L’innovation dans l’aviation pour rêver

Le 1er juin 2009, le vol 447 d’Atmosphere France est descendu brusquement, des centaines de pieds pour chaque 2e, avant de percuter son ventre dans la mer de l’Atlantique, déchirant l’avion et éliminant les 228 voyageurs et membres d’équipage. Au fil du temps, les enquêteurs sur les incidents ont pu rassembler ce qui n’allait pas lors de cette soirée fatidique : un mélange de conditions météorologiques extrêmes, de pannes d’équipement et de malentendus de l’équipage a provoqué le décrochage et la descente de l’avion depuis le ciel. Le vol de la compagnie aérienne 447 a provoqué un afflux de choc auprès de l’activité aéronautique. L’avion – un Airbus A330 – était l’un des avions les plus fiables au monde, sans aucun décès enregistré en vol commercial jusqu’au vol condamné Atmosphère France. Ensuite, votre accident a révélé la triste réalité : les véhicules plus lourds que l’atmosphère fonctionnent dans des tolérances très étroites. Quand tout est cinq par 5, un avion fait ce qu’il est censé faire – voler – avec presque aucun travail apparent. La vérité est que sa capacité à rester en l’air repose sur une interaction complexe de systèmes et de causes, tous coopérant à l’intérieur d’un équilibre délicat. Perturber cet équilibre de quelque façon que ce soit, et un avion ne sera pas capable de décoller. Ou, s’il est déjà dans l’atmosphère, il peut retourner au sol, souvent avec des résultats désastreux. Les profils aérodynamiques sont une innovation. Les oiseaux sauvages les attrapent. Les chauves-souris et les papillons aussi. Dédale et Icare les ont revêtus pour éloigner Minos, roi de Crète. Nous parlons évidemment d’ailes ou de profils aérodynamiques, qui ont pour fonction de donner une élévation à un avion. Les profils aérodynamiques ont généralement une petite forme de larme, avec une surface supérieure incurvée et une surface réduite plus mince. En conséquence, l’atmosphère qui s’écoule au-dessus d’une aile produit une zone de contrainte plus élevée sous l’aile, ce qui entraîne la force ascendante qui fait décoller l’avion du sol. Fait intéressant, certaines publications scientifiques invoquent le principe de base de Bernoulli pour expliquer l’histoire agréable des profils aérodynamiques. Selon ce raisonnement, l’air se déplaçant au-dessus de la surface supérieure d’une aile devrait voyager plus loin – et pour cette raison devrait voyager plus rapidement – pour arriver à l’avantage de fuite en même temps que l’atmosphère se déplaçant le long de la surface inférieure de l’aile. La différence de vitesse produit un différentiel de contrainte, conduisant à l’élévation. D’autres publications considèrent cela comme de la foutaise, préférant s’appuyer plutôt sur les lois du mouvement éprouvées de Newton : L’aile force l’air vers le bas, donc l’air force l’aile vers le haut. En 1937, l’aviation a fait un pas de géant lorsque l’inventeur et ingénieur britannique Frank Whittle a analysé le premier moteur à réaction au monde. Il ne fonctionnait pas comme les avions à moteur à pistons de l’époque. Au contraire, le moteur de Whittle aspirait l’atmosphère à travers les aubes de compresseur orientées vers l’avant. Cette atmosphère est entrée dans une chambre de combustion, où elle s’est combinée avec du carburant et a brûlé. Un flux de gaz surchauffé s’est alors précipité de votre tuyau d’échappement, poussant le moteur et l’avion en avant. Hans Pabst van Ohain d’Allemagne a repris le style fondamental de Whittle et a propulsé le premier vol d’avion à réaction en 1939. Deux ans plus tard, le gouvernement anglais a enfin fait décoller un avion – le Gloster E.28/39 – utilisant le style de moteur innovant. À la fin de la Seconde Guerre mondiale, les jets Gloster Meteor, qui étaient des modèles ultérieurs pilotés par des pilotes de Royal Atmosphere Pressure, pourchassaient des roquettes V-1 allemandes inférieures et les tiraient depuis votre ciel. De nos jours, les turboréacteurs sont réservés principalement aux avions de services militaires. Les avions de ligne industriels utilisent des moteurs à double flux, qui ingèrent toujours l’atmosphère au moyen d’un compresseur orienté vers l’avant. Plutôt que de brûler tout l’air entrant, les moteurs à double flux permettent à un peu d’air de circuler autour de la chambre de combustion et de se mélanger à l’aide du jet de gaz surchauffé sortant du tuyau d’échappement. En conséquence, les moteurs à double flux ont tendance à être plus efficaces et à produire beaucoup moins de bruit. Les premiers avions à pistons utilisaient les mêmes pouvoirs que votre voiture – essence et diesel. Mais la création des moteurs à réaction a nécessité un autre type de carburant. Même si quelques ailiers fous ont préconisé l’utilisation de beurre de cacahuète ou de whisky, l’industrie de l’aviation s’est rapidement installée sur le kérosène comme la meilleure énergie pour les jets à haute vitesse. Le kérosène est en réalité un élément du pétrole brut, obtenu lorsque l’essence est distillée ou séparée en ses éléments constitutifs. Si vous avez un radiateur ou une lampe au kérosène, vous connaissez peut-être l’énergie couleur paille. Les avions industriels, cependant, exigent un kérosène de meilleure qualité que le carburant utilisé pour des raisons domestiques. Les puissances des jets devraient brûler proprement, mais elles doivent avoir une scène d’affichage plus grande que les puissances des automobiles pour réduire le risque d’incendie. Les puissances des jets doivent également rester liquides dans l’atmosphère froide de l’environnement supérieur. Le processus de raffinage élimine toute l’eau potable arrêtée, qui pourrait se transformer en contaminants de glaçons et bloquer les contours énergétiques. Et le point de congélation du kérosène lui-même est très soigneusement géré. La plupart des carburéacteurs ne gèleront pas jusqu’à ce que la jauge de température atteigne moins 58 degrés Fahrenheit (moins 50 degrés Celsius).