Le
turbopropulseur est un moteur équipé d'une turbine à gaz qui actionne
à la fois un compresseur rotatif et une hélice externe pour produire la
poussée il est moins bruyant et consomme moins de kérosène qu'un turboréacteur,
mais son rendement n'est bon que jusqu'à une vitesse de 640 km/h. C'est
le mode de propulsion le plus économique pour les vitesses moyennes. L'hélice
produisant la propulsion est actionnée par une turbine à gaz.
Le turboréacteur est un moteur à réaction équipé
d'un compresseur à turbine. L'air provenant du compresseur se mélange
avec le carburant dans la chambre de combustion et produit des gaz en
expansion qui font tourner la turbine laquelle, à son tour, actionne le
compresseur. Les gaz d'échappement rejetés dans l'atmosphère à grande
vitesse produisent la poussée.
Les premiers turboréacteurs consommaient énormément
et produisaient un vacarme épouvantable. Dans les années 60, on découvrit
qu'un flux plus large et plus lent développait en fait une poussée plus
importante.
Le turboréacteur à double flux, plus silencieux et économique,
est équipé de soufflantes produisant un surplus d'air s'écoulant autour
de la chambre de combustion
Il s'agit d'un turboréacteur modifié, dans lequel une
partie de l'énergie produite sert à faire tourner un ventilateur dans
un canal de dérivation. L'air qui le traverse contourne en majeure partie
la chambre de combustion, ce qui augmente le flux total d'air et fournit
un supplément de poussée De plus, la vitesse des gaz d'échappement étant
réduite, la perte de chaleur et le bruit sont moindres. On l'utilise sur
à peu près tous les nouveaux avions de transport commerciaux et militaires
Destiné à équiper les futurs supersoniques
civils, le moteur à cycle variable est actuellement en phase d'essai
en Europe.
Son principe de fonctionnement tient compte des normes
anti-bruit autour des aéroports. Au décollage, la vitesse d'éjection
des gaz doit être inférieure à environ 400 m/s pour la
ramener à cette valeur, la souflante est placée entre les compresseurs
haute et basse pression. De cette manière, il devient possible de faire
varier le taux de dilution (rapport du débit d'air passant dans la
souflante sur celui passant dans les parties haute et basses pression) et
donc la vitesse d'éjection des gazs qui détermine la puissance
sonore du réacteur.
Au décollage, une commande ouvre des entrées
d'air auxiliaires situées juste avant la soufflante, le taux de dilution
est donc fortement augmenté et le bruit s'en trouve réduit.
A l'inverse, en vol supersonique, les entrées auxiliaires
sont fermées, ce qui diminue le taux de dilution et apporte un maximum
de puissance.
Sur les moteurs nécéssitant des performances
élevées comme ceux du Concorde, on trouve un dispositif appelé
postcombustion permettant d'augmenter temporairement la poussée. Elle
consiste simplement en l'injection de carburant dans la chambre de combustion
qui, en brûlant se détend fortement.
Lors de la création d'un avion, les aérodynamiciens
s'éfforcent d'adapter le profil de l'aile pour permettre d'obtenir
un comportement optimal à la vitesse de croisière et convenable
à faible vitesse (atterrissage et décollage). Le but est de
trouver un compromis qui minimise globalement la traînée engendrée
et d'optimise la portance. Or il n'est pas possible de conserver les mêmes
performances à haute (environ 400 nuds pour un gros porteur)
et basse vitesse (environ 150 nuds), à moins de modifier l'aile
en cours de vol.
C'est
maintenant possible, une aile à bords de fuite souples équipée
de structures en forme de cornes logées dans son épaisseur tous
les 80 cm(en rouge) permet de contrôler la portance de chacune de ses
parties. Pour faire varier sa géométrie, des vérins hydroliques
font tourner les cornes de quelques degrés. Si on éclairait
une pièce rouge latérallement, le bord de l'aile adopterait
alors la forme de l'ombre projetée.
Ce procédé apporte de nombreux avantages,
à commencer par un gain global de performance sur chaque phase du vol,
que ce soit en vitesse de croisière ou à l' atterrissage, la
portance et la traînée sont toujours parfaitement adaptées.
Et ce n'est pas tout. Durant le décollage, les ailes d'un gros porteur,
comme le Boeing 747, se soulèvent de plus d'un mètre, ce qui
occasionne une forte torsion de la jointure entre le fuselage et l'aile qui,
à la longue, fatigue les matériaux. Il deviendra possible de
diminuer la portance des extrémitées pour soulager la zone d'assemblage.
L'utilisation de matériaux souples offre un poids plus faible de 3,5
tonnes sur l'A 3XX d'airbus, d'où une économie de carburant
de 5,9% et donc un allègement de 19 tonnes de la masse au décollage.
L'aile "vivante" sera aussi "intelligente"
puisque les mécanismes de déformation seront presque totalement
gérés par des calculateurs.
Et pour finir, elle est, paradoxalement, plus simple du
point de vue des mécanismes à mettre en place.