Avion pour mille passagers

1992/07/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Avion classique et delta. Pour pouvoir opérer dans les aéroports actuels, les avions de 1.000 passagers ne pourront pas avoir de plus grandes dimensions que les avions classiques. L'étude réalisée sur Airbus montre qu'il est possible d'intégrer les nageoires dans le fuselain central et de lui donner une forme similaire à celle de la râpe.

Le projet d'avion pour mille passagers exécute et étudie plus d'un aviateur. Airbus Industries, Boeing, Lockheed, etc. sont ceux qui s'y consacrent, mais les obstacles ne sont pas petits. Pour ce gigantesque avion ont dû recourir à des dessins “exotiques”, car en augmentant les dimensions des avions actuels, le problème n’est pas résolu. Il vise à maintenir l'infrastructure des aéroports inchangés.

C'est pourquoi Boeing, par exemple, a équipé son modèle 777 d'un système de ramassage des ailerons, mais cette solution n'est pas adéquate car d'une part l'avion est plus lourd et de l'autre, l'avion qui utilise les ailes des passagers n'est pas sûr. Par conséquent, il faut se passer de la formule classique de conception d'avion (fuselage central, deux nageoires annexes et plans de stabilité en queue).

La société Airbus a déjà tenu plusieurs sessions avec le dernier modèle appelé ASX 700. Le modèle A est similaire à 340, mais dans le fuselage central il a deux étages pour passagers et un autre. Vous ne pourrez pas dépasser les 700 voyageurs par saison.

Une autre solution pourrait être l'avion à double aile ou le biplan. En plaçant de chaque côté deux pales (l'une sur l'autre), l'avion géant aurait la force de rester dans l'air sans avoir besoin de l'énorme largeur du monoplan. Cependant, les lois Aérodynamique considèrent cette solution intéressante à une vitesse de 300 km/h. De là, pendant le déplacement la résistance à l'air de l'avion serait énorme et consommerait trop avec des brûlés.

Avions exotiques

De nouvelles formules aérodynamiques sont étudiées pour un avion qui transportera mille passagers à chaque fois. Les deux largeurs classiques attachées au fuselage central peuvent être remplacées par une delta avec des nageoires plus étroites collées à toute la longueur du fuselage. Le fuselage central lui-même serait intégré dans des nageoires épaisses et les occupants, aussi bien dans le fuselage que dans ces nageoires épaisses, passeraient assis. Cet avion en forme de delta n'aurait pas le plan de stabilité que portent les habituels dans la queue.

Grâce à ce système, l'espace est disponible pour les charges lourdes et grandes sur les pentes et le transport supersonique présente un grand avantage en forme de delta, tant en poids que en consommation de carburant et en coûts de production, dont la performance aérodynamique est très bonne. Dans l'avion classique, le fuselage central ne génère pas la force nécessaire pour rester dans l'air (seulement les pales montent) et en forme delta la force supérieure se trouve dans tout l'avion, de sorte qu'il peut être plus léger. En outre, dans les avions conventionnels, où les pales se rejoignent avec le fuselage, poussent des remous et une plus grande résistance à l'air. L'avion classique brûlera plus de kérosène que le delta.

Barrières en forme de delta

Dans les avions classiques, il se concentre sur le fuselage de masse moyenne. La force de maintenir sans chute se fait sur les pentes, ce qui provoque des problèmes à l'intersection des pales avec le fuselage. Une solution aux problèmes est le fuselage de la charge et sa distribution sur les pentes.

Le plus grand obstacle pour les avions delta est leur instabilité naturelle. Les différences entre les avions vraiment stables et instables sont indiquées dans la figure ci-jointe.

Cette instabilité bénéficie d'une part aux avions de guerre, car l'appareil est plus léger et maniable. Pour compenser l'instabilité, on utilise des commandes électriques pour le vol (RAP). Cependant, dans les avions destinés au transport civil chaque passager n'a pas de sièges qui peuvent être jetés à l'air par défaillance du système électrique.

Jusqu'à présent, aucun avion civil instable n'a été fabriqué et si le modèle A 320 d'Airbus a des commandes électriques pour le vol n'est pas instable, mais pour que l'avion sur le fronton soit plus rapide.

Une autre solution est de réaliser un avion stable à double courbure delta, mais actuellement les problèmes d’avions instables sont résolus avec les systèmes dits de «contrôle effectif général». Ce système a les bombardiers B-2 ou F 117, et un pilote utilisé dans la dernière guerre du Golfe affirmait qu'il était aussi stable que l'avion le plus stable, sans perdre du tout la rapidité de la guerre dans la maniabilité. Il ne semble donc pas y avoir un obstacle insurmontable à la construction d'avions de passagers en forme de delta.

Changements dans les aéroports

L'exploitation d'avions en forme de delta signifierait une série de changements dans les avions actuels. Les systèmes actuels d'entrée et de sortie de l'avion devraient être adaptés. Pour les avions «exotiques», par exemple, les passages télescopiques actuellement utilisés ne serviraient pas à faire sortir des milliers de passagers. Un groupe d'escaliers souterrains serait-il nécessaire à la hauteur de l'avion pour entrer et sortir tant de gens ?

Un autre obstacle est la piste de l'aéroport. Dans le même poids, la forme delta nécessite une vitesse de décollage et d'atterrissage supérieure à celle de l'avion conventionnel (et donc une piste plus longue, 25% ou 30% plus longue). La solution coûteuse est d'allonger les pistes, entre autres parce que souvent il n'y a pas plus d'espace et quand il y a les terres sont chères.

Projets existants

Cependant, l'avion intégré dans les ailes du fuselage a des avantages. Les voyageurs, par exemple, passeraient assis sur deux ailes sur trois et un sur trois dans le fuselage central. Tous les voyageurs pourraient également aller sur les pentes et de nombreux trous dans la structure permettraient l'entrée et la sortie bientôt.

Cependant, la maison Airbus a commencé à parler d'un avion en forme de raies de couvertures et nous ne savons pas si le projet se matérialisera. Pour l'instant le modèle A 340 sera l'avion classique. Une couverture pour 800 ou 900 passagers semble être effective dans la prochaine génération.

À la fin des années 70, l'ADN et Loockheeds ont proposé une série de formules pour des avions géants. Selon un avion de huit réacteurs émettrait une charge totale de 1600 tonnes (quatre fois plus que le modèle Boeing 747). La charge serait répartie sur toute la largeur des pales. Ses ailes en forme de delta et son fuselage central est très petit. Ce modèle, appelé Span Loader, couvrirait des distances allant jusqu'à 20.000 km et consommerait la moitié de l'avion classique par tonne transatlantique transportée sur des voyages d'environ 4.000 kilomètres.

Dans une autre étude, NASA et Loocked comparent deux avions pour la même charge (544 tonnes au total et 272 disponibles) : l'avion delta et l'avion classique. L'avion classique avec six réacteurs de 26 tonnes de force parcourrait 2.000 kilomètres à une vitesse de 0,8 mâles. La forme delta doublerait la distance à 0,87 mâles, mais aurait six réacteurs de 32 tonnes de force.

Dans le système Span Loader un cas serait de porter deux sur trois ailerons de charge et un sur trois dans le fusel central. Il atteindrait une distance de 6.700 kilomètres avec une force de propulsion de 100 tonnes (quatre réacteurs de 25 tonnes). Un autre cas serait celui de l'avion en forme de boomerang. La distance parcourue serait de 6.500 kilomètres avec une force de propulsion de 144 tonnes (six réacteurs de 24 tonnes). Cet avion atterrirait sur un matelas d'air et non pas comme d'habitude sur les roues.

Cependant, vous ne pouvez pas dire que l'un de ces projets ne sera pas rouler dans les avions d'os et de tout delta de nous.

Avion stable. La force du haut (F) grâce à l'aérodynamique est derrière le centre de gravité (M). Lorsque l'avion est en marche, il faut l'équilibrer, c'est-à-dire qu'il faut compenser le moment où la force F incline l'avion vers le bas par la distance AO. Pour ce faire, les plans de colle présentent un petit angle négatif qui permet de les compenser avec la réalisation d'E.BO = F.AO. Si un tourbillon aérien soulève l'extrémité de l'avion (1), le moment C.NO se produit, mais en même temps la force F ascendante par le plus grand angle de la pelle est plus grande et la force E arrière est moindre et l'avion tend à se mettre horizontale. Il en va de même si le tourbillon abaisse l'extrémité (2). Alors F est plus petit et E plus grand et l'avion suit horizontalement.

Avion instable. La force supérieure (F) grâce à l'aérodynamique (M) est en avance sur le centre de gravité. Les plans de la queue présentent un petit angle positif. En raisonnant comme avec les avions stables, dans toute perturbation (provoquée par le haut (3) ou par le bas (4) à l'extrême), on observe que l'avion répond en amplifiant la perturbation. Le risque augmente. Mais son avantage pour la guerre est que les manœuvres sont effectuées beaucoup plus rapidement. Lorsque le pilote signale un mouvement (similaire à la perturbation précédente), l'avion répond plus rapidement. Les avions de guerre instables évitent les obstacles à l’instabilité par des mécanismes appelés «contrôle effectif général» et «commande électrique pour le vol».