Composants d'avion de haute précision : moteurs, ailes et plus

Moteur

Les pièces et composants d'avion de précision peuvent également être décrits comme la centrale électrique de l'avion. C'est la partie de l'avion qui génère la poussée pour soulever l'avion dans le ciel. Le moteur produit également l'énergie hydraulique et électrique que l'avion utilise pour fonctionner.

L'aile

Les ailes d'avion sont leurs parties les plus reconnaissables et les pièces de précision d'un avion. Ces ailes agissent comme les ailes d'un oiseau, soulevant l'avion dans les airs et contrôlant le flux d'air pendant le vol. Le pas de l'aile est une partie clé de la conception globale de l'avion car il permet au pilote de diminuer ou d'augmenter la vitesse de descente de l'avion pendant le vol. C'est un gros problème quand une aile est endommagée, et c'est l'une des raisons pour lesquelles les avions sont généralement gardés dans des hangars quand ils ne sont pas en service — mais la construction de hangars peut être en soi.

Quilles (Ailerons)

Les ailerons sont les surfaces articulées des ailes qui aident à contrôler l'équilibre latéral. Ils font bouger l'avion à gauche ou à droite, lui permettant de rouler dans la direction désirée. Les ailerons fonctionnent de manière asymétrique pendant le vol. Cela signifie que quand l'aileron droit monte, l'aileron gauche descend. Quand le côté droit descend, l'aileron gauche monte.

Becs de bord d'attaque (Slats)

Les becs sont identifiés comme la partie la plus avant de la voilure. Ils sont ajustables pour que le pilote puisse régler le rail au niveau désiré tout en soulevant l'avion entier.

Stabilisateur horizontal

Une structure en forme d'aile horizontale dépasse à la queue de l'avion. Ce sont des stabilisateurs horizontaux qui aident à maintenir l'avion en équilibre pendant le vol haut et bas.

Stabilisateur vertical

À l'arrière de l'avion, vous remarquerez une nageoire ressemblant à un requin. C'est ce qu'on appelle un stabilisateur vertical. Cela aide à prévenir le mouvement latéral de l'appareil qui pourrait facilement mener à un dérapage, rendant l'avion incontrôlable.

Pylône

Les pylônes sont situés sur les ailes d'un avion entre l'aile et le moteur. Sa tâche principale est d'aider à stabiliser le flux d'air derrière l'aile. Sans pylônes, la traînée sur l'aile réduirait la vitesse de l'avion et sa performance globale.

Volets (Flaps)

Les volets d'aile arrière sont attachés pour aider à augmenter la portance de l'avion dans les airs. Ces volets sont conçus pour suivre les bords des sections latérales. Ces volets sortent de l'aile et augmentent la déflexion du profil d'aile, lui permettant de flotter à basse vitesse ce qui est essentiel pour un atterrissage réussi.

Hélice

La plupart des avions ont au moins une hélice qui pousse l'avion vers l'avant dans un certain pas, selon l'angle des pales d'hélice. Sur les petits navires, vous verrez de grandes pales d'hélice à l'avant. Dans le cas des unités commerciales, elles sont généralement intégrées dans les ailes de l'avion.

Becs de freinage (Spoilers)

Les freins aérodynamiques de l'avion sont situés sur le dessus de l'aile et peuvent être étendus vers le haut pour réduire le flux d'air. Tout le concept du spoiler est de réduire intentionnellement la portance de l'avion pour qu'il puisse atterrir correctement.

Gouvernes de profondeur (Elevator)

Les gouvernes de profondeur fonctionnent pour contrôler le mouvement de tangage du navire. Ce sont des surfaces articulées qui sont montées sur l'arrière des stabilisateurs horizontaux. Elles agissent comme un couple symétrique. Quand les gouvernes montent, l'avion monte. Quand les gouvernes descendent, l'avion descend.

Fuselage

C'est le composant le plus central d'un avion responsable de l'intégrité structurelle du fret et des passagers. La plupart des avions modernes peuvent transporter jusqu'à 800 passagers et environ 250 000 livres de fret.

Gouvernail (Rudder)

Le gouvernail est responsable du contrôle du lacet de l'avion. C'est un mouvement de gauche à droite de l'avant du navire. Vous trouverez le gouvernail comme la partie articulée à l'arrière du stabilisateur vertical de l'avion.

Alors que le CFRP (composite à matrice polymère renforcé de fibres de carbone) représente la part du lion des pièces aérospatiales de précision, le matériau composite dans les composants du cockpit et fonctionnels, et les matériaux en nid d'abeille fournissent des composants structurels internes efficaces et légers, les matériaux de nouvelle génération incluent les composites à matrice céramique (CMC) qui entrent dans l'utilisation pratique après des décennies de tests. Les CMC consistent en une matrice céramique renforcée avec une fibre réfractaire telle que la fibre de carbure de silicium (SiC). Ils offrent une faible densité/poids, une dureté élevée et, plus important encore, une excellente résistance thermique et chimique. Comme le CFRP, ils peuvent être formés en formes spécifiques sans usinage supplémentaire, les rendant idéaux pour les composants internes de moteurs aéro, les systèmes d'échappement et autres structures de « zone chaude » — remplaçant même les derniers métaux HRSA mentionnés précédemment.

Les nouveaux matériaux relèvent la nouvelle réalité de l'aviation

Les matériaux métalliques et composites continuent d'être développés et améliorés pour offrir des performances toujours plus grandes, que ce soit poids plus léger, résistance plus élevée ou meilleure résistance à la chaleur et à la corrosion. Accélérez cette évolution de nouveaux matériaux, les progrès dans la technologie d'usinage et de coupe donnent aux fabricants un accès sans précédent à des matériaux précédemment jugés impraticables ou trop difficiles à usiner. L'adoption de nouveaux matériaux se produit exceptionnellement vite dans l'aérospatiale, nécessitant une interaction axée DFM entre les caractéristiques des matériaux et la conception des composants. Les deux doivent être en équilibre, et l'un ne peut pas vraiment exister en dehors du contexte de l'autre.

Pendant ce temps, les conceptions monoblocs continuent de réduire le nombre de composants à travers des ensembles entiers. Dans l'ensemble, cela présage bien pour les composites aérospatiaux qui peuvent être formés plutôt qu'usinés. Une variation de cette tendance se produit dans les structures métalliques car plus de composants sont conditionnés dans les forgages pour obtenir une forme quasi-nette qui réduit la quantité d'usinage. Peau d'éléphant, formes robustes et sections de plancher minces réduisent les coûts de matériaux et le nombre total de composants, mais la fixation et la finition de surface restent un défi. Certains fabricants se tournent vers le jet d'eau et d'autres technologies pour réduire ou éliminer les matières premières pour l'élimination. Des difficultés persistent dans le serrage, la finition de surface et les parcours d'outils CAM. Cependant, concepteurs, mécaniciens, ingénieurs et partenaires machines-outils/outils de coupe développent de nouvelles solutions pour faire avancer l'évolution.

Le mélange de matériaux utilisés dans l'industrie aérospatiale continuera de changer avec de nouveaux composites dans les années à venir, les métaux adaptés à l'usinage et les nouveaux métaux occupant de plus en plus l'espace des matériaux traditionnels. L'industrie continue de viser des composants plus légers, une résistance accrue et une plus grande résistance à la chaleur et à la corrosion. Le nombre de composants diminuera au profit de formes plus fortes, de type maillé, et la conception continuera de travailler en étroite collaboration avec les caractéristiques des matériaux. Les constructeurs de machines et les fabricants d'outils de coupe continueront de développer des outils pour rendre les matériaux actuellement non rentables utilisables et même pratiques. Tout cela au nom de la réduction des coûts de production aéronautique, de l'amélioration de l'économie de carburant grâce à l'efficacité et la légèreté, et de rendre le voyage aérien un mode de transport plus rentable.