Fuselage
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Introduction

Fuselage 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 (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 et l'empennage (pour la...) d'un avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un...) supporte la voilure et l'empennage (pour la stabilité).

La forme d'un fuselage est étudiée pour réduire sa traînée (En mécanique des fluides, la traînée est la force qui s'oppose au mouvement d'un corps dans un liquide ou un gaz. Mathématiquement c'est la composante des efforts exercés sur le corps, dans la...) aérodynamique (L'aérodynamique est une branche de la dynamique des fluides qui porte sur la compréhension et l'analyse des écoulements d'air, ainsi qu'éventuellement sur leurs effets sur des...), 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 est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.).

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 (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]), le cockpit (L'habitacle (mais aussi cabine de pilotage, poste de pilotage, cellule ou encore cockpit) d'un avion désigne l'espace réservé au pilote, son copilote et au mécanicien. Il contient toutes les...).

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 Milton Vought le 18 juin 1917. Cette société a...) 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.

Types de construction

Ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise...) 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 est décliné en plusieurs versions suivant la capacité ou le...)...
... ou d'un Boeing 747 (Le Boeing 747 est un avion de ligne construit par l'avionneur américain Boeing depuis 1968. Doté de quatre turboréacteurs, il offre une capacité maximale...)
  • La structure en treillis, constituée de barres longitudinales reliées par des verticales et des diagonales, le tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est haute et...) 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 sous-ensembles soit égal à X. Autrement dit P est...) 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 métallique utilisé dans les domaines de la construction métallique (voir aussi l’article sur la...) ou en alliages légers (avions modernes).
  • Plus rare, la structure géodésique a été conçue par l'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature technologique, concrets et souvent complexes, liés à la conception, à la réalisation et...) Barnes Wallis et utilisée par le constructeur Vickers (Vickers, fondé initialement comme Vickers Company en 1828, était un fabricant britannique d'équipement militaire traditionnellement...), 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 rigidité, cette dernière étant offerte par la coque elle même.).
  • 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 forme de faisceaux.) synthétiques (verre, carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.)...) 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 enroulement peut n'être constitué que d'une seule spire...) filamentaire).
  • La peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.) 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 (Le De Havilland Mosquito (moustique, en rappel de la fonction de harcèlement initialement prévu pour cet appareil) DH 98 est un avion militaire britannique de la Seconde Guerre mondiale, construit principalement en bois.), lors de la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de...) guerre mondiale). Comme pour la peau monocoque, on peut aussi réaliser ce sandwich avec des matériaux composites (fibres verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué d’oxyde de silicium...) ou carbone, résines époxy, âmes en mousse synthétique ou en nid (Le nid désigne généralement la structure construite par les oiseaux pour contenir leurs œufs et fournir un premier abri à leur progéniture. Les nids sont...) 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 est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...) 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 (Airbus est un constructeur aéronautique européen et également un acteur majeur dans la construction aéronautique mondiale. Filiale à 100 % du groupe industriel EADS, il conçoit, développe,...) ou Boeing (Boeing (nom officiel en anglais The Boeing Company) est l'un des plus grands constructeurs aéronautiques et aérospatiaux au monde. Son siège...) 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 de ligne civil très gros-porteur long-courrier quadriréacteur à double pont produit par Airbus, filiale d'EADS. Ses éléments sont construits principalement en France, Allemagne,...), dans des pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui subsiste le plus souvent...) différents), puis tous assemblés sur le site d'assemblage final.
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