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Technique aéronautique - Aviation et Missiles - M. Maurice de Lorris- Eyrolles - 1961
PRÉFACE
L'ouvrage de l'Ingénieur-général Maurice-de-Lorris sur la Technique Aéronautique «Avions et Missiles» est, comme il veut bien le dire dans son introduction, l'aboutissement, à la lumière des progrès réalisés à ce jour, de l'ancien « Cours de Technologie et de Construction des Avions» que j'ai professé pendant des années à l'École supérieure d'Aéronautique (1), que j'avais dû moi-même rédiger trois fois, et que l'Ingénieur-général Du Merle, mon successeur à cette chaire, avait dû lui aussi renouveler entièrement dans un ouvrage en tous points remarquable pour l'époque.
L'Ingénieur-général Maurice de Lorris me demande de bien vouloir préfacer son ouvrage. J'accepte d'autant plus volontiers d'accéder à son désir que,, l'ayant eu sous mes ordres au début de sa carrière à la Section des avions du S.T.A.É., puis comme collaborateur direct quand je fus Directeur technique et industriel au Commissariat puis au ministère de l'Air, j'ai pu mieux que quiconque apprécier ses qualités de travail et de droiture intellectuelle.
L'ingénieur-général de l'Air Suffrin-Hébert.
INTRODUCTION
Le Cours de Technique Aéronautique présenté dans cette nouvelle édition est une complète refonte de l'ancien «Cours de Technologie et Constructions des Avions » de M. l'Ingénieurgénéral de l'Air Maurice Suffren-Hébert, dont la deuxième édition de 1936 avait déjà été revue et mise à jour par les soins de l'auteur du présent ouvrage.
En hommage à celui qui fut l'un des premiers professeurs de Technique Aéronautique à l'École supérieure d'Aéronautique, avant même que celle-ci ait été nationalisée en 1931, qui occupa les fonctions, à partir de 1943 de Directeur technique et industriel de l'Aéronautique au commissariat puis au ministère de l'Air, à partir de 1948 d'Inspecteur-général des Services Techniques de l'Air, l'auteur tient à exprimer toute sa gratitude à un chef vénéré, et au maître incontesté de toute une génération d'ingénieurs dont il s'honore d'avoir fait partie.
L'enseignement de ce cours dépasse notablement le domaine de la simple technologie. Dans la construction aéronautique, il est difficile en effet de dissocier l'art de construire et l'exposé de règles techniques proposées à l'ingénieur, des principes à base scientifique sur lesquels s'appuie le créateur, le dessinateur ou le calculateur, et le réalisateur des machines volantes, plus connues sous le nom d'avions et plus récemment d'engins aériens.
Le Cours de Technique Aéronautique est à la fois une entrée en matières pour les diverses disciplines à enseigner aux ingénieurs d'aéronautique, et une synthèse des connaissances acquises ou à acquérir par ceux qui se consacrent à l'étude et à la fabrication des matériels d'aviation. En effet, on ne peut guère aborder l'aéronautique sans avoir longuement réfléchi aux divers problèmes de l'aéronef, c'est-à-dire du véhicule aérien qui permet la navigation à travers l'atmosphère, car tous les matériels aériens ou non aériens qui relèvent de l'aéronautique s'ordonnent par rapport à l'aéronef et à l'aéronaute.
Ce cours renvoie délibérément au passé ce qui a trait à l'aérostation, c'est-à-dire aux « aéronats » plus légers que l'air (lui ont précédé les avions, hydravions et giravions dont l'emploi s'est généralisé au cours des trois dernières décades. Par contre, il associe aux aéronefs pilotés ce qu'on est convenu d'appeler les engins aériens téléguidés ou autoguidés, qui viennent de faire depuis quinze ans leur apparition dans le ciel.
Un cours de Technique Aéronautique serait incomplet s'il bornait à décrire des avions ou des giravions, plus lourds que l'air, qui forment encore les plus nombreux et les plus commodes des véhicules aériens. Les « missiles », pour reprendre le vieux terme français apparenté à projectile et à volatile, font partie désormais des machines volantes, dont les mouvements peuvent même dépasser les altitudes les plus élevées de l'atmosphère circumterrestre, pour pénétrer dans les espaces interplanétaires.
Le présent ouvrage constitue en ce sens une tentative de confrontation des techniques particulières aux avions et aux engins, qui nous a paru instructive, et, pour autant qu'elle est nouvelle, digne d'être enseignée aux générations présentes, car les précédentes ont trop subi par force les différenciations malhabiles, nées de la discontinuité des phénomènes en deçà et au-delà de la célérité du son. Les domaines de la balistique el de l'aérodynamique se sont rejoints brusquement, quand le « mur du son » s'est révélé une barrière franchissable, et c'est pourquoi l'aéronautique devient peu à peu un chapitre fondamental de l'astronautique, dont nos successeurs exposeront sans doute les futurs développements.
L'auteur remercie également ses nombreux collègues, parmi lesquels M. l'Ingénieur général de l'Air Guy Du MERLE et l'Ingénieur en chef de l'Air Jacques FOCH, des emprunts qu'il n'a pas hésité à faire à leurs ouvrages successifs; ils ont illustré et illustrent encore l'enseignement de l'École Nationale Supérieure de l'Aéronautique, et cet ouvrage ne fait souvent que condenser les matières qu'ils ont traitées avec de plus grands développements.
Ce cours de Technique Aéronautique n'a en aucune façon la prétention d'être une « somme », mais bien plutôt un essai de synthèse, accessible au plus grand nombre, conçu pour être simple à lire, sans encourir toutefois le reproche de s'être abstrait de l'exacte compréhension des choses.
Il est tout spécialement adapté à un enseignement aéronautique de cycle court ou de complément, destiné à des lecteurs ou étudiants se consacrant à d'autres disciplines, et ne disposant pas du temps nécessaire à une instruction plus détaillée.
(1) L'ouvrage publié par la Librairie Eyrolles, auquel l'Ingénieur-général Maurice de Lorris collabora en 1937, n'était qu'une variante de ce cours magistral.
TABLE DES MATIÈRES
PRÉFACE
INTRODUCTION
CHAPITRE PREMIER
Généralités. Classifications. Aperçus de synthèse.
- 1.1. Terminologie et méthodologie
- 1.2. Classifications générales de l'aéronautique, des matériels aériens et non aériens
- 1.3. Classifications particulières, propulsion, etc.
- 1.4. Les industries aéronautiques et connexes
- 1.5. Explications concernant le phénomène du vol
- 1.6. Particularités de certains aéronefs
- 1.7. Les engins spéciaux ou missiles aériens et spatiaux
CHAPITRE II
Modes de propulsion des appareils volants et missiles.
- 2.1. Généralités sur la propulsion
- 2.2. Le rôle de la pesanteur. Les projectiles
- 2.3. Le système moteur-hélice
- 2.4. Les différents types de réacteurs à air carburé
- 2.5. Les moteurs-fusées ou réacteurs chimiques
- 2.6. Les perfectionnements du moteur alternatif
- 2.7. Les perfectionnements des turbomachines
- 2.8. Economie des différents systèmes de propulsion
CHAPITRE III
Principes de construction résultant de la mécanique du vol et de la résistance des matériaux.
- 3.1. Hypothèses simplificatrices
- 3.2. Références du mouvement de l'aérodyne
- 3.3. Lois simplifiées de l'aérodynamique
- 3.4. Décomposition analytique de l'aérodyne
- 3.5. Surfaces sustentatrices et corps fuselés
- 3.6. Détermination des efforts sur les structures
- 3.7. Matériaux utilisés en aéronautique
- 3.8. Emploi des matériaux et modes de fabrication
- 3.9. Problèmes de la construction aéronautique
CHAPITRE IV
Architecture générale et configuration des avions et giravions. Technologie des ensembles et organes principaux.
- 4.1. Architecture générale
- 4.2. Configurations extérieures des avions
- 4.3. Ensembles constitutifs de l'avion classique
- 4.4. Voilures ou ailes sustentatrices
- 4.5. Fuseaux, fuselages, carènes ou nacelles
- 4.6. Gouvernes aérodynamiques et leurs commandes
- 4.7. Atterrisseurs : roues, amortisseurs, freins, systèmes de relevage, etc.
- 4.8. Dispositions particulières aux giravions
- 4.9. Dispositions propres aux aérodynes spéciaux
CHAPITRE V
Les problèmes techniques déterminant la conception : caractéristiques, performances, qualités et aptitudes.
- 5.1. Caractéristiques techniques et principes de conception
- 5.2. Calculs et mesures des performances. Instrumentation
- 5.3. Obtention des performances en vol
- 5.4. Qualités . de vol : conduite, manoeuvrabilité, maniabilité, stabilité
- 5.5. Problèmes propres au roulement au sol
- 5.6. Solidité et fatigue des structures-vibrations
- 5.7. Conditions générales d'aménagement
- 5.8. Dimensions géométriques. Devis de poids et centrages
CHAPITRE VI
Les problèmes technologiques déterminant la réalisation : assemblages, installations de bord, servitudes internes et externes.
- 6.1. Procédés de fabrication. Assemblages
- 6.2. Installation et adaptation des systèmes de propulsion
- 6.3. Les équipements de bord pour le pilotage et la navigation
- 6.4. Équipements d'utilisation : télécommunications, armements, autres matériels
- 6.5. Agencements généraux : circuits et distribution, conditionnement, servitudes de bord
- 6.6. Aménagements particuliers, sauvetage, sécurité, etc.
- 6.7. Entretien, maintenance, interchangeabilité, démontabilité
- 6.8. Matériels de servitude au sol des appareils volants
CHAPITRE VII
Les engins autopropulsés guidés. Classification. Description et comparaison des missiles.
- 7.1. Définitions de l'engin aérien ou spatial
- 7.2. Classification des missiles par nature et par destination
- 7.3. Caractéristiques et formes extérieures des missiles
- 7.4. Cinématique et dynamique du missile
- 7.5. Propriétés des propulseurs de missiles
- 7.6. Le pilotage et le guidage à distance. Précision et probabilités
- 7.7. Réalisation des principaux missiles actuels
- 7.8. Servitudes propres à l'emploi des missiles
- 7.9. Procédés de fabrication industrielle
CHAPITRE VIII
Le guidage. Les systèmes de navigation. Téléguidage et autoguidage. Les engins balistiques et spatiaux.
- 8.1. Classification des méthodes de guidage
- 8.2. Différents types de navigation
- 8.3. Analyse des phases de guidage. Préguidage
- 8.4. Etude sommaire des modes de téléguidage
- 8.5. Etude des diverses réalisations de préguidage
- 8.6. La navigation par inertie
- 8.7. Les systèmes autodirecteurs
- 8.8. Les engins balistiques et semi-balistiques
- 8.9. Cas particulier des engins spatiaux
CHAPITRE IX
Eléments pratiques de technique aéronautique : Étude et expérimentation des prototypes.
Production en série. Modifications. Variété des problèmes affluents.
- 9.1. Champ des problèmes de technique aéronautique
- 9.2. Etude technique des projets et prototypes
- 9.3. Expérimentation en maquette et en grandeur
- 9.4. La mise au point des prototypes
- 9.5. La fabrication en série. Les outillages spécialisés
- 9.6. La production industrielle et ses caractéristiques
- 9.7. Les modifications et l'évolution du matériel
- 9.8. La variété des problèmes affluents. La multiplicité des techniques
- 9.9. Conclusions sur la qualité aéronautique
TABLE DES ILLUSTRATIONS
- Classification générale relative à l'aéronautique
- Classification générale des matériels aéronautiques
- Schéma des principaux systèmes de propulsion utilisant l'air atmosphérique
- Classification des systèmes de propulsion
- Dénominations officielles des compensateurs aérodynamiques
- Schéma des appareils à voilures tournantes, (bis) Caractéristiques principales d'appareils
- Classification des appareils militaires par catégories
- Classification des missiles autopropulsés et guidés
- Caractéristiques des principaux propergols et radicaux libres
- Caractéristiques des missiles contemporains
- Analyse des éléments de valeur d'un matériel aérien
PLANCHES ET VUES PHOTOGRAPHIQUES
- Usines de construction d'avions et d'engins
- Explications sur le vol
- Schéma des principales machines volantes
- Vue en coupe du turboréacteur ATAR
- Essais et maquettes de soufflerie aérodynamique
- Essais statiques sur éléments d'avion ou planeur complet
- Evolution des configurations et formes extérieures
- Divers types de longerons bois ou métal
- Schémas des principaux giravions
- Caractéristiques de l'atmosphère type
- Modèle de fiches de cotes générales et de caractéristiques sommaires
- Modèle de devis de poids et références de centrage
- Types de ferrures d'assemblage de treillis
- Équipements aéronautiques; planche de bord, siège éjectable, synthétiseur
- Démontabilités et éclatement de l'avion
- Vue d'un engin balistique à longue distance
- Installation d'essais de l'aéronautique
- Les chaînes de montage en usine d'ensembles principaux d'avions
- Outillages spécialisés de fabrication et machines-outils de production