L’AVIATION ET SON HISTOIRE Voici quelques informations sur l’aviation. A partir de ce diaporama, tu vas devoir répondre aux questions posées en écrivant sur le document élève que ton professeur t’a donné. Dans un premier temps, regarde ce diaporama et retiens ce que tu peux. Puis regarde une seconde fois les informations. Complète ta feuille puis rends-la au professeur. Attention, tu dois écrire proprement et sans fautes d’orthographe !! Pour utiliser ces icônes, tu dois cliquer dessus.

Principe du vol Pendant des siècles, les hommes ont rêvé d’imiter les oiseaux. Certains ont tenté de se construire des ailes, et se sont désespéremment écrasés. Le corps humain ne comporte pas les muscles nécessaires pour effectuer un battement d’ailes. Les pionners de l’aviation ont compris qu’avant de tenter de voler, il fallait étudier le vol des oiseaux. Ils découvrirent que leurs ailes n’étaient pas plates mais incurvées, elles formaient un profil. L’air en s’écoulant sur ce profil, crée une force, la portance, capable d’équilibrer le poids. C’est ainsi que volent les “plus-lourds-que-l’air”, les avions et les oiseaux.

Quatre forces principales s’exercent sur un avion en vol Quatre forces principales s’exercent sur un avion en vol. La portance est la force qui fait tenir l’avion en l’air. Elle est créée par une différence de pression entre le dessus (extrados) et le dessous de l’aile (intrados). La portance équilibre le poids de l’avion. La poussée est la force engendrée par le moteur à hélice ou le réacteur. Elle fait avancer l’avion et crée un écoulement d’air sur les ailes. La poussée s’oppose à la traînée constituée de toutes les forces de frottement parasites créées par l’avion. Pour se diriger, un avion dispose d’ailerons sur les ailes et d’une gouverne de profondeur située à l’empennage. A l’arrière, une gouverne verticale dite de symétrie évite à l’avion de déraper en virage. Afin de rendre l’avion plus stable, ses ailes font souvent un léger angle avec le fuselage que l’on appelle le dièdre.

Premières tentatives Bien des machines, toutes plus curieuses les unes que les autres, furent construites par les premiers hommes qui s’aventurèrent dans le domaine du vol. Leurs engins nous font aujourd’hui sourire par leur naïveté, mais en réalité tous ces travaux sans succès contribuèrent par leurs enseignements à la réussite des premiers vols. Au XIXe siècle, la propulsion à vapeur fut essayée sur les premiers avions. En 1842, William Henson construisit un appareil dont les formes étaient assez proches de ce qu’allaient devenir les avions. Son moteur à vapeur animait deux hélices. Bien qu’étant resté au stade de la maquette, ce projet semblait tout à fait sérieux.

Le français Clément ADER et l’américain Hiram MAXIM construisirent tous deux des avions à vapeur avec lesquels ils purent réaliser quelques bonds difficilement contrôlés. Les moteurs à vapeur étaient cependant lourds et peu puissants. Avec un aussi mauvais rendement, ils avaient peu d’avenir dans l’aviation et seul le développement du moteur à explosion permit l’essor des vols motorisés. L’ingénieur Clément Ader construisit son modèle Avion III en 1897. Plus grand que son modèle précédent l’Eole, il vola moins bien que celui-ci, qui avait réalisé un bond en 1890. Ader fut le premier à nommer un aéroplane “Avion” qui devint un nom commun. Cet appareil gigantesque fut construit en 1894 par l’Américain Hiram Maxim. Propulsé par ses deux moteurs à vapeur, il souleva son équipage pendant quelques secondes du rail de lancement.

Wilbur et Orville Wright Premier vol humain Dès leur enfance, les frères Wright, deux américains, rêvaient de voler. Ils réalisent des cerfs-volants pour leurs camarades de classe. Devenus adultes, ils lancèrent une petite usine de construction de bicyclettes. Avec les profits dégagés de leur activité principale, ils construisirent un planeur et accumulèrent plus de 1000 vols. Ils étudièrent la théorie, les enseignements tirés des expériences des autres, expérimentèrent beaucoup de solutions. En 1903, ils mirent en chantier le FLYER, un avion muni d’un petit moteur à essence et que l’on pouvait diriger en vol. En décembre 1903, Orville effectua à Kitty Hawk, en Caroline du Nord, le premier vol humain motorisé et contrôlé. Il s’éleva pendant quelques dizaines de secondes. Le FLYER réalisa d’autres vols avant d’être endommagé par une perte de contrôle due à une rafale de vent. Wilbur et Orville Wright

Explorations lointaines En évoluant, les avions cessèrent d’être de périlleuses machines pour devenir de plus gros engins fiables. Les hommes rêvent alors d’étendre sans cesse la longueur de leurs vols au-dessus des continents et des océans. Blériot traversa la Manche en se battant contre les rafales de vent. Dix-huit ans plus tard, en 1927, Lindbergh se posa triomphalement sur l’aérodrome du Bourget près de Paris après avoir traversé l’Atlantique. Une barrière psychologique était tombée dans la tête des hommes. Un an plus tard, le Pacifique était franchi. L’autonomie des avions devait rester longtemps un vrai problème, mais les aviateurs s’étaient affranchis des océans. Les hommes ont même repoussé les limites jusqu’à la découverte de l’espace et le premier homme sur la lune.

Louis Blériot réalisa la première traversée de la Manche en 1909 à bord d’un fragile monoplan de sa fabrication. Celui-ci était propulsé par un petit moteur de 35 CV. En 1928, les Australiens Charles Kingsford-Smith et Charles Ulm réalisèrent la première traversée de l’océan pacifique sur leur Fokker VII à la vitesse moyenne de 143 km/h. Ils se ravitaillèrent en carburant par deux fois aux îles Hawaï et aux îles Fidji. Charles Lindbergh commença sa carrière comme pilote d’avions postaux aux Etats-Unis. Il devint le pilote le plus célèbre après sa traversée de l’Atlantique de 1927.

Vitesse et records Voler et franchir une sorte de barrière invisible, cela paraissait impossible. Pourtant, vers la fin de la Seconde guerre mondiale, quelques pilotes s’approchèrent de la vitesse du son en piquant avec leur Spitfire ou leur Mustang. Ils constatèrent qu’à ces vitesses (environ 800km/h), l’avion devenait incontrôlable, se mettait à vibrer et semblait se désintégrer. Certains ingénieurs pensaient que l’on ne pourrait jamais dépasser la vitesse du son. Avec l’arrivée de la réaction, les problèmes liés aux hélices disparurent. En 1947, Chuck Yeager franchit le mur du son à bord de Bell X1, un avion fusée. Aujourd’hui, la plupart des avions militaires volent au-dessus de la vitesse du son (environ 1 100km/h). Les phénomènes liés aux hautes vitesses sont désormais bien maîtrisés et la forme des avions est adaptée en conséquence. Le capitaine Charles “Chuck” Yeager franchit le mur du son à 1 126 km/h à bord du Bell X1 “Glamourous Glennis” nommé ainsi en hommage à sa femme.

Vol subsonique : En dessous de Mach 1, les ondes de pression s’écoulent devant et derrière l’avion. Vol transsonique : A Mach 1, l’avion rattrape ses propres ondes de pression qui forment une sorte de barrière. Vol supersonique : Au-delà de Mach 1, les ondes de pression forment un cône. Lorsqu’elles frappent le sol, le “bang” supersonique retentit. Le machmètre indique la vitesse de l’avion en nombre de Mach, c’est à dire par rapport à la vitesse du son. Celle-ci varie avec la température et donc avec l’altitude. A 12 000 m, Mach 1 est égal à 1 060 km/h.

Ailerons : Surfaces mobiles placées sur les ailes contrôlant l’inclinaison de l’avion et lui permettant de se mettre en virage. Décrochage : Phénomène se produisant lorsqu’un avion perd toute portance par manque de vitesse ou incidence trop forte. Dièdre : Angle que fait verticalement l’aile avec le fuselage. Un dièdre de quelques degrés augmente beaucoup la stabilité d’un avion. Gouverne de profondeur : Surface mobile horizontale située à l’arrière de l’avion. Gouverne de symétrie : Surface mobile verticale située à l’arrière de la dérive. Elle permet de corriger le dérapage de l’avion en virage. Hélice : Ensemble formé de pales profilées transformant la puissance d’un moteur en poussée. Une hélice peut être bipale, tripale ou quadripale. Mach : Unité de mesure des grandes vitesses. Mach 1 est égal à la vitesse du son. Mur du son : Barrière symbolique, invisible,fournie par les ondes que rencontre un avion dépassant la vitesse du son. Planeur : Avion dépourvu de moteur et utilisant les courants d’air ascendants pour prendre de l’altitude après avoir été largué à une altitude de 600 m environ. Portance : Force créée par l’écoulement de l’air sur le profil d’une aile. Vitesse du son : Vitesse à laquelle une onde sonore se déplace dans l’air, soit 1 060 km/h. GLOSSAIRE

Fin du diaporama Sources : “L’aviation” Edition Nathan Les clés de la connaissance