-dire au-delà de 40⁰. De telles incidences peuvent être obtenues soit en ajoutant des gouvernes spéciales, soit en orientant le jet du ou des réacteurs.

Les commandes de vol électriques permettent de faire voler des avions qui sont aérodynamiquement instables en tangage, l'ordinateur restituant alors une stabilité artificielle. La traînée d'équilibrage et les charges subies par la cellule peuvent ainsi être diminuées. Ces commandes de vol électriques numériques ont permis l'introduction de systèmes antiturbulence. Les rafales de vent sont absorbées par le braquage rapide des gouvernes, améliorant le confort des passagers (pour les avions de transport civils) et diminuant la fatigue des pilotes d'avion de combat volant à basse altitude.

Dans le domaine de l'avionique, des progrès sont attendus dans la présentation au pilote des paramètres de vol et de toutes les autres informations dont il peut avoir besoin, rendue possible par les visualisations multifonctions à écrans et la puissance des ordinateurs embarqués.

Grâce à la synthèse vocale, le pilote reçoit certaines indications sur l'état des systèmes et en particulier les alertes. Il peut aussi commander certaines fonctions par la voix.

Le pilote dispose de moyens permettant d'une part d'améliorer la sécurité et d'autre part de faciliter sa tâche. Des systèmes d'interrogation et de répondeurs détectent et localisent les avions environnants et indiquer les manœuvres à suivre pour éviter tout risque de collision. Dans le domaine militaire, on pense déjà au « copilote électronique » qui, grâce à l'utilisation de l'intelligence artificielle, pourra aider le pilote à prendre des décisions face à des situations complexes.

En ce qui concerne la motorisation, les recherches ont pour objectif de diminuer la consommation, le poids des moteurs et leur niveau acoustique. L'une des voies est l'augmentation des températures maximales dans la chambre de combustion et la turbine en utilisant de nouveaux matériaux et des techniques de refroidissement. L'augmentation du taux de dilution (c'est-à-dire du rapport du débit d'air accéléré par le moteur à celui passant dans la turbine) a pour effet de réduire considérablement la consommation de carburant. Ce taux est proche de 1 pour un moteur d'avion de combat ; il est de l'ordre de 5 sur une turbosoufflante moderne et pourrait atteindre 40 sur les moteurs à hélices rapides (propfan).

Dans le domaine de la furtivité, si les techniques progressent et voient leurs champs d'application s'étendre, les concepteurs de radars et de détecteurs ne restent pas inactifs et développent des parades. Les recherches portent notamment sur l'utilisation des fréquences les plus basses (longueurs d'onde plus grandes) et sur le « bistatisme ». En effet, lorsque la longueur d'onde est de l'ordre de grandeur des dimensions de la cible (plus de 10 m pour un avion), la cible « résonne ». L'écho dépend alors davantage du volume de la cible que de sa forme et ne peut être réduit avec des matériaux absorbants. Le radar bistatique utilise un autre principe : les antennes d'émission et [...]

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L'Avion III de Clément Ader
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Avions commerciaux
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Aérodynamique: simulation numérique sur un avion Falcon
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Transports : vol d'un avion à réaction
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