Un avion este un aerodin (un avion mai greu decât aerul ), acționat de un propulsor , a cărui ridicare aerodinamică este obținută prin suprafețe fixe. Când se obține ascensorului (staționare sau în mișcare) prin suprafețe rotative, dispozitivul este apoi numit „ aripi rotative “ ( elicopter , autogir , gyrocopter ).
Un avion echipat cu un dispozitiv care îi permite să decoleze și să aterizeze pe apă (pe uscat ) este un hidroavion . Alte accesorii permit aterizarea și decolarea pe suprafețe acoperite de zăpadă, cum ar fi schiurile situate sub roțile aeronavei.
Cel care îl conduce este numit pilot sau aviator .
Cuvântul „aviație” (din latinescul „ avis ”, care înseamnă „pasăre”, și din sufixul „ atio ”) a fost folosit pentru prima dată de Gabriel de La Landelle , în 1863 , în cartea Aviație sau navigație aeriană fără balon , o carte care raportează despre încercările lui Jean-Marie Le Bris de a decola într-un avion mai greu decât aerul.
Masculin substantiv „avionul“ este un derivat învățat din latină aviz . Este atestat în XIX - lea lea : în conformitate cu Trezoreria a computerului în limba franceză , este posibil să fi fost create 1875dar cel mai vechi caz cunoscut se află în brevetul nr . BB 205.155, depus la19 aprilie 1890de Clément Ader și referitoare la „un dispozitiv înaripat pentru navigație aeriană numit Avion” . Acesta este modul în care Ader a numit dispozitivul numit Aeolus , cu care scoate9 octombrie 1890apoi rade pământul 50 de metri la 20 cm deasupra pistei. Cu toate acestea, acest eveniment nu va fi aprobat ca zbor: înălțimea atinsă a fost insuficientă pentru a o califica ca atare.
Al treilea prototip al lui Clément Ader, Avion III , a făcut un zbor de trei sute de metri în fața unui comitet militar pe 14 octombrie 1897 la Satory . Un alt motiv pentru neaprobarea zborurilor lui Clément Ader este că aceste zboruri erau supuse secretului militar .
În același timp, Otto Lilienthal , grație prototipurilor realizate din structuri de bambus acoperite cu bumbac, putea să plutească până la 400 de metri în timp ce se lansa din vârful unui deal de aproximativ douăzeci de metri înălțime. Controlul mașinii a fost realizat prin mișcări ale corpului, ca și pentru deltaplanele contemporane cu pendul.
În primii ani ai aeronauticii , după zborurile cu planor ale fraților Wright din 1902 și primul lor zbor cu motor al17 decembrie 1903 , nu vorbim încă despre avioane, ci despre avioane . În 1908, Ferber , într-o notă de subsol la cartea sa Aviație, începuturile sale , dezvoltarea sa , a scris „Nu există niciun cuvânt pentru avion în special; am putea lua numele creat de domnul Ader ” . În 1911 , în omagiu adus lui Clément Ader , generalul Roques , creatorul aviației militare, a decis că toate avioanele militare vor fi numite avioane. Dar abia în Primul Război Mondial cuvintele „avion” și „ aviație ” au devenit comune.
Alberto Santos Dumont a construit multe baloane în care a zburat și a proiectat primul dirigibil practic. Demonstrația avionului său mai greu decât aerul, modelul 14 Bis , a avut loc în parcul Bagatelle de lângă Paris , cu un zbor public, aprobând astfel primul record mondial al aviației, pe 23 octombrie 1906 .
Un avion este format din:
Un avion zboară datorită fluxului de aer în jurul aripii producând forțe aerodinamice:
Cu cât unghiul format între aripă și vântul relativ (unghiul numit incidență ) este mai mare, cu atât forțele aerodinamice sunt mai mari. Acest lucru rămâne valabil până la unghiul de blocare , unde ridicarea începe să scadă datorită separării fluxurilor de aer de deasupra aripii (suprafața superioară).
Conform legii lui Newton și a efectului CoandaForța de ridicare este generată ca răspuns la masa de aer care este deviată în jos. Prin reacție aripa este trasă în sus, în virtutea celei de-a treia legi a lui Newton :
„Orice corp A (aripa) care exercită o forță asupra unui corp B (aerul) suferă o forță de intensitate egală, în aceeași direcție, dar în direcția opusă, exercitată de corpul B”.Masa de aer este deviată în jos, datorită:
Când vântul relativ trece deasupra și sub aripă, aerul care trece peste suprafața superioară este mai rapid decât aerul care trece peste suprafața inferioară, respectând astfel condiția Kutta . Presiunea la suprafața superioară este mai mică decât cea de la suprafața inferioară. Depresiunea de pe suprafața superioară și presiunea de pe suprafața inferioară generează o forță pe aripă numită ridicare .
Bilanțul zboruluiUn avion este supus la trei tipuri de forțe:
Aceste forțe sunt reprezentate de patru vectori:
Când avionul zboară la viteză constantă, greutatea este echilibrată de ridicare, tracțiunea este compensată de tracțiune.
Din această poziție de echilibru, orice modificare a unuia dintre parametri are ca rezultat o modificare a echilibrului. Dacă pilotul reduce accelerația, tracțiunea scade, tracțiunea devine preponderentă și viteza scade. Fiind proporțional cu pătratul vitezei, ridicarea scade odată cu viteza: aeronava se află într-o traiectorie descendentă, condusă de greutatea sa . În timp ce coboară, avionul accelerează din nou: ridicarea crește din nou, egalizează și depășește greutatea : avionul revine în sus. În timp ce urcă, viteza scade și așa mai departe ... Când oscilațiile sunt amortizate datorită stabilității în pas , avionul se stabilizează la un nou punct de echilibru: fie în coborâre cu aceeași viteză, fie la nivel cu o viteză mai mică în funcție de atitudinea sa de zbor.
PilotarePilotarea în planul vertical (în smoală ) constă în a interveni pe ridicare și tracțiune . Direcția în plan orizontal (într-un viraj sau derapaj) constă în a interveni pe rolă (înclinare laterală) și pe falcă (direcție).
PropulsieExistă mai multe moduri de propulsie care permit avioanelor să atingă și să mențină viteza necesară zborului, cele mai frecvente fiind:
Diverși parametri sunt utilizați pentru a caracteriza performanța unei aeronave:
Avioanele au un impact local în vecinătatea aeroporturilor și un impact global asupra climei. La nivel local, rotația avioanelor din aeroporturi provoacă poluare fonică și contribuie la poluarea aerului . Joasă altitudine aeronave militare zboruri sunt , de asemenea , o sursă de poluare fonică. În general, emisiile aeronavelor contribuie la o creștere a efectului de seră și, prin urmare, la încălzirea globală .
Impactul climaticImpactul climatic al transportului aerian rezultă în principal din arderea kerosenului la motoarele aeronavelor. Aceasta este responsabilă pentru emisia de dioxid de carbon (CO 2), un gaz cu efect de seră care se acumulează în atmosferă și ale cărui emisii reprezintă între 3 și 4% din emisiile globale , precum și alte emisii de scurtă durată, care contribuie la efectul de seră. sera nu este evaluată la fel de precis. Acestea sunt, în special, emisiile de oxizi de azot (NO x), Care provoacă în mod indirect climatul la cald , și în special contrails și artificiale norii cirrus acea formă în anumite condiții.
Pentru a consolida efectele asupra climatului a tuturor emisiilor antropice, Grupul interguvernamental privind schimbările climatice (IPCC) folosește forțarea radiativă care măsoară consecințele activităților din trecut și din prezent asupra temperaturii globale. El a estimat că forțarea radiativă a aviației a reprezentat 4,9% din forțarea radiativă totală din 1790 până în 2005, de aproximativ trei ori mai mult decât impactul CO 2 singur.. Odată cu creșterea rapidă și continuă a transportului aerian (6-7% pe an din 2015) și incapacitatea sectorului de a-l compensa în același ritm prin îmbunătățiri tehnice sau operaționale, impactul său climatic continuă să crească. Conform previziunilor tendinței actuale, ponderea emisiilor de CO 2 a aviației ar putea crește până la 22% din emisiile globale de gaze cu efect de seră până în 2050.
După mai bine de 15 ani de negocieri, s-a ajuns la un acord global pentru reducerea impactului asupra climatului al transportului aerian 6 octombrie 2016sub egida Organizației Aviației Civile Internaționale (OACI). Acesta își propune să completeze absența măsurilor privind transportul aerian în cadrul Acordului de la Paris din 2015 și să atingă obiectivele stabilite de organizație în 2010: îmbunătățirea eficienței energetice cu 2% pe an și stabilizarea emisiilor de CO 2la nivelul pe care l-au atins în 2020. Pentru a face acest lucru, acesta stabilește un sistem de compensare a emisiilor de CO 2pentru fracțiunea de emisii care ar depăși nivelul atins în 2020 în ciuda unui „coș de măsuri tehnice” adoptat în același timp. Acest sistem va avea ca rezultat achiziționarea de credite de carbon de către companiile aeriene din alte sectoare prin intermediul unei burse, în mod voluntar din 2021, apoi în mod obligatoriu din 2027. Multe voci, în special cele ale organizațiilor neguvernamentale de mediu (ONG-uri) a denunțat lipsa ambiției acestui acord.
Născut în Suedia în 2018, sentimentul de flygskam (tradus în franceză ca „ rușine să iei avionul ”) sfidează transportul aerian. Călătorii conștienți de protecția mediului zboară mai puțin și preferă trenul.
De la primele avioane, consumul de aeronave pe scaun pe kilometru a scăzut deja cu 80%. Dar obiectivul pe care și l-a propus transportul aerian, de a-și reduce emisiile de gaze cu efect de seră cu 50% până în 2050 (și chiar cu 75% în Europa), în ciuda dublării preconizate a traficului, va fi dificil de atins. Acesta va trece mai întâi prin achiziționarea de avioane mai moderne, al căror consum de combustibil este mai mic de trei litri pe pasager la 100 km și chiar mai puțin de doi litri pentru un A321neo , precum și prin utilizarea biocombustibililor, mai puțin poluantă și o utilizare sporită de energie electrică pentru a opera echipamente hidraulice și pneumatice. Noile modele de aeronave, precum taxiurile aeriene și dronele de livrare, vor folosi motoare electrice. Perspectivele de propulsie 100% electrică ale avioanelor sunt mult mai îndepărtate, chiar incerte: cele două obstacole principale sunt greutatea bateriilor și dificultatea de a asigura o rețea la mai mult de 1000 de volți la bordul aeronavei. Cel mai ambițios proiect al Safran este limitat la un avion de 10 până la 12 locuri pe distanțe de 400 până la 500 km, care ar combina două motoare convenționale cu elice cu turbopropulsor, șase motoare electrice mici, reducând emisiile cu cel puțin 50%. ea însăși deja cu 40 până la 50% mai virtuoasă decât un jet. Ar putea fi lansat încă din 2025, cu o piață potențială de câteva mii de dispozitive. Următorul pas ar putea fi dezvoltarea, în jurul anului 2030, a avioanelor regionale cu 40 de locuri, încă cu motoare hibride. Alte căi sunt biocombustibilii și hidrogenul.
EcobalantaFabricarea avioanelor utilizează materiale a căror producție este, de asemenea, în amonte - o sursă de impact energetic, ecologic și asupra sănătății. Iar tratarea avioanelor la sfârșitul vieții lor este încă o problemă, cu un număr din ce în ce mai mare de avioane de demontat (300 de avioane pe an ), ca să nu mai vorbim de epavele deja depozitate lângă aeroporturile din lume. Avioanele au fost transformate în recife artificiale , dar cu controverse asupra impactului acestui tip de operațiune. Avioanele conțin materiale prețioase a căror fabricare a provocat emisii de cantități semnificative de gaze cu efect de seră și metale grele, dar cabinele nu au fost concepute pentru a facilita recuperarea acestor materiale la sfârșitul vieții lor.
În Franța, programul Pamela pilotat de Airbus (3.242 milioane de euro ajutat de Europa), în Tarbes , experimentează procese de deconstrucție și recuperare sau reciclare a materialelor.
Cele două categorii principale sunt avioanele civile (comerciale sau turistice) și avioanele
militar
Avioanele civile pot fi clasificate ca;
Cele avioane militare sunt , în general , clasificate în funcție de utilizarea lor: