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8-2 Conceptions charges contraintes (motoplaneurs) (voir la source)

Version du 28 janvier 2022 à 23:30

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=== Les principaux efforts sur l'aéronef ===
=== Les principaux efforts sur l'aéronef ===
Voici quelques notions d’efforts que subit la structure de l'aéronef. Le but n'est pas de savoir calculer en profondeur les charges et contraintes, mais de comprendre l'origine d'un grand nombre de limitations auxquelles sera confronté le pilote.




'''Flexion du longeron de l'aile à l'emplanture'''


Les premiers aéronefs avaient une structure fait d'un treillis en bois ou en métal. Des cadres sont reliés par des lisses formant un squelette solide et léger. Pour des raisons de solidité, ceux-ci étaient assemblées en triangles par soudage, rivetage, vissage ou collage. La structure est recouverte d'une peau '''non-travaillante''', c'est à dire que la peau ne participe pas dutout à la résistance globale. Cette peau peut être en toile, en bois mince ou en tôle mince. Elle aura malheureusement tendance à se déformer légèrement sous l’effet des forces aérodynamique, occasionnant la déformation des profils d'aile et une baisse des performances.
C'est une contrainte bien connue du grand public : l'aile fléchie à cause du poids du fuselage et la contrainte est maximale au niveau de l'emplanture. La charge disposée dans les ailes (des réservoirs de carburant, des ballasts d'eau...) n'est pas problématique car elle ne "transite" pas par le longeron. Pour limiter cette contrainte, le constructeur limite la masse maximum des '''Éléments Non Portant''' (ENP = le fuselage + son contenu + les empennages).
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Fichier:Efforts-cellule_EnVol_1.png|Sollicitation du longerons maximale au niveau de l'emplanture de l'aile.
Fichier:Efforts-cellule_EnVol_2.png|La sollicitation augmente si le facteur de charge augmente (ici, en virage à 60° d'inclinaison, le facteur de charge est de 2).  
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Construction en coque
'''Compression et flambage de la barre de trainée'''


Au milieu du siècle dernier, les concepteurs ont commencé à concevoir des aéronefs avec des '''revêtements travaillant''' : la peau extérieure est alors conçue comme une coque et la structure en treillis peut être encore allégée (construction semi-monocoque) ou entièrement supprimé (construction monocoque). Une telle construction est très légère et permet de conserver la forme des profils. Elle est cependant plus fragile, car elle perd rapidement de sa résistance si le revêtement est endommagée. Dans le cas de charges ponctuelles, telles que le point d'ancrage des empennages, des ailes et du train d'atterrissage, la structure monocoque doit être renforcée localement (raidisseurs, cadres, longerons...).
La trainé s'exerce sur les ailes et la traction au niveau du moteur. Les demies ailes ont tendance à être tiré vers l'arrière mais sont retenues par une longue entretoise placée dans le fuselage entre les deux demies-ailes au niveau du bord de fuite. Cette longue barre est comprimée et est sujette au flambage. Le point d'ancrage des empennages doit également faire transiter les efforts liés aux empennages.
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Fichier:Efforts-cellule_EnVol_3.png|Compression de la barre de trainée.
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'''Autres efforts sur la cellule'''
 
Beaucoup d'autres éléments sont sujet à des efforts important. Les actions d'une personne en bout d'aile doivent être modérés compte tenu du bras de levier que représente la demie-aile : le risque de forcer sur le fuselage, à l'emplanture et au niveau de la roulette de queue est réel. Aussi, les composant comme '''l'hélice''', le '''bâti moteur''', le '''train d’atterrissage''', '''les aérofreins'''...sont fortement sollicité. Ce seront des points d'attentions lors de la surveillance quotidienne réalisé par le pilote lors de la visite pré-vol.
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Fichier:Efforts-cellule_bout-aile_1.png|Lors de la manutention au sol, l'aide en bout d'aile doit exercer une force limitée.
Fichier:Efforts-cellule_Divers_1.png|Divers composants subissant des charges importantes.
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Récupérée de « https://wiki-spl.net/wiki/Spécial:MobileDiff/1880 »

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