Aeronáutica

El avión tiene la ciencia y la tecnología con el objetivo de construir y evolucionar un avión en la atmósfera de la Tierra .

Las ciencias aeronáuticas incluyen en particular la aerodinámica , una rama de la mecánica de fluidos  ; las técnicas son las que se relacionan con la construcción de aeronaves , su propulsión así como las servidumbres . Las empresas asociadas a estas tecnologías se encuentran en la categoría de empresas del sector aeronáutico .

Pilotar una aeronave le permite evolucionar y practicar una actividad . Las principales actividades están relacionadas con el componente aéreo de las fuerzas armadas de un país , el transporte aéreo comercial o la práctica de una actividad de ocio o deporte aéreo . Implica organizaciones y aerolíneas que gestionan estas actividades.

Un avión es una máquina que, para moverse en la atmósfera, lo utiliza para su sustento . Los aviones principales son el avión y el helicóptero . Las fuerzas armadas también utilizan misiles y drones, algunos de los cuales son comparables a aviones sin piloto humano a bordo, en particular misiles de crucero y drones de observación.

La cometa y el paracaídas no son aviones. Sin embargo, esta última está muy ligada a la aeronáutica por su uso como medio de salvamento y su evolución que la ha convertido en un dispositivo controlable.

Las actividades de aviación están reguladas bajo los auspicios de instituciones mayoritariamente estatales, a escala global, como IATA para aerolíneas, a escala regional, como Eurocontrol para la gestión del tráfico aéreo en el área europea, oa nivel nacional, como la DGAC. para la aviación civil en Francia. Estas instituciones organizan o regulan la formación en los oficios aeronáuticos, en particular cuando se ve afectada la seguridad de vuelo: este es el caso de los pilotos y tripulantes de cabina , pero también del personal encargado de mantenimiento y controladores de tráfico aéreo de las aeronaves . Estos cursos de formación son impartidos por escuelas especializadas.

La navegación , el conocimiento de la atmósfera terrestre , el clima son esenciales para la aeronáutica aunque las bases no sean específicas para ella.

La lista de aeronaves es el principal punto de entrada donde se clasifica cada aeronave según su fabricante.

Finalmente, los artículos de las categorías “  Historia de la aeronáutica  ” y “  Cronología de la aeronáutica  ” relatan los principales hechos de interés para la aeronáutica. Las biografías de aviadores , diseñadores e ingenieros se pueden encontrar en la   categoría “ Personalidades aeronáuticas ”.

La astronáutica se refiere al movimiento y la navegación fuera de la atmósfera terrestre.

Distinción entre astronáutica y aeronáutica - Campo de la aeronáutica

El viaje espacial es el campo de evolución y navegación fuera de la atmósfera terrestre, posiblemente hacia otras estrellas . Los dispositivos utilizados atraviesan la atmósfera pero deben su sustento , y a menudo su pilotaje, a un propulsor anaeróbico .

La aeronave es el campo de evolución y navegación dentro de la atmósfera de la Tierra y usa esa atmósfera para sostener una máquina. Muy a menudo, pero no necesariamente, estos dispositivos utilizan la atmósfera para garantizar también el pilotaje (superficies de control aerodinámico) y la propulsión (aeróbica).

La aeronáutica tiene dos clases de equipo:

Los aeróstatos principales son globos gratuitos utilizados principalmente para actividades deportivas o de ocio y dirigibles.

El avión y el helicóptero son aerodinos con un piloto a bordo. Sus usos civiles o militares son múltiples.

Algunos misiles, especialmente los misiles de crucero, y los drones son aerodinos no tripulados a bordo. Se guían desde el suelo o se programan previamente. Los misiles tienen una carga militar y se destruyen al final de la misión; Los drones se utilizan principalmente para inteligencia o vigilancia y generalmente son utilizados por las fuerzas armadas, la policía o la aduana.

El paracaídas no es un avión: utiliza la atmósfera para ralentizar su descenso sin efecto de sustentación. Sin embargo, una nueva clase de paracaídas apareció al final de la XX XX  siglo con un ala flexible, con efecto lifting; estos dispositivos son similares a los aviones ultraligeros de alas flexibles como los planeadores.

"Aeronáutica" o "aviación"

Los diccionarios actuales dan definiciones casi equivalentes para los dos términos: el campo de las máquinas que permite navegar en la atmósfera terrestre. Dado que el término "aviación" cubre más particularmente el campo de los aviones , el término "aeronáutica" es, por lo tanto, más general y debe utilizarse cuando el tema abarca todas las aeronaves.

En inglés , el término "  aviación  ", mucho más utilizado en este idioma que "  aeronáutica  ", cubre todo el campo.

Historia

Los seres humanos siempre han aspirado a volar. Si Leonardo da Vinci , hacia 1500, imaginó máquinas voladoras, no fue hasta 1783 que los primeros hombres pudieron realizar el viejo sueño de Ícaro con los globos aerostáticos de los hermanos Montgolfier , poco antes de los globos de gas de Jacques Charles . Estas máquinas dependen del viento, la aeronáutica solo despegará realmente con las aeronaves , de Henri Giffard en 1852 .

Paralelamente al desarrollo de más ligero que el aire, otros pioneros están recurriendo a finales del XVIII °  siglo para el pesado que el aire, que se convertirá en el "avión". La paternité des premiers vols planés comme celle des premiers vols motorisés est contestée pour des raisons de définition : certains essais de vol plané (s'ils ont réellement eu lieu) sont plus proches du parachute que du planeur et certains décollages motorisés nécessitaient une assistance au suelo. Además, los sentimientos chovinistas no están exentos de ciertos reclamos.

Otto Lilienthal, en Alemania, logró varios cientos de deslizamientos, y documentó, en la última década del siglo. En 1890 y 1891, Clément Ader , en Francia, habría logrado despegar un avión equipado con una máquina de vapor ante testigos, pero sus intentos fueron infructuosos. Fueron los hermanos Orville y Wilbur Wright , en Estados Unidos, quienes, a partir de 1903, no solo pudieron despegar su avión sino que lograron controlarlo en distancias cada vez más largas llegando a 124  km en 1908. Estos vuelos fueron documentados y son objeto de manifestaciones, incluso en Francia.

La segunda ruta explorada es la del helicóptero . A igual masa, requiere una potencia significativamente mayor que la del avión para proporcionar sustentación. Sin embargo, en 1907, Paul Cornu , en Francia, realizó el primer vuelo libre, pero el progreso fue mucho más lento que el del avión.

El primer conflicto mundial que surgió apenas una década después de los primeros vuelos vio el desarrollo de la aeronave como medio de inteligencia sobre posiciones enemigas. Los aviones están equipados con ametralladoras para poder derribar al adversario y evitar que cumpla su misión. La construcción aeronáutica entra en la era de las grandes series ya que ciertos modelos se construyen en varios miles de ejemplares.

El fin del conflicto trae al mercado una gran cantidad de pilotos y dispositivos. Aparecieron los primeros intentos de uso comercial del avión y se formaron empresas para transportar correo, luego pasajeros, en líneas regulares. La navegación aérea utiliza métodos derivados de la navegación marítima y, por lo tanto, requiere que la visibilidad sea buena: el vuelo sigue dependiendo de la meteorología. La competencia entre el avión y la aeronave para el transporte de pasajeros se desarrolla durante el primer tercio del XX °  siglo y termina trágicamente con el accidente del dirigible Zeppelin Hindenburg en 1937 . Es el fin del globo, que no es más que una disciplina destinada al deporte o al ocio.

Las fuerzas armadas vieron el interés del avión por la inteligencia pero también por los bombardeos. La carrera armamentista está en marcha y los nuevos dispositivos son especializados: bombarderos, cazas, ataque terrestre, etc. Es tácticamente interesante volar cada vez más rápido, más alto y más alto, más y más lejos. La carrera por los récords de todo tipo está en marcha y es el período de las hazañas: cruzar mares, luego océanos; vuelo sobre cordilleras; cruceros de larga distancia; etc.

La Segunda Guerra Mundial se caracterizó por el uso masivo de aviones para misiones de bombardeo y, como corolario, de cazas e interceptores encargados de protegerlos o destruirlos. A nivel técnico también es el apogeo del motor de pistón. El desarrollo del reactor, hacia el final del conflicto, y la aparición del radar permitirán, cuando vuelva la paz, el desarrollo del transporte aéreo comercial.

Una vez más, al final del conflicto, había un gran número de pilotos y aviones entrenados. Los avances realizados en el campo del radar permiten seguir y guiar la aeronave en vuelo sin visibilidad. Las aerolíneas nacen y comienzan a competir con los transatlánticos y los trenes al menos para viajar en condiciones lujosas. La entrada en servicio del Boeing 707 por PanAm en 1958 marcó la transición al transporte aéreo comercial masivo. La competencia entre empresas es feroz y se intensifica aún más con la desregulación lanzada en los Estados Unidos en 1978. Los transatlánticos desaparecen y el tren se enfrenta a la competencia en viajes de más de tres horas.

A nivel militar, la “competencia” continuó entre Estados Unidos y la URSS durante la Guerra Fría . Se alcanza la barrera del sonido y luego se supera ampliamente, los bombarderos supersónicos vuelan a Mach 2 y los interceptores a más de Mach 3. La naturaleza del combate cambia con el rendimiento del radar de detección y el uso de aire-aire y tierra. misiles aire para evitar la penetración. El énfasis está en nuevas actuaciones como el sigilo y la penetración a baja altitud, bajo cobertura de radar.

La aeronáutica ha sido, desde sus orígenes, una lucha por aligerar estructuras y aumentar la potencia. No fue hasta 1977 que se realizó el primer vuelo con un “motor humano” a bordo del Gossamer Condor , un avión que pesaba menos de 32  kg . En cambio, el Airbus A 380 está en servicio comercial desde 2007, sus cuatro motores desarrollan un empuje superior a 1.200  kN y permiten despegar más de 400 toneladas.

Actividad de aviación y tipo de aeronave

La práctica de una actividad aérea suele estar regulada por la necesidad de compartir el espacio aéreo entre los distintos usuarios y por los riesgos o inconvenientes que la práctica de esta actividad puede ocasionar a los habitantes o al medio ambiente.

En la mayoría de los países, Estados Unidos y Europa en particular, hay tres clases principales de actividades:

En la mayoría de los casos, una aeronave está diseñada para el ejercicio de una actividad y configurada en consecuencia. Los principales tipos de aviones son:

En la práctica, la frontera entre actividad y tipo de aeronave no es absoluta. Un avión de línea puede, por ejemplo, utilizarse como avión comercial o ser utilizado por las fuerzas armadas para el transporte de autoridades gubernamentales. La distinción entre actividad deportiva o de ocio es imperfecta.

Actividades del sector civil

El desarrollo de una aeronave se basa en su misión (término utilizado por las fuerzas armadas) o su uso operativo (término utilizado en el ámbito civil). Esto conduce a aviones de morfología distinta: el avión se adapta a su actividad principal.

El número de aviones, de todas las categorías, supera con creces el número de helicópteros en servicio. El término "aviación", de facto , cubre todas las actividades que utilizan estos dos tipos de aeronaves.

Transporte comercial de pasajeros

Más de 900 aerolíneas operan vuelos regulares todos los días. El más grande de ellos utiliza una flota de más de 400 aviones, el más pequeño solo uno. La flota mundial se estima en más de 14.000 aviones en 2008. Los tipos de aviones utilizados son:

Aviación comercial

Un avión comercial (o helicóptero) es un dispositivo similar a los que se utilizan para el transporte comercial de pasajeros, pero que acomoda solo a unos pocos pasajeros en condiciones a menudo lujosas. Son propiedad de grandes empresas que los ponen a disposición de sus ejecutivos o son utilizados por empresas que ofrecen transporte a la carta, el avión-taxi. Este es el caso de los helicópteros que se utilizan a menudo para conectar grandes aeropuertos con helipuertos ubicados en el centro de las grandes ciudades o con destinos prestigiosos.

Los aviones utilizados son:

  • hélices bimotores, para poder volar en todas las condiciones meteorológicas, con menos de diez pasajeros.
  • birreactores o trirreactores con una morfología similar al transporte de pasajeros pero “miniaturizados”.
  • algunos aviones de pasajeros especialmente mejorados, a menudo utilizados por los estados para transportar a sus líderes.
  • helicópteros.
Transporte de mercancías Trabajo aéreo

Los aviones de extinción de incendios están equipados con un tanque de carga que puede contener una gran cantidad de agua. Utilizan un achicador para recoger agua volando sobre un cuerpo de agua a muy baja altitud.

La mayor parte del trabajo aéreo se realiza utilizando dispositivos existentes modificados para poder transportar los tanques o equipos necesarios. Ejemplos:

  • Pulverización aérea en agricultura extensiva: una barra de pulverización se fija debajo del ala de un avión ligero y el tanque químico se instala en el fuselaje.
  • Fotografía aérea: se perfora una trampilla en el suelo para permitir la instalación de lentes fotográficos.

El helicóptero es especialmente adecuado para determinados trabajos:

  • grúa móvil ( Flying crane );
  • esparcimiento: el aliento del rotor de elevación ayuda a difundir el producto
Aviación ligera

Estos aviones suelen ser aviones monomotores equipados con un motor de pistón. No están autorizados para practicar vuelo a ciegas y, por lo tanto, solo se utilizan para la recreación, el aprendizaje inicial de pilotaje y, de manera más general, para actividades que no requieren el cumplimiento de un horario.

Algunos helicópteros ligeros entran en esta categoría, pero el alto costo por hora de vuelo, de 3 a 4 veces mayor que el de un avión comparable, restringe la propagación de esta pasión.

Acrobacia aérea

Las acrobacias aéreas utilizan aviones monomotores similares a los de la aviación ligera pero especialmente equipados para esta actividad: motor potente, suministro de combustible que permite volar en la espalda, etc.

Deslizándose

El vuelo sin motor es una disciplina deportiva en la que el piloto utiliza corrientes de aire ascendentes para extender la duración del vuelo. Los aviones utilizados son planeadores , aviones sin motor, cuyo despegue es asistido por un avión de remolque o un cabrestante. Los motoveleros están equipados con un motor que les permite llegar a un aeródromo si es necesario; dependiendo de la potencia y el tipo de motor, permite o no despegue autónomo.

ULM

La normativa aeronáutica es restrictiva y su aplicación conlleva costes adicionales en el precio de las aeronaves cada vez más sofisticadas, en el aprendizaje de pilotaje y en la infraestructura. El avión motorizado ultraligero satisface las necesidades de aquellos que quieren practicar el vuelo por diversión, o incluso diseñar o construir su propio avión, con un mínimo de limitaciones. Si el primer ULM menudo se parecía a los dispositivos de los pioneros de la XIX ª  siglo , pero construido con materiales modernos, hoy la mejor ULM "3 ejes" se distinguen aviones mismos por las normas especiales que se aplican a su construcción, el mantenimiento y la licencia de pilotaje , según criterios de peso y potencia del motor en particular.

Ala delta

Misiones en el campo de las fuerzas armadas

Bombardeo

La misión de bombardeo requiere el transporte de cargas pesadas. El bombardero suele ser un avión multimotor con un gran alcance. Los bombarderos estratégicos pueden alcanzar velocidades superiores a M2 y alcanzar alturas muy elevadas que los ponen fuera del alcance de la defensa "tradicional" tierra-aire.

Caza - Intercepción

Las misiones de caza e interceptación tienen en común que buscan destruir las fuerzas aéreas enemigas en vuelo. La caza está destinada más bien a la protección de aviones amigos durante la ejecución de su misión, la interceptación se realiza desde tierra. En todos los casos, la misión requiere aeronaves capaces de un alto rendimiento en velocidad, índice de ascenso y maniobrabilidad. Están equipados con armas aire-aire.

Ambas misiones se pueden realizar desde portaaviones.

Ataque a tierra

La misión consiste en atacar los móviles enemigos en tierra (o en el mar), en particular tanques. La aeronave utilizada debe ser especialmente maniobrable a baja altitud. Están equipados con armas aire-tierra (o aire-mar). El helicóptero es especialmente adecuado para esta misión a poca distancia de la línea del frente.

Reconocimiento

La misión es penetrar las defensas enemigas para detectar e identificar objetivos potenciales.

La observación de los movimientos de los enemigos es la primera misión militar encomendada por el final de la XVIII ª  balloonists siglo. Los globos atados permiten la observación más allá de la línea del frente, pero su tamaño los hace vulnerables. Durante la Primera Guerra Mundial la misión fue realizada por los primeros aviones. Luego se utilizarán aviones equipados con cámaras fijas o cámaras y el Lockheed U-2 construido específicamente por Estados Unidos para la vigilancia estratégica de los países del bloque soviético sigue siendo un episodio histórico de la Guerra Fría . Los satélites de observación se han hecho cargo de la misión de la inteligencia estratégica, mientras que los drones se utilizan cada vez más para la inteligencia táctica.

Detección - Vigilancia - Patrulla marítima - Reabastecimiento de combustible en vuelo

Las misiones de detección, vigilancia y patrulla marítima requieren el transporte de medios electrónicos u ópticos y el mantenimiento en la zona durante un largo período de tiempo. Los aviones deben tener una autonomía muy larga y permitir que dos tripulaciones se turnen a bordo. Estas misiones pueden llevarse a cabo desde un portaaviones, en cuyo caso las realizan aeronaves específicamente desarrolladas, pero a menudo utilizan versiones mejoradas de aeronaves civiles cuando las aeronaves tienen base en tierra.

La misión de reabastecimiento en vuelo se lleva a cabo mediante aviones de transporte civiles o militares especialmente equipados: tanques de combustible y brazo de transferencia de combustible.

Transporte de tropas y materiales - Drop

La misión consiste en transportar personal o equipo a tierra cercana a la línea de operaciones. Aparte de su capacidad de carga, la aeronave debe poder cargarse y descargarse en muy poco tiempo, poder aterrizar y despegar en terrenos cortos y poco desarrollados y posiblemente tener puertas que permitan la liberación en vuelo del equipo. paracaidismo de personal.

El helicóptero es especialmente adecuado para esta misión en terrenos difíciles. También permite la recuperación de tropas previamente depositadas.

Escuela y formación - Patrulla acrobática

La misión de la escuela de vuelo básica se puede realizar con el mismo tipo de aeronave que para la aviación civil. Sus características deben permitir al instructor compensar los errores de pilotaje, en particular para permitir la recuperación de un trompo o una pérdida, ya sea intencional o accidental.

La transición a aviones monoplaza del tipo caza o interceptor requiere aviones biplaza con un rendimiento lo más cercano posible. Luego usamos aviones especialmente desarrollados para esta misión o versiones biplaza del avión "real".

Las patrullas acrobáticas son cursos de formación destinados a sensibilizar al público sobre los oficios y el papel de las fuerzas armadas. Participan en ceremonias nacionales y actividades promocionales. Los aviones utilizados suelen ser aviones de entrenamiento.

Especificidades de las aeronaves multimisión

El costo de desarrollo de los aviones de alto rendimiento es muy alto y cuando el número de aviones a producir es relativamente bajo, los fabricantes ofrecen aviones multimisión. Estos aviones están equipados con vainas intercambiables y rieles de armamento. Dependiendo de la misión, la aeronave llevará tanques adicionales, cápsulas que contienen varios equipos electrónicos u ópticos, varias bombas o misiles.

Características específicas de las aeronaves a bordo

Los aviones a bordo de los portaaviones están equipados con un bastón de aterrizaje y alas plegables.

Especificidades de los helicópteros

La envolvente de vuelo de los helicópteros, más restringida que la de los aviones, los hace más adaptables a la ejecución de múltiples misiones. También son capaces de aterrizar en barcos y, por lo tanto, garantizar misiones de enlace, detección o ataque para su beneficio.

Instituciones y organizaciones

La aeronáutica, al permitir el movimiento aéreo y transfronterizo de mercancías y personas, generó muy rápidamente entidades encargadas de organizar esta actividad a nivel internacional con el fin de promover estándares y normas tanto a nivel de aeronaves como a nivel de tripulaciones.

El negocio de la aviación también es un componente de la economía de un país y muchas escuelas están destinadas a capacitar a los gerentes de las fábricas de construcción de aeronaves, la industria del transporte aéreo o el control de la navegación aérea .

Finalmente, el interés del público en general por la aeronáutica ha propiciado la creación de numerosos museos dedicados a ella, así como espectáculos aéreos y demostraciones.

Más recientemente, aunque -como el transporte marítimo- no está incluido en el Protocolo de Kioto , la contribución del transporte aéreo al cambio climático se ha convertido en un tema de preocupación internacional, debido a las importantes emisiones de estos sectores y debido a su fuerte crecimiento.

Tecnología

La aerodinámica es una de las aplicaciones de la mecánica de fluidos . Las ecuaciones se utilizan para modelar y explicar por qué un aerodino puede sostenerse y moverse en la atmósfera . La categoría también incluye una presentación de los diferentes elementos de una aeronave que permiten la aplicación práctica de las teorías de la aerodinámica: alas , cola , flaps, hélice y rotores , etc.

Los dos aviones más utilizados en la actualidad son el avión y el helicóptero. La categoría Tipos de aeronaves presenta los conceptos más livianos que el aire y más pesados ​​que el aire que han marcado la historia de la aeronáutica. Hoy en día, todos los aviones son propulsados ​​por motores de pistón (aviación ligera), turbohélice y motores de turbina de gas (pequeños aviones de transporte, helicópteros) o turborreactores (grandes aviones de transporte, aviación militar). La categoría de propulsión presenta estos medios y otros menos comunes.

El movimiento de una aeronave en la atmósfera exige dos familias de tecnologías: la que permite el pilotaje , es decir el control de la actitud de la aeronave, y la que permite el movimiento con respecto al suelo, es decir la navegación . Esta última categoría no es específica de la aeronáutica, muchas tecnologías son heredadas de la navegación marítima complementadas con las tecnologías más recientes, como la navegación por satélite (GPS), que se utilizan en todo tipo de móviles. Todas las tecnologías que permiten que un avión vuele se agrupan en la categoría de aviónica .

La actividad aeronáutica depende de otras tecnologías como el conocimiento de la atmósfera terrestre y la meteorología y su anticipación.

Industria

Las empresas del sector de la aviación incluyen:

  • fabricantes de aviones (fuselajes), fabricantes de motores y fabricantes de equipos;
  • usuarios, en particular compañías aéreas;
  • administradores de infraestructura, en particular aeropuertos.

Alusiones personales

La Categoría Personalidad Aeronáutica reúne a diseñadores, ingenieros y técnicos, por un lado, y pilotos o tripulantes, por otro, que han marcado la historia de la aeronáutica.

  • D.Anderson John Jr. nació el 1 er de octubre de 1937 en la ciudad de Lancaster, Pennsylvania. Comenzó su educación en la Universidad de Florida en 1959 y se graduó con honores en ingeniería aeronáutica. Desde 1959 hasta 1962 fue un científico de la Fuerza Aérea "Wright-Patterson" que investigó en el Laboratorio de Investigación Aeroespacial.

Notas y referencias

  1. formación aeronáutica y control técnico, Manual del piloto de vuelo sin motor, Toulouse, Cépaduès-éd.,2009, 9 ª  ed. , 290  p. ( ISBN  978-2-85428-895-7 )

Apéndices

Artículos relacionados

Enlace externo

  • Historia de la aeronáutica - Comité de Historia de la Aeronáutica (COMAERO), Centro de Estudios Avanzados en Armamento, División de Historia del Armamento, 2007 [PDF]