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Étude de cas : Les avions de demain

Publication: 9 août

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Avions taxis autonomes, avions panoramiques ? : l’aviation va changer et avec elle, toutes les exigences concernant ses matériaux de construction. Les vitres des fenêtres et pare-brise seront certainement dotées de nouvelles fonctions...
 

Il y a 100 ans, le simple fait de décoller avec un avion était une prouesse révolutionnaire. Aujourd’hui, c’est tout simplement un signe de richesse. Mais à l’avenir, des avions taxis pourraient désengorger les rues des grandes villes et transférer partiellement la circulation individuelle dans les airs. Et ce n’est qu’un exemple des transformations potentielles du transport aérien de demain.

Des cabines avec de grandes fenêtres

Il devrait se passer encore quelques années avant que les avions taxis ne fassent partie du quotidien, mais l’agrandissement des fenêtres passagers des avions est déjà réalité. Le constructeur aéronautique Boeing, par exemple, a ainsi déjà agrandi de deux tiers les fenêtres de son Dreamliner. « Pour les avions de ligne, la tendance est indéniablement d’équiper les cabines avec de plus grandes fenêtres », dit Roland Mickal, responsable du marché des transports de la division des produits acryliques d’Evonik. Pour sa part, le constructeur aéronautique Airbus envisage un avion avec un toit presque entièrement vitré, prévu pour 2050.

De telles modifications du design des avions entraînent nécessairement une évolution des exigences concernant les matériaux de construction employés dans le secteur de l’aviation. C’est pourquoi PLEXIGLAS®, un des leaders mondiaux en matière de matériaux de construction destinés à l’aéronautique, produit maintenant de grandes plaques étirées en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) qui peuvent être longues de 5,40 mètres et larges de 3,70 mètres. Ce verre acrylique, commercialisé sous la marque PLEXIGLAS®, fait preuve d’une plus grande résistance aux chocs et d’une plus grande résistance chimique que ceux en PMMA moulé. Ce matériau est donc le mieux à même de répondre aux exigences spécifiques de l’industrie aéronautique. « Que ce soit dans la taille ou la forme des fenêtres passagers et des pare-brise des cabines de pilotage, les grandes dimensions des plaques offrent de toutes nouvelles possibilités en matière de conception », explique Roland Mickal.

Réduire les coûts des vols

Si les fenêtres passagers deviennent de plus en plus grandes, le poids des matériaux utilisés sera à l’avenir un critère plus que déterminant. « Depuis toujours, la légèreté des matériaux est un critère décisif en matière d’aéronautique. En effet, chaque gramme est un coût supplémentaire en matière de kérosène », ajoute Roland Mickal. Autrefois, la fenêtre de la cabine de pilotage était fabriquée avec un verre épais. Aujourd’hui, bien des constructeurs les fabriquent à partir de plaques de verre acrylique laminées entre elles. L’avantage : Le verre acrylique est deux fois moins lourd que le verre minéral. Le poids n’est pas seulement un facteur décisif pour les avions, il est également primordial pour les hélicoptères, dont les vitres des cockpits permettent aujourd’hui aux pilotes d’avoir une vue littéralement panoramique.

Des vitres encore plus sûres

Pour les hélicoptères le verre serait non seulement un matériau trop lourd mais aussi trop dangereux, du fait de leur forme sphérique. En cas d’accident comme par exemple percuter un oiseau en plein vol la vitre se fendillerait aussitôt, réduisant dangereusement la visibilité, alors que le PLEXIGLAS® se briserait par pans, réduisant ainsi les risques de blessures. « Les hélicoptères comme les petits avions sportifs sont de plus en plus rapides, ce qui augmente d’autant la force du choc, comme dans le cas de collision avec un oiseau », explique Roland Mickal. « C’est pourquoi -bien que nos plaques en PLEXIGLAS® étiré soient déjà extrêmement résistantes nous développons actuellement un nouveau type de matériau d’assemblage, encore plus résistant aux chocs. »

Ce vitrage innovant, formable et patenté, se compose de deux plaques de PLEXIGLAS® entre lesquelles on insère une « ?couche de caoutchouc ? ». En cas de choc, ce vitrage absorbe une partie du choc et fait en sorte que la vitre intérieure ne soit pas touchée. « De tels matériaux d’assemblage sont déjà réalisés par d’autres transformateurs, mais ils l’utilisent pour laminer des plaques distinctes déjà formées », ajoute Roland Mickal. « Ce procédé est particulièrement astreignant et onéreux. Notre solution a l’avantage de pouvoir être traitée en une seule fois puis directement formée. »

Une plus grande protection contre le cancer de la peau

Les hélicoptères ne volent pas seulement plus vite, ils volent toujours plus haut, ce qui accroît d’autant l’exposition aux rayonnements ultra-violet dans la cabine. « De ce fait, la cabine chauffe rapidement et les risques de cancer de la peau des pilotes sont accrus », explique Roland Mickal. C’est pourquoi les constructeurs des vitrages aéronautiques ajoutent, si nécessaire, des matériaux spécifiques qui rendent le matériau imperméable contre les rayonnements nocifs, comme le PLEXIGLAS® IR qui, comme le PMMA est par nature doté d’une protection anti UV et qui en plus réduit grandement les rayons infrarouges. « Ce qui a l’avantage de réduire les besoins en climatisation de l’habitacle », ajoute Roland Mickal, « sans pour autant nuire à la qualité optique de notre matériau ? : le PLEXIGLAS® offre une vue sans déformation qui garantit aux pilotes une vision inaltérée. »

Intégration de fonctions

Une vue sans déformation à travers de grandes vitres panoramiques, c’est ce que les passagers des avions taxis pourront savourer ou bien ils profiteront de ce temps libéré des contraintes de la conduite, pour se détendre en regardant un film sur l’écran intégré dans le vitrage. « L’intégration de telles fonctionnalités est absolument envisageable », dit Roland Mickal. Les constructeurs expérimentent actuellement avec des films plastiques spécifiques destinés à être laminés sur les vitres. Les passagers des avions de ligne pourraient ainsi, par exemple, afficher des informations concernant le paysage actuel, comme le nom de la ville qu’ils viennent de survoler. « En outre, il est déjà possible de créer des vitres de cabines qui s’assombrissent en appuyant sur un bouton », raconte Roland Mickal. « Comme le montrent ces différentes applications, l’avenir dotera ses vitrages de grande qualité de toujours plus de nouvelles fonctionnalités. »

http://www.world-of-plexiglas.com/

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