La composition d'un avion de ligne
Introduction
Au fil des ans, la composition d'un avion de ligne c'est peu à peu modifier grâce a l'apparition d'un nouveau matériau, le composite. Il a en effet pris la première place face à l'aluminium pour représenter environ 50 % du poids d'un avion de ligne nouvelle génération. Viennent ensuite l'aluminium et ses alliages, pour environ 20 % du poids de l'avion. Puis le titane (15 %), l'acier (10 %) et le reste (5 %).
Composites
Environ la moitié d'un avion de ligne moderne est fait de composite, c’est-à-dire un mélange entre au moins 2 matériaux qui ne fusionnent pas, mais qui ont une forte capacité d’adhésion, le plus souvent comprenant du carbone. Il était d'abord utilisé sur des petites surfaces comme des trappes d'accès. Puis, grâce à ces qualités, le composite finit par devenir le matériau majoritaire.
Le composite a plusieurs avantages. Premièrement, il est environ 20 % plus léger qu'un alliage en métal, ce qui engendre une baisse de consommation en carburant. Il est également 6 fois plus solide et a une très bonne résistance aux conditions extrêmes comme l'altitude, la température ou encore la corrosion. Certains composites ont également des propriétés anti-feu. Enfin, à la fabrication, il est facile de manier les formes et l'épaisseur du matériau.
Le composite a aussi quelques inconvénients, comme une plus grande sensibilité aux chocs, une mauvaise conductivité électrique ou encore une tenue limitée aux températures élevées.
Aluminium
L’aluminium et ses alliages sont apparus au début du XXe siècle. Il a pour avantages d'être léger, ce gain de poids représente une baisse de consommation de carburant. L’aluminium est aussi assez facilement malléable ce qui rend la construction des parties un peu plus élaborées de l’avion plus facile. Il a également une bonne résistance à la corrosion qui est due à la formation d'une couche d'alumine qui va ensuite empêcher la corrosion d'atteindre l'aluminium.
Néanmoins, la résistance à la corrosion est diminuée dès lors que l’on réalise des alliages avec des métaux plus électropositifs (comme le cuivre ou le zinc) car cela va détruire la couche d'alumine qui ne va donc plus protéger l'aluminium. De plus, ses propriétés mécaniques sont très faibles, c’est pourquoi on l’utilise quasiment toujours dans des alliages. On va donc utiliser des alliages qui permettront de corriger au mieux les défauts de l’aluminium. Les alliages contenant du cuivre sont ceux qui ont les meilleures propriétés mécaniques, mais aussi ceux qui ont une résistance à la corrosion très faible.
Titane
Le titane est souvent utilisé pour des pièces d'attache, comme par exemple le maintien des moteurs sur les ailes. On en retrouve également dans les conduites d'hydraulique, les trains d'atterrissage ou encore des pièces moteur comme les compresseurs et la soufflante. Le titane a pour avantages d'avoir une grande résistance à la fatigue mécanique et à la corrosion. Il a aussi un domaine d'emploi de température allant jusqu'à 600°C.
Source(s) : France Titane, Aeronautiques2.free.fr, Intermines, AluQC