Dans les années 1970, on voit apparaître les matériaux composites. Les matériaux composites sont une famille de matériaux composés de matrices. Elles sont généralement en plastique, et qui assurent la tenue mécanique (résistance à la traction et rigidité) et la protection du matériau; mais ils sont aussi composés de renfort qui constituent l’ossature, lient les fibres souvent constituées par plusieurs centaines voir milliers de filaments de diamètres variant de 5 à 15 nano mètre , répartient les efforts (résistance à la compression ou à la flexion). Ils associent deux matériaux différents qui ne fusionnent pas mais qui ont une forte capacité d’adhésion, pour obtenir ainsi une combinaison de propriétés tirant avantage de chacun des deux (ils sont composés d‘une charge et de fibres, en effet, ils possèdent des qualités remarquables reposant sur les propriétés mécanique de ces fibres (bore, carbone, verre...) présentant une résistance et une rigidité exceptionnelle supérieure même à celle des meilleurs aciers, de plus ils sont très légers.

Ces matériaux composites constituent une vraie révolution dans l'aéronautique !

Voici les différents composants des matériaux composites : 

On utilise plusieurs types de composites pour la structure d’un avion et non un même matériau composite pour toutes les différentes parties qui constituent un avion. En effet, du fait que ceux-ci soient un assemblage de plusieurs matériaux, on peut créer toutes sortent de matériaux différents qui peuvent être utilisés dans des applications bien différentes.

Ils présentent une rigidité plus élevée, d’excellentes caractéristiques mécaniques, et d’excellentes résistances à la fatigue et à la corrosion. Ils sont également insensibles aux produits chimiques, comme les graisses, les huiles, les liquides hydrauliques, les peintures, les solvants et le pétrole. Un autre avantage des matériaux composites est qu’ils ne favorisent pas la propagation des dommages lors de choc par exemple. Ce type de matériaux apporte aussi une grande souplesse au niveau de la conception.

Comme vu sur la précédente images les matériaux composites ont une matrice et renfort.

Les différents renforts possibles : 

Les différentes matrices possibles :

Par exemple L’alliage d’aluminium a une densité de 2.7, Le fibre de verre a une densité de 2.6, et le fibre de Carbone a une densité de 1.8. Mais si l’on associe le fibre de carbone et fibre de verre selon la réaction :

On obtient une densité plus faible que celle de l’aluminium.

Les matériaux composites ont également modifié la manière de faire des avions, on peut désormais faire des avions  avec des grands sous ensembles c'est-à-dire qu’au lieu d’avoir des petits morceaux de fuselages ont peut avoir des plus grand fuselages l’assemblage se fera donc plus rapidement.

Lorsque l’avion décolle et atterris il subit des phénomènes de compression et décompression pour assurer le confort du passager.  Pour que les passagers puissent respirer dans l’avion en altitude il faut augmenter la pression de la cabine, car pour éviter que les passagers fassent une crise d’embolie il faut que la pression de la cabine soit maintenu proche de celle du sol. Pendant la descente il faut aussi réduire la pression de la cabine pour que la pression de la cabine soit aussi proche du sol. Ce phénomène de compression et décompression  crée une fatigue du métal  et il crée aussi de la condensation (accumulation d’eau qui peut provoquer plus tard de la corrosion) Les matériaux composites ont la propriété de ne pas subir la fatigue et la corrosion qui ne peut arriver qu’avec le métal.

On peut donc faire des avions plus durables, plus résistant et plus rapide.

En effet, Airbus affirme que l'application de nouveaux matériaux leur a permit de réduire la consommation de carburant de 13%. Ils estiment que le poids de l'avion est réduit de 10 à 15 tonnes grâce à l'inclusion de matériaux composites. Il faut néanmoins être conscient des désavantages. En effet, les matériaux composites restent encore assez chers et  l'aviation civile hésite encore de les mettre en usage trop fort, également a cause de leur fragilité. En effet, comme les matériaux sont dans une matrice, des craquelures qui se forment sont très difficiles à détecter, mais peuvent avoir des dégâts significatifs, comme le détachement de pièces, ou les déchirures de l'armature en vol.  Et enfin, les matériaux composites sont très difficiles à créer, nécessitant beaucoup d'attention, des outils très spécialisés, ce qui explique leur prix élevé.

BIBLIOGRAPHIE : 

http://mat-comp.com/CompoCal/DensRho.htm

http://tpevitesseaviation.e-monsite.com/pages/vitesse-et-aviation/propulsion.html

http://www.compositesatlantic.com/FR/pdf/vol1_2.pdf

http://www.futura-sciences.com/fr/definition/t/physique-2/d/materiau-composite_2876/

http://www.industrie.com/it/materiaux-composites-les-debuts-de-la-simulation-de-crash.8360

http://www-ipst.u-strasbg.fr/cours/materiaux-composites/comp2.htm