Les hélicoptères sont fabriqués à partir d’un ensemble d’alliages, de composites, de stratifiés, de résines et de plastiques, tous conçus pour offrir une résistance, une rigidité, une flexibilité et une durabilité incroyables tout en gardant l’hélicoptère aussi léger que possible. Les matériaux les plus courants sont l’aluminium, le kevlar, le carbone et les fibres de verre.
Il serait certainement plus facile de construire tout l’hélicoptère avec un matériau comme la fibre de carbone ou l’aluminium, alors pourquoi les ingénieurs et les concepteurs ne le font-ils pas? Lisez la suite pour le savoir.
Matériaux utilisés dans un hélicoptère
Un hélicoptère est une merveilleuse pièce d’ingénierie et chaque pièce d’un hélicoptère a un rôle spécifique à jouer, mais elle doit être sûre, légère et durable. De nombreux composants d’un hélicoptère sont limités soit par une durée de vie horaire, soit par une durée de vie temporelle.
Par exemple :
- Les pales du rotor principal d’un Robinson R22 ont une durée de vie de 2200 heures d’utilisation ou 12 ans.
- Si l’hélicoptère a été acheté, placé dans un hangar et n’a jamais volé, les pales seront mises de côté au bout de 12 ans.
- Après 2200 heures de vol, les pales seraient mises de côté.
La principale raison en est que les matériaux utilisés pour fabriquer les pales ont été limités dans le temps par le fabricant afin de garantir leur sécurité. Les pales pourraient fonctionner sans problème jusqu’à 4000 heures, mais le fabricant les a limitées avec une grande marge de sécurité.
Chaque pièce d’un hélicoptère peut être soumise à des charges de stress très différentes auxquelles elle doit résister pendant son utilisation sur l’hélicoptère. Certains matériaux sont très résistants lorsqu’ils sont tordus, tandis que d’autres peuvent être plus rigides, par exemple.
Chaque composant fait l’objet d’un processus minutieux de sélection des matériaux au cours de la phase de conception, afin de trouver le meilleur matériau pour la tâche à accomplir, tout en maintenant le poids et le coût à un niveau minimum.
De quoi est composé un hélicoptère?
Polycarbonate
Il s’agit d’un polycarbonate très solide, léger et résistant aux chocs. C’est comme un verre flexible qui peut être facilement façonné. Il est utilisé pour les fenêtres du plafond.
Altuglass
La plupart d’entre vous le connaissent sous le nom de marque Plexiglass. Cette variante européenne est utilisée pour les fenêtres. Sa protection contre les UV, sa résistance aux chocs et sa durabilité en font un matériau idéal pour offrir aux occupants une excellente visibilité tout en limitant le poids.
Alliage léger
La structure principale de la plupart des hélicoptères est constituée d’un alliage à base d’aluminium. Lorsqu’il est façonné, plié et riveté, il crée une structure incroyablement solide mais légère sur laquelle le reste de l’hélicoptère peut être construit.
Utilisé avec divers revêtements pour prévenir la corrosion et des métaux mélangés, chaque fabricant d’hélicoptères choisira le matériau qu’il préfère pour concevoir la structure principale.
Thermoplastiques
Ce sont des matériaux qui deviennent souples lorsqu’ils sont chauffés et forment un solide lorsqu’ils sont refroidis. De nombreux panneaux extérieurs de la carrosserie sont construits à l’aide de matériaux thermoplastiques.
Ces matériaux offrent une bonne résistance et sont faciles à former, mais ils se brisent et se fissurent en cas de choc ou de pliage !
Stratifiés
Les stratifiés sont un mélange ou un sandwich de matériaux qui sont ensuite collés ensemble pour former un matériau solide, résistant mais très léger. De nombreux panneaux inférieurs de la carrosserie sont fabriqués en stratifiés, comme la fibre de verre et le nid d’abeille. Tout comme les thermoplastiques, ils peuvent être facilement cabossés ou cassés si une pression trop forte est appliquée.
Acier
Nous savons tous que l’acier est incroyablement solide, mais nous savons aussi qu’il est très lourd ! Faire un hélicoptère entier en acier signifierait qu’il deviendrait un presse-papier. Les tubes de patins sont la seule pièce en acier de cet hélicoptère.
Les tubes de patins doivent supporter tout le poids de l’hélicoptère sans se déformer. Cela devient évident lors d’un atterrissage dans la brousse sur un terrain ondulé avec des rochers, des rondins et des bosses de terre.
En permettant à une petite partie seulement d’être en acier, le train d’atterrissage ne se déformera jamais dans des conditions normales d’utilisation, permettant à l’hélicoptère de se poser en toute sécurité, à chaque fois.
Acier inoxydable
Cette partie de l’hélicoptère s’appelle la cloison pare-feu et constitue le compartiment moteur. Il fallait un matériau léger, résistant à la corrosion et au feu en cas de fuite de carburant et d’incendie du moteur.
L’acier inoxydable permet de contenir le feu et laisse suffisamment de temps au pilote pour poser l’hélicoptère au sol avant que l’immense chaleur ne déforme les pièces environnantes, comme la zone de fixation de la poutre de queue.
Honeycomb (nid d’abeille)
De nombreux matériaux sont utilisés pour construire des nids d’abeille, mais la principale raison de leur nom est leur forme. L’aluminium, la fibre de verre, la fibre de carbone sont tous des matériaux courants utilisés dans le nid d’abeille.
Ils peuvent être façonnés et formés pour offrir une résistance et un soutien incroyables tout en étant très légers. De nombreux panneaux structurels sont fabriqués en nid d’abeille sur les hélicoptères.
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