Histoire de l'avion

En regardant nerveusement son frère Orville s'envoler à travers les hautes dunes sablonneuses de Kitty Hawk (Caroline du Nord), Wilbur Wright savait sans doute qu'ils entraient dans l'histoire. Mais il n'aurait probablement pas pu imaginer ce qui allait découler de leur succès. Il n'aurait jamais pu rêver que ce voyage bref mais réussi conduirait l'homme non seulement à voler, mais aussi à aller dans l'espace.

Bien sûr, beaucoup d'autres choses passionnantes se sont produites entre le premier vol des frères Wright et nos éventuels voyages sur la lune, et nous allons explorer l'histoire de l'avion afin de mieux comprendre comment nous sommes arrivés là où nous sommes aujourd'hui.

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Regarder vers le ciel

L'homme était fasciné par le ciel et rêvait de rejoindre les oiseaux bien avant les premières tentatives légitimes de vol. Par exemple, dès le VIe siècle après J.-C., des prisonniers de la région de Qi, au nord de la Chine, ont été contraints de faire des vols d'essai sur des cerfs-volants à partir d'une tour située au-dessus des murs de la ville.

Les premières tentatives de vol visaient essentiellement à imiter le vol des oiseaux. Les premières conceptions étaient primitives et peu pratiques, mais avec le temps, elles sont devenues plus complexes. Les premières conceptions ressemblant à des "machines volantes" sont celles produites par Léonard de Vinci à la fin du XVe siècle, les plus célèbres étant l'"ornithoptère battant" et le "rotor hélicoïdal".

La naissance du vol

Au XVIIe siècle, la théorie du vol en ballon a commencé à se développer lorsque Francesco Lana De Terzi a commencé à expérimenter les différences de pression. Cependant, ce n'est qu'au milieu du XVIIIe siècle que les frères Montgolfier ont développé des modèles de ballon plus grands, ce qui a conduit au premier vol habité en ballon à air chaud (plus léger que l'air) le 21 novembre 1783, par Jean-François Pilâtre de Rozier etMarquis d'Arlandes à Paris, France.

Peu de temps après, en 1799, l'Anglais Sir George Cayley a développé le concept de l'avion à voilure fixe. Il en a déduit que quatre forces agissaient sur un avion "plus lourd que l'air", à savoir

• Poids - Force exercée sur un objet, soit par la gravité, soit par une force extérieure qui lui est appliquée.
• Portance - Partie ascendante de la force qui s'exerce sur un objet lorsque le flux d'air est dirigé vers lui.
• Traînée - La résistance au mouvement vers l'avant d'un objet causée par le mouvement et la vitesse de l'air contre lui.
• Poussée - Force exercée contre la direction d'un objet en mouvement, ce qui démontre la troisième loi de Newton selon laquelle la réaction à un objet en mouvement est égale et opposée.

Cayley a correctement déduit qu'un vol continu sur une distance considérable nécessitait de fixer à l'avion une source d'énergie capable de fournir la poussée et la portance nécessaires sans alourdir l'appareil.

La technologie s'améliore

Un peu plus de 50 ans plus tard, le Français Jean-Marie Le Bris réalise le premier vol "motorisé" avec son planeur tiré par un cheval sur la plage. Par la suite, au cours de la dernière partie du XIXe siècle, la conception des planeurs se complique et ces nouveaux modèles permettent un meilleur contrôle que leurs prédécesseurs.

L'un des aviateurs les plus influents de l'époque est l'Allemand Otto Lilienthal. Il réussit de nombreux vols en planeur, plus de 2500, depuis les collines de la région de Rhinow en Allemagne. Lilienthal étudie les oiseaux et examine leur vol pour en déterminer l'aérodynamisme. Inventeur prolifique, il conçoit de nombreux modèles d'avions, dont des biplans (avec deux ailes, l'une au-dessus de la tête, l'autre en dessous de la tête), des avions à moteur et des hélicoptères.l'autre) et les monoplanes.

Cependant, cinq ans après son premier vol, Lilienthal est tragiquement décédé. Il s'est brisé le cou lors d'un accident de planeur, mais au moment de sa mort en 1896, son voyage en planeur de 250 m était le plus long voyage à bord d'un avion jusqu'alors. Les images de ses aventures ont suscité la curiosité du monde entier et aiguisé l'appétit des scientifiques et des inventeurs pour repousser encore les limites de la technologie de l'aviation.vol.

À la même époque, de nombreuses tentatives ont été faites pour réaliser des vols motorisés à l'aide d'un moteur. Bien que quelques "ascenseurs" très courts aient été réalisés, les avions étaient généralement instables pour un vol prolongé.

Le "premier" vol

Orville et Wilbur Wright ont suivi de près les avancées de Lilienthal et se sont mis en tête de réaliser un vol soutenu "plus lourd que l'air". Ils peinent à produire un engin suffisamment léger et puissant pour atteindre leur objectif et font appel à des ingénieurs automobiles français, mais leurs moteurs les plus légers restent trop lourds. Pour trouver une solution, les frères, qui tiennent un atelier de réparation de bicyclettes, se mettent à la recherche d'une solution.à Dayton, dans l'Ohio, décident de construire leur propre moteur avec l'aide de leur ami, le mécanicien Charles Taylor.

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Leur appareil, baptisé à juste titre "Flyer", était un biplan en bois et en tissu de 12,3 m de long et d'une surface alaire de 47,4 m². Il était équipé d'un système de câbles permettant au pilote de contrôler la hauteur des ailes et de la queue, ce qui lui permettait de contrôler à la fois l'élévation et le déplacement latéral de l'avion.

Ainsi, le 17 décembre 1903, Orville Wright, qui a "gagné" le tirage au sort pour devenir pilote, tente plusieurs vols, et sa dernière tentative se solde par un vol réussi qui dure 59 secondes et parcourt 260 m.

Les frères Wright poursuivent le développement de leur appareil et, un an plus tard, effectuent le premier vol circulaire d'un avion propulsé par un moteur. D'autres améliorations suivent et, en 1905, le Flyer III est bien plus fiable que ses deux incarnations précédentes, offrant des performances et une manœuvrabilité fiables.

Une nouvelle industrie émerge

L'une des innovations les plus importantes dans la conception des avions a été introduite par Louis Blériot en 1908. L'avion Blériot VIII du Français avait une aile monoplan en configuration "tracteur", c'est-à-dire que les hélices de l'avion étaient placées devant le moteur et non derrière, comme c'était le cas auparavant. Cette configuration permettait à l'avion d'être plus rapide et plus facile à manœuvrer.est tiré dans l'air au lieu d'être poussé, ce qui lui confère une direction supérieure.

Un an plus tard, Blériot entre dans l'histoire avec son dernier appareil, le Blériot XI, en traversant la Manche, empochant au passage un prix de 1 000 livres sterling offert par le journal anglais The Daily Mail au premier qui réussira l'exploit.

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À propos de traversée d'eau, en septembre 1913, Roland Garros, également français, vole du sud de la France à la Tunisie, ce qui fait de lui le premier aviateur à traverser la Méditerranée.

Première Guerre mondiale 1914 - 1918

Alors que l'Europe plonge dans la guerre en 1914, le caractère exploratoire du vol aérien fait place au désir de transformer les avions en machines de guerre. À l'époque, la majorité des avions sont des biplans, largement utilisés à des fins de reconnaissance. Il s'agit d'une entreprise très dangereuse, car les tirs au sol abattent souvent ces avions qui se déplacent relativement lentement.

Garros continue à jouer un rôle dans le développement des avions, mais il s'attache désormais à les transformer en machines de combat. Il introduit un revêtement sur les hélices de l'avion Morane-Saulnier Type L, qui offre une protection lors du tir d'un canon à travers l'arc de l'hélice. Garros devient plus tard le premier pilote à abattre un avion ennemi en utilisant cette configuration.

Du côté allemand, à la même époque, la société d'Anthony Fokker travaille sur le même type de technologie. Ils inventent l'engrenage de synchronisation qui permet une décharge plus fiable des munitions et fait basculer la supériorité aérienne en faveur des Allemands. Garros est abattu au-dessus de l'Allemagne en 1915 et ne parvient pas à détruire son avion avant qu'il ne tombe aux mains de l'ennemi. Les Allemands peuvent donc étudier la technologie de laLa technologie des ennemis de l'air, qui vient compléter le travail de Fokker.

Les avions de Fokker ont donné la suprématie aérienne à l'Allemagne et ont permis de nombreuses missions réussies au début de la guerre, jusqu'à ce que les alliés rattrapent leur retard technologique, ce qui leur a permis de reprendre l'avantage.

Période de l'entre-deux-guerres

Entre les deux guerres mondiales, la technologie des avions a continué à se développer. L'introduction de moteurs radiaux refroidis par air, par opposition aux moteurs refroidis par eau, a permis de rendre les moteurs plus fiables, plus légers et d'obtenir un meilleur rapport poids/puissance, ce qui signifie qu'ils peuvent aller plus vite. Les avions monoplan étaient désormais la norme.

Le premier vol transatlantique sans escale a eu lieu en 1927 lorsque Charles Lindbergh a effectué le voyage de 33 heures entre New York et Paris à bord de son monoplan, le "Spirit of St Louis". En 1932, Amelia Earhart est devenue la première femme à réaliser cet exploit.

Au cours de cette période, des travaux ont été menés sur les moteurs-fusées. Les fusées à propergol liquide étaient beaucoup plus légères en raison de la densité du liquide et de la pression nécessaire. Le premier vol habité avec une fusée à propergol liquide a eu lieu en juin 1939, quelques mois avant le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale.

Seconde Guerre mondiale 1939 - 1945

Au cours de la Seconde Guerre mondiale, l'avion a été propulsé au premier plan des opérations militaires. Les progrès réalisés en matière de conception ont permis de disposer d'une vaste gamme d'avions spécifiquement adaptés à certaines opérations, notamment avion de combat , bombardiers et avions d'attaque , avions stratégiques et de photo-reconnaissance , les hydravions, les avions de transport et les avions utilitaires

Les moteurs à réaction ont été ajoutés tardivement à la catégorie des avions de combat. La mécanique qui les sous-tend était à l'étude depuis des années, mais le Messerschmitt Me 262, le premier avion à réaction, a effectué son premier vol en 1944.

Le moteur à réaction diffère des moteurs-fusées car il aspire l'air de l'extérieur de l'avion pour le processus de combustion, au lieu que le moteur doive transporter une réserve d'oxygène pour ce travail. Cela signifie que les moteurs à réaction ont des ouvertures d'admission et d'échappement, alors que les moteurs-fusées n'ont qu'une ouverture d'échappement.

L'après-guerre

En 1947, le Bell X-1, propulsé par un moteur-fusée, est devenu le premier avion à franchir le mur du son. Le mur du son est un point où la traînée aérodynamique augmente brusquement. La vitesse du son est de 767 mph (à 20 degrés centigrades), ce qui avait été approché en plongée par des avions à hélices, mais ceux-ci devenaient très instables. La taille du moteur qui aurait été nécessaire pour propulser ces avions était telle qu'il était impossible de les faire voler.Le nombre d'avions traversant le bang sonique aurait été trop important.

Cela a conduit à un changement de conception avec des nez en forme de cône et des bords d'attaque aigus sur les ailes. Le fuselage a également été réduit à une section transversale minimale.

Alors que le monde se remet des ravages de la guerre, les avions commencent à être utilisés davantage à des fins commerciales. Les premiers avions de passagers, tels que le Boeing 377 et le Comet, ont un fuselage pressurisé, des hublots et offrent aux passagers un confort et un luxe relatif qu'ils n'avaient jamais connu auparavant. Ces modèles ne sont cependant pas encore tout à fait au point et des leçons sont encore tirées dans des domaines tels que la fatigue des métaux. Tragiquement, de nombreux avions de transport de passagers ont été détruits.de ces leçons ont été découvertes à la suite d'échecs mortels.

Les États-Unis sont à l'avant-garde de la production d'avions commerciaux. Les moteurs continuent d'augmenter en taille et les fuselages pressurisés deviennent plus silencieux et plus confortables. Des progrès sont également réalisés dans le domaine de la navigation et des dispositifs de sécurité générale autour de l'avion.

Avec l'évolution de la société dans le monde occidental, les gens disposaient d'un revenu disponible plus important et, avec l'expansion des services aériens, les possibilités de visiter des pays qui étaient auparavant hors de portée, tant sur le plan financier que sur le plan logistique, se sont multipliées.

L'explosion des voyages aériens et des vacances a favorisé l'émergence de nombreuses entreprises, certaines liées à l'expansion des aéroports, des lieux de vacances (hôtels et attractions) et des produits liés au voyage, comme les nombreuses marques de bagages populaires que nous connaissons aujourd'hui.

L'industrie se développe

Dans les années 50 et 60, la technologie des fusées a continué à s'améliorer et l'espace a été conquis avec le débarquement de l'homme sur la lune en juillet 1969. Le Concorde, le premier avion supersonique de transport de passagers au monde, a été mis en service en 1976. Il pouvait relier New York à Paris en moins de quatre heures, mais il a finalement été abandonné pour des raisons de sécurité.

D'un point de vue commercial, les choses ont commencé à s'améliorer : des avions gigantesques, tels que le Boeing 747-8 et l'Airbus A380-800, ont permis aux avions d'accueillir plus de 800 passagers.

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Sur le plan militaire, le bombardier furtif futuriste a vu le jour et les chasseurs à réaction ont repoussé les limites du possible. Le F-22 Raptor est le dernier né d'une longue lignée d'avions à réaction toujours plus rapides, plus maniables, plus furtifs (incapables d'être détectés par les radars) et plus intelligents.

En 2018, Virgin Galactic est devenu le premier avion traditionnel à atteindre la frontière de l'espace, s'élevant à une altitude de 270 000 pieds, dépassant ainsi la limite des 50 miles définie par le gouvernement américain. Aujourd'hui, des vols commerciaux emmènent des clients qui paient cher à quelque 13,5 miles dans l'atmosphère, donnant ainsi naissance à une nouvelle industrie : le tourisme spatial.

Conclusion

L'histoire de l'avion est le récit de nombreux progrès techniques miraculeux réalisés sur une période relativement courte, sous l'impulsion d'hommes et de femmes courageux et intellectuellement brillants. La plupart d'entre nous considèrent comme acquis l'accès que nous avons aujourd'hui à des destinations mondiales grâce à ces pionniers, mais nous ne devons jamais oublier à quel point il est remarquable que nous ayons trouvé, en tant qu'êtres humains, le moyen d'atteindre les objectifs que nous nous sommes fixés en matière d'aviation.la capacité de voler.

Bibliographie

Science et civilisation en Chine : physique et technologie physique, ingénierie mécanique Volume 4 - Joseph Needham et Ling Wang 1965.

La première montgolfière : les plus grands moments de l'aviation Tim Sharpe

Gibbs-Smith, C.H. L'aviation : une étude historique Londres, NMSI, 2008, ISBN 1 900747 52 9.

//www.ctie.monash.edu.au/hargrave/cayley.html - Les pionniers, l'aviation et l'aéromodélisme

Encyclopédie des biographies du monde - Otto Lilienthal

Le Wright Flyer - Parc national historique du patrimoine aéronautique de Daytona, Mémorial national des frères Wright

Encyclopedia Britannica - Louis Blériot, aviateur français, Tom D. Crouch

Le premier pilote de jet : l'histoire du pilote d'essai allemand Erich Warsitz - Londres Pen and Sword Books Ltd. 2009. Lutz Warsitz.

Histoire du moteur à réaction, Mary Bellis.

//www.greatachievements.org/?id=3728

NBC News - Le vol d'essai de Virgin Galactic atteint pour la première fois la limite de l'espace Dennis Romero, David Freeman et Minyvonne Burke. 13 décembre 2018.

//www.telegraph.co.uk/news/2016/08/03/company-offering-flights-to-the-edge-of-space-for-nearly-14000/