Samolot jest aerodyna (e samolotu cięższe niż powietrze ), prowadzony przez propelent The aerodynamicznego , którego podnoszenie jest otrzymywany przez stałe powierzchni. Gdy siła nośna jest uzyskiwana (stacjonarnie lub w ruchu) przez obracające się powierzchnie, urządzenie nazywane jest wówczas „ skrzydłem obrotowym ” ( śmigłowiec , wiatrakowiec , wiatrakowiec ).
Samolot wyposażony w urządzenie pozwalające na start i lądowanie na wodzie (na lądzie ) to hydroplan . Inne akcesoria umożliwiają lądowanie i start na powierzchniach pokrytych śniegiem, takich jak narty umieszczone pod kołami samolotu.
Ten, kto nim kieruje, nazywa się pilotem lub lotnikiem .
Słowo „lotnictwo” (z łac. „ avis ”, co oznacza „ptak” i z przyrostka „ atio ”) zostało użyte po raz pierwszy przez Gabriela de La Landelle , w 1863 roku , w książce Aviation or aerial navigation bez balon , książka opisująca próby Jean-Marie Le Brisa, by wystartować w samolocie cięższym od powietrza.
Męski rzeczownik „samolot” to dowiedziałem pochodną łacińskiego zdania . Jest to potwierdzone w XIX th century : Według Skarbu komputera języka francuskiego , może zostały stworzone 1875jednak najstarsze przypadku znane jest z opisu patentowego n O BB 205,155, zgłoszonym19 kwietnia 1890 rprzez Clément Ader i odnoszące się do „skrzydlaty urządzenie do nawigacji lotniczej nazywa samolot” . Tak Ader nazwał urządzenie o nazwie Aeolus , za pomocą którego startuje9 października 1890 rnastępnie goli ziemię przez 50 metrów na wysokości 20 cm nad torami. Jednak to wydarzenie nie zostanie zatwierdzone jako lot: osiągnięta wysokość była niewystarczająca, aby zakwalifikować je jako takie.
Trzeci prototyp Clémenta Adera, Avion III , wykonał trzystumetrowy lot przed komisją wojskową 14 października 1897 roku w Satory . Innym powodem odmowy zatwierdzenia lotów Clémenta Adera jest fakt, że loty te były objęte tajemnicą wojskową .
W tym samym czasie Otto Lilienthal , dzięki prototypom, które zostały wykonane z bambusowych konstrukcji pokrytych bawełną, mógł wznieść się na 400 metrów, startując ze szczytu wysokiego wzniesienia około dwudziestu metrów. Sterowanie maszyną odbywało się za pomocą ruchów ciała, jak we współczesnych lotniach wahadłowych.
We wczesnych latach aeronautyki , po lotach szybowcowych braci Wright w 1902 roku i ich pierwszym locie z napędem17 grudnia 1903 , nie mówimy jeszcze o samolotach, ale samolotach . W 1908 roku Ferber w przypisie do swojej książki Lotnictwo, jej początki, rozwój napisał: „Nie ma słowa na określenie samolotu; moglibyśmy przyjąć nazwisko stworzone przez pana Adera” . W 1911 roku , w hołdzie Clémentowi Aderowi , generał Roques , twórca lotnictwa wojskowego, zdecydował, że wszystkie samoloty wojskowe będą nazywane samolotami. Ale dopiero po I wojnie światowej słowa „samolot” i „ lotnictwo ” stały się powszechne.
Alberto Santos Dumont zbudował wiele balonów, w których latał i zaprojektował pierwszy praktyczny sterowiec. Demonstracja cięższego od powietrza samolotu 14 Bis odbyła się w parku Bagatelle pod Paryżem , lotem publicznym, tym samym ustanawiając pierwszy światowy rekord w lotnictwie 23 października 1906 .
Samolot składa się z:
Samolot leci dzięki przepływowi powietrza wokół skrzydła wytwarzającego siły aerodynamiczne:
Im większy kąt utworzony między skrzydłem a względnym wiatrem (kątem zwanym padaniem ), tym większe siły aerodynamiczne. Dzieje się tak aż do kąta przeciągnięcia , gdzie siła nośna zaczyna się zmniejszać z powodu oddzielenia się strumieni powietrza nad skrzydłem (górną powierzchnią).
Zgodnie z prawem Newtona i efektem CoandySiła nośna jest generowana w odpowiedzi na masę powietrza, która jest odchylana w dół. W wyniku reakcji skrzydło unosi się do góry, zgodnie z trzecim prawem Newtona :
„Każde ciało A (skrzydło) wywierające siłę na ciało B (powietrze) podlega sile o równym natężeniu, w tym samym kierunku, ale w przeciwnym kierunku, wywieranej przez ciało B”.Masa powietrza jest odchylana w dół dzięki:
Kiedy względny wiatr przepływa nad i pod skrzydłem, powietrze przepływające nad górną powierzchnią jest szybsze niż powietrze nad dolną powierzchnią, spełniając w ten sposób warunek Kutta . Ciśnienie na górnej powierzchni jest mniejsze niż na dolnej powierzchni. Zagłębienie na górnej powierzchni i nacisk na dolną powierzchnię generują siłę na skrzydle zwaną windą .
Bilans lotuNa samolot działają trzy rodzaje sił:
Siły te są reprezentowane przez cztery wektory:
Kiedy samolot leci równo ze stałą prędkością, ciężar jest równoważony przez podnośnik, a opór jest kompensowany przez przyczepność.
Z tej pozycji równowagi każda modyfikacja jednego z parametrów skutkuje modyfikacją równowagi. Jeśli pilot zmniejszy przepustnicę, przyczepność spada, opór staje się dominujący, a prędkość spada. Będąc proporcjonalnym do kwadratu prędkości, siła nośna maleje wraz z prędkością: samolot porusza się w dół, napędzany swoim ciężarem . Podczas schodzenia samolot ponownie przyspiesza: siła nośna ponownie rośnie, wyrównuje i przekracza ciężar : samolot wznosi się. Podczas wznoszenia prędkość maleje i tak dalej... Gdy oscylacje są tłumione ze względu na stabilność pochylenia , samolot stabilizuje się w nowym punkcie równowagi: albo podczas opadania z tą samą prędkością, albo na poziomie z mniejszą prędkością w zależności od jego lotu postawy .
SterowaniePilotowanie w płaszczyźnie pionowej (w boisko ) polega na interwencji na wyciągu i trakcji . Sterowanie w płaszczyźnie poziomej (w zakręcie lub w poślizgu) polega na ingerencji na rolce (nachylenie boczne) i na zboczu (kierunek).
NapędIstnieje kilka trybów napędu pozwalających samolotom osiągnąć i utrzymać prędkość niezbędną do lotu, najczęstsze z nich to:
Do scharakteryzowania osiągów statku powietrznego stosuje się różne parametry:
Samoloty mają lokalny wpływ w pobliżu lotnisk i globalny wpływ na klimat. Lokalnie rotacja samolotów na lotniskach powoduje zanieczyszczenie hałasem i przyczynia się do zanieczyszczenia powietrza . Loty samolotów wojskowych na niskich wysokościach są również źródłem zanieczyszczenia hałasem. Ogólnie rzecz biorąc, emisje z samolotów przyczyniają się do wzrostu efektu cieplarnianego, a tym samym do globalnego ocieplenia .
Wpływ na klimatWpływ transportu lotniczego na klimat wynika głównie ze spalania nafty w silnikach lotniczych. Odpowiada za emisję dwutlenku węgla (CO 2), gaz cieplarniany, który akumuluje się w atmosferze i którego emisje stanowią od 3 do 4% światowych emisji , a także inne krótkotrwałe emisje, które przyczyniają się do efektu cieplarnianego.Szklarnia nie jest oceniana tak dokładnie. Są to w szczególności emisje tlenków azotu (NO x), które pośrednio powodują ocieplenie klimatu , a zwłaszcza smugi kondensacyjne i sztuczne chmury cirrus, które tworzą się w określonych warunkach.
Aby skonsolidować wpływ wszystkich antropogenicznych emisji na klimat, Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) wykorzystuje wymuszanie radiacyjne, które mierzy konsekwencje przeszłych i obecnych działań na globalną temperaturę. Oszacował, że wymuszanie radiacyjne w lotnictwie stanowiło 4,9% całkowitego wymuszania radiacyjnego w latach 1790-2005, około trzy razy więcej niż wpływ samego CO 2 .. Przy szybkim i ciągłym wzroście transportu lotniczego (od 6 do 7% rocznie od 2015 r.) i niezdolności tego sektora do wyrównania go w tym samym tempie poprzez ulepszenia techniczne lub operacyjne, jego wpływ na klimat nadal rośnie. Według prognoz obecnego trendu udział emisji CO 2 2 lotnictwa może wzrosnąć do 22% światowych emisji gazów cieplarnianych do 2050 roku.
Po ponad 15 latach negocjacji osiągnięto globalne porozumienie w sprawie zmniejszenia wpływu transportu lotniczego na klimat 6 października 2016pod egidą Organizacji Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego (ICAO). Ma na celu wypełnienie braku środków dotyczących transportu lotniczego w porozumieniu paryskim z 2015 roku oraz osiągnięcie celów wyznaczonych przez organizację w 2010 roku: poprawa efektywności energetycznej o 2% rocznie i stabilizacja emisji CO 2do poziomu, jaki osiągną w 2020 roku. W tym celu ustanawia system kompensowania emisji CO 2za część emisji, która przekroczyłaby poziom osiągnięty w 2020 r. pomimo przyjętego w tym samym czasie „koszyka środków technicznych”. System ten będzie skutkować zakupem kredytów węglowych przez linie lotnicze z innych sektorów za pośrednictwem giełdy, na zasadzie dobrowolności od 2021 r., a następnie przymusowo od 2027 r. Wiele głosów, w szczególności organizacji pozarządowych zajmujących się ochroną środowiska (ENGO). potępił brak ambicji tej umowy.
Urodzony w Szwecji w 2018 roku, uczucie flygskam (przetłumaczone na francuski jako „ wstyd wziąć samolot ”) przeciwstawia się transportowi lotniczemu. Podróżni świadomi ochrony środowiska latają mniej i wolą pociąg.
Od czasu pojawienia się pierwszych odrzutowców zużycie samolotu na miejsce na kilometr spadło już o 80%. Jednak cel, jaki postawił sobie transport lotniczy, czyli zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 50% do 2050 r. (a nawet o 75% w Europie), pomimo spodziewanego podwojenia ruchu, będzie trudny do osiągnięcia. W pierwszej kolejności będzie wiązał się z zakupem nowocześniejszych samolotów, których zużycie paliwa jest mniejsze niż trzy litry na pasażera na 100 km, a nawet poniżej dwóch litrów w przypadku A321neo , a także wykorzystanie biopaliw, mniej zanieczyszczających środowisko i zwiększone zużycie energii elektrycznej do obsługi urządzeń hydraulicznych i pneumatycznych. Nowe modele samolotów, takie jak taksówki powietrzne i drony dostawcze, będą wykorzystywać silniki elektryczne. Perspektywy 100% napędu elektrycznego w samolotach są znacznie bardziej odległe, a nawet niepewne: dwiema głównymi przeszkodami są waga akumulatorów i trudność w zabezpieczeniu sieci o napięciu ponad 1000 woltów na pokładzie samolotu. Najbardziej ambitny projekt Safrana ogranicza się do samolotu od 10 do 12 miejsc na dystansie od 400 do 500 km, który łączyłby dwa konwencjonalne turbośmigłowe silniki śmigłowe, sześć małych silników elektrycznych, redukując emisje o co najmniej 50%. sam się już od 40 do 50% bardziej cnotliwy niż odrzutowiec. Może zostać uruchomiony już w 2025 roku, a potencjalny rynek to kilka tysięcy urządzeń. Następnym krokiem może być opracowanie około 2030 roku 40-miejscowego samolotu regionalnego, nadal z silnikami hybrydowymi. Inne możliwości to biopaliwa i wodór.
EkobilansDo produkcji samolotów wykorzystuje się materiały, których produkcja jest również – odgórnie – źródłem energii, wpływu na środowisko i zdrowie. A traktowanie samolotów pod koniec ich życia wciąż stanowi problem, przy coraz większej liczbie samolotów do demontażu (300 samolotów rocznie ), nie mówiąc już o wrakach już składowanych w pobliżu lotnisk na świecie. Samoloty zostały zamienione w sztuczne rafy , ale kontrowersje dotyczą skutków tego typu operacji. Samoloty zawierają cenne materiały, których produkcja spowodowała emisję znacznych ilości gazów cieplarnianych i metali ciężkich, ale kabiny nie zostały zaprojektowane tak, aby ułatwiać odzyskiwanie tych materiałów po zakończeniu ich życia.
We Francji program Pamela pilotowany przez Airbusa (3242 mln euro wspierane przez Europę), w Tarbes , eksperymentuje z procesami dekonstrukcji i odzysku lub recyklingu materiałów.
Dwie główne kategorie to samoloty cywilne (komercyjne lub turystyczne) oraz samoloty
wojskowy
Samoloty cywilne można sklasyfikować jako;
Te samoloty wojskowe są zazwyczaj klasyfikowane w zależności od ich zastosowania: