grand oral SI aviation

« En 2019 d'après le planetoscope , le secteur de l'aviation a atteint des sommets historiques avec 38,3 millions de vols effectués, transportant un total de 4,8 milliards de passagers.

Selon les prévisions de l’(OACI) l'Organisation de l'aviation civile internationale , ce trafic aérien devrait encore augmenter en 2024 avec 5 milliards de passagers.

Ces chiffres témoignent de l'importance croissante des déplacements aériens et ils posent des défis significatifs en matière d'impact environnemental.

En effet, le secteur de l'aviation représente environ 2 à 3 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre.Cependant, son impact sur le réchauffement climatique est amplifié par des facteurs tels que les émissions à haute altitude, qui ont un effet radiatif plus important.

Il devient donc impératif de réduire la consommation des avions, non seulement pour atténuer leur empreinte carbone, mais aussi pour permettre aux compagnies aériennes de baisser le prix de leurs billets et ainsi d’attirer une plus grande clientèle.

Face à cette problématique, les nouvelles technologies offrent des solutions prometteuses.

Ainsi nous allons nous demander "Comment les nouvelles technologies permettent-elles de réduire la consommation des avions ?" Bien sûr il y a de nombreuses méthodes qui permettent cela comme l’utilisation de carburants plus responsable comme le biocarburant par exemple ou encore une meilleure optimisation des trajectoires grâce aux nouveaux systèmes de navigations.

Mais aujourd’hui nous allons principalement nous intéressé a 2 I.

Optimisation aérodynamique et matériaux innovants A.

Aérodynamique avancée 1. Formes aérodynamiques optimisées : L'aérodynamique joue un rôle crucial dans la réduction de la consommation de carburant des avions.

Une forme aérodynamique optimisée minimise la résistance de l'air (traînée), permettant ainsi à l'avion de se déplacer plus efficacement.

Les ingénieurs utilisent des principes de la dynamique des fluides pour concevoir des formes qui réduisent la traînée parasite et améliorent la portance. ● Concept de la traînée et de la portance : En sciences de l'ingénieur, on apprend que la traînée est une force opposée au mouvement d'un objet dans un fluide (comme l'air).

La portance, au contraire, est la force qui permet à un objet de rester en altitude.

En améliorant le rapport portance/traînée (L/D), les avions consomment moins de carburant pour le même trajet. ● Techniques de modélisation : Les ingénieurs utilisent des outils de simulation numérique, comme la mécanique des fluides numérique (CFD), pour tester et affiner les formes des avions.

Des logiciels comme ANSYS ou SolidWorks permettent de modéliser et de simuler les flux d'air autour de l'avion pour identifier les zones de turbulence et ajuster les designs en conséquence. 2.

Utilisation de winglets et autres dispositifs de réduction de la traînée : Les winglets sont des extensions verticales situées aux extrémités des ailes.

Leur fonction principale est de réduire les tourbillons d'extrémité d'aile, qui sont une source majeure de traînée induite. ● Principe de fonctionnement : Les winglets diminuent la différence de pression entre la face supérieure et la face inférieure de l'aile, réduisant ainsi les tourbillons de bout d’aile et la traînée induite.

En sciences de l'ingénieur, ce principe est étudié dans le cadre des forces et des moments agissant sur une aile en vol. ● Effets sur la consommation : La réduction de la traînée permet une meilleure efficacité énergétique.

Par exemple, les winglets peuvent améliorer l'efficacité énergétique de l'avion de 5 à 7 %, réduisant ainsi la consommation de carburant et les émissions de.... »