Les structures ont pour rôle de donner ses formes à l’avion. Elles doivent être légères et capables d’absorber les contraintes (torsion, compression, traction, flexion).
Les premiers avions grandeur nature étaient réalisés en bois, généralement de sapin, de balsa ou de peuplier.
Le principal souci des concepteurs est d’optimiser la résistance et de minimiser le poids. Ils utilisent des alliages métalliques, à base d’aluminium par exemple : le dural (aluminium / cuivre 4%), l’acier (plus rare) ou le titane. En raison de la faible densité du titane et de sa très forte résistance, les alliages de ce métal sont très utilisés dans l’industrie aéronautique pour des petites pièces comme les mats de réacteur*. Les concepteurs utilisent également le plastique, ou encore de la fibre (verre / carbone).
Le matériau le plus utilisé pour les petits avions types Jodel de nos jours est le bois. Les gros porteurs tels que l’A380 sont construits en métaux, en CFRP (Carbon fiber reinforced plastic), et en glare (glass-reinforced) qui est un nouveau matériau composite (fibre de verre et aluminium).
Dessin illustrant la répartition des matériaux dans la construction de l’A380, tiré du magazine Air Fan de juin 2007.
Malgré de nombreuses contraintes, la structure de base de l’avion peut résister jusqu’à 100 ans.
Le Jodel est principalement composé de bois et un peu de métal. On trouve un couple pare-feu isolant derrière le moteur. Le plastique est majoritaire dans le cockpit et le revêtement est composé de lin.
Il en est de même pour l’aéromodélisme,où le bois est le plus utilisé : le sapin et le balsa. Certains concepteurs utilisent la mousse, par exemple le polystyrène ou le Depron® (ixir II : annexe 2). D’autres utilisent le carbone, cher mais léger et résistant, de la fibre de verre ou plastique.
Les matériaux sont choisis en fonction des contraintes qui leur sont appliquées : pour notre aéromodèle, on utilise majoritairement le balsa très léger pour les parties ayant peu de contraintes, le sapin pour les longerons afin d’assurer la rigidité et la solidité de l’aile, le contre-plaqué pour les pièces maîtresses (clé d’aile, couples de fuselage, etc). On utilise une colle type colle à bois ou équivalent, ou cyano-acrylate, ainsi que de l’époxy pour les parties nécessitant une grande solidité.
