Fuselage (Le fuselage désigne l'enveloppe d'un avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef...) qui reçoit généralement la charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de...) transportée, ainsi que l'équipage. Le...) avant (et poste de pilotage) d'un bombardier B-29

Le fuselage désigne l'enveloppe d'un avion qui reçoit généralement la charge transportée, ainsi que l'équipage. Le fuselage d'un avion supporte la voilure, l'empennage (pour la stabilité).

La forme d'un fuselage est étudiée pour réduire sa traînée aérodynamique (L'aérodynamique est une branche de la dynamique des fluides qui porte sur la compréhension et l'analyse des écoulements...), d'où son nom, issu du verbe fuseler qui signifie littéralement rendre étroit. Sa forme suit donc les règles de l'aérodynamique, sauf pour anciens avions, et pour les hydravions qui possèdent un dessous de fuselage en forme de coque planante pour se poser sur l'eau (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un...).

Certains avions légers, ulm ou autogyres, ont une structure longitudinale non fuselée, une poutre ou un treillis.

Certains avions ne possèdent aucun fuselage, ou un fuselage peu différencié de l'aile. Les ailes volantes, comme le B-2 Spirit par exemple, sont des avions constitués uniquement par une aile, supportant elle-même les gouvernes, les moteurs, le cockpit (L'habitacle (mais aussi cabine de pilotage, poste de pilotage, cellule ou encore cockpit) d'un avion désigne l'espace...).

Il existe des appareils à deux fuselages parallèles identiques : Savoia-Marchetti S-55 (1925), le Twin Mustang

Il existe des appareils à trois fuselages parallèles (les deux fuselages latéraux étant différents du fuselage central) : P38 lightning.

Enfin, certaines rares machines comme le Vought (Vought Aircraft Industries, Incorporated est un constructeur aéronautique américain, fondé à l'origine par Chance...) XF5U "Flying Pancake" ne comportent qu'un fuselage sans ailes; la portance est assurée par la forme du fuselage (qui est une aile de très faible allongement).

Les hélicoptères possèdent généralement un fuselage partiel (Le mot partiel peut être employé comme :) dont l'arrière est une poutre ou une structure en treillis.

Constitution

Lorsqu'un avion est monomoteur (On appelle monomoteur tout appareil, aussi bien aérien que terrestre ou maritime, qui n'utilise qu'un seul et unique...), le fuselage porte généralement le propulseur à l'extrémité avant. Sur certains modèles toutefois, le groupe motopropulseur peut se situer à l'arrière, ou sur un pylône pour les avions amphibies (pour écarter l'hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme d'hélice est dit hélicoïdal.) des projections d'eau). Si l'avion est multimoteur, le fuselage ne porte généralement pas de moteurs (qui sont portés par les ailes); mais ce n'est pas toujours le cas (réacteurs à l'arrière).

Le fuselage peut se décomposer en trois parties distinctes :

• la partie avant qui comprend le poste de pilotage, différentes soutes et enfin la pointe avant, qui abrite soit le moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par...),soit le radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets...) dont l'antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes...) est recouverte par le radôme, partie non métallique laissant passer les ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés...) radar;
• la partie centrale qui sert de cabine pour les passagers ou de soute pour les bagages ou le fret (Le transport de marchandises est une activité économique réglementée, à la fois par chaque pays et au niveau...) et à laquelle sont fixées les ailes et, certaines fois, le train (En transport ferroviaire, un train consiste en une suite de véhicules qui circulent le long de guides pour transporter...) d'atterrissage (Au sens étymologique, le terme atterrissage désigne le fait de rejoindre la terre ferme. Il recouvre cependant des...) principal ;
• la partie arrière, tronçon de forme conique (Les coniques constituent une famille très utilisée de courbes planes algébriques, qui peuvent être définies de...), généralement monobloc, sur laquelle viennent se raccorder les empennages horizontaux et verticaux et dont l'extrémité est appelée le cône arrière.

Types de construction

Ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble, désigne intuitivement une collection d’objets (que l'on appelle éléments...) de cadres et de lisses constituant le fuselage arrière d'un Airbus A340 (L'Airbus A340 est un avion de ligne quadriréacteur long courrier de grande capacité fabriqué par Airbus Industrie. Il...)...

... ou d'un Boeing 747 (Le Boeing 747 est un avion de ligne construit par l'avionneur américain Boeing depuis 1968. Doté de quatre...)

• La structure en treillis, constituée de barres longitudinales reliées par des verticales et des diagonales, le tout formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la...) une structure triangulée rigide. La poutre en treillis ainsi formée est recouverte ensuite, par des tissus ou des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) plastiques. Cela permet de créer une structure de fuselage légère et très pratique pour installer tous les équipements lors de la construction grâce à l'accessibilité totale tant que le recouvrement (Un recouvrement d'un ensemble X est un ensemble P de sous-ensembles non vides de X tel que l'union de ces...) n'est pas posé. Le recouvrement (prévu pour résister seulement à l'air) est relativement fragile au poinçonnement. Ces structures en treillis sont souvent en balsa très léger pour maquettes d'avion, en bois (vieux avions), en tubes d'acier (L'acier est un alliage à base de fer additionné d'un faible pourcentage de carbone (de 0,008 à environ 2,14 % en...) ou en alliages légers (avions modernes).
• Plus rare, la structure géodésique (En géométrie, une géodésique désigne le chemin le plus court, ou l'un des chemins s'il en existe plusieurs, entre deux...) a été conçue par l'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature technologique, concrets et souvent...) Barnes Wallis et utilisée par le constructeur Vickers (Vickers, fondé initialement comme Vickers Company en 1828, était un fabricant britannique d'équipement militaire...), entre les deux guerres mondiales. La technique consistait à assembler des lattes de bois posées en couches diagonales croisées, ce qui permettait de créer des fuselages légers et solides. Ce type de construction à évolué pour devenir la construction monocoque (Une automobile monocoque est un véhicule constitué d'un seul tenant, sans qu'il n'y ait de châssis pour en assurer la...).

• Les fuselages monocoques sont des coquilles dont les parois constituent l'unique structure. Les premières constructions de ce type ont été faites en bois moulé (comme l'Albatros, lors de la première guerre mondiale. La technique moderne consiste à utiliser les fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous...) synthétiques (verre, carbone (Table complète - Table étendue)...) imprégnées de résine polyester ou epoxy. Cette technique de fabrication se prête bien à la production en série sur moules femelles, généralement pour des avions légers. Des méthodes récentes permettent de réaliser des fuselages de grande taille (moulage par infusion, enroulement (Un enroulement en électrotechnique est un conducteur électrique isolé bobiné (enroulé autour d'un support). Cet...) filamentaire).

• La peau du fuselage monocoque peut être radie sur elle même par un procédé sandwich : deux peaux résistantes de part et d'autre d'une âme légère. La technique initiale était composée de peaux en bois et d'une âme en balsa : De Havilland Mosquito, lors de la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à...) guerre mondiale). Comme pour la peau monocoque, on peut aussi réaliser ce sandwich avec des matériaux composites (fibres verre (Dans le langage courant, le mot verre sert à désigner un matériau dur, fragile (cassant) et transparent.) ou carbone, résines époxy, âmes en mousse synthétique ou en nid d'abeille métallique ou composite).

• La technique de fuselage semi-monocoque est la méthode la plus utilisé pour les avions modernes. Les tôles formant la peau sont rivetées (elles ne sont jamais soudées, la température (La température d'un système est une fonction croissante du degré d'agitation thermique des particules, c'est-à-dire de...) de soudure réduisant les caractéristiques mécaniques du matériau) sur des cadres et des lisses. Cette technique est la plus répandue pour des avions, par exemple pour les Airbus ou Boeing commerciaux. Un des avantages de cette technique est que le fuselage peut être construit en plusieurs tronçons, montés en parallèles (par exemple, pour l'airbus A380 (L'Airbus A380 est un avion civil quadriréacteur long-courrier construit par Airbus en Allemagne, Espagne, France et...), dans des pays différents), puis tous assemblés sur le site d'assemblage final.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu d’une traduction de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Fuselage ».

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