Les différentes structures d'avion sont un sujet aussi vaste que révélateur de l'esprit des designers/ingénieurs, qui s'efforcent d'obtenir l'appareil ultime.

Un Blohm & Voss BV 138 tiré des eaux, Elsinore, Denmark; L'énorme longeron central est suspendu au dessus du fuselage en aluminium.

Le bois est un excellent matériau pour la construction aéronautique avec son ratio Poids/Résistance équivalent à l'acier, tout en restant façonnable à l'aide d'outils peu coûteux. Il est également bon marché et les réserves ne manquent généralement pas, même si sa résistance inconsistante et sa tendance à pourrir s'il prend l'eau est parfois problématique. Pendant des siècles le bois et la toile étaient utilisés pour la fabrication d'appareils aéronautiques, qui furent des échecs car leurs créateurs n'avaient pas compris les fondamentaux de la physique du vol. À l'inverse le Wright Flyer fût couronné de succès cars les frères Wright étaient parvenu à comprendre ce point et à designer la structure la plus légère pouvant générer suffisamment de portance pour décoller. C'était la percée fondamentale dans l’ingénierie qui ouvrit le monde à l'aviation. Pour les 30 prochaines années les structures en bois étaient la norme, avec de nouvelles techniques comme le laminé ajoutant de la résistance sans augmenter le poids d'une structure. Les fabricants de meubles étaient souvent employés pour construire des avions, avec des couturières utilisé pour coudre la toile recouvrant le squelette de l'appareil. Le résultat étant une masse ouvrière peu coûteuse pouvant construire des avions, surtout durant la Première Guerre Mondiale. Le bois continuera à être utilisé sur certaines hélices comme pour la série des Fw-190, mais la transition vers le métal était déjà bien avancée, il ne sera pas pour autant totalement écarté comme nous allons le voir.

Wellington au RAF Museum Cosford. La restauration de l'appareil montre la structure géodésique du fuselage ainsi que le "textile irlandais"

Les années 20 virent des avancées dans la métallurgie et la production, l'acier et l’aluminium commencèrent alors à remplacer le bois. Des tubes d'aciers soudés pour former des « cadres » étaient bien plus solide que le bois (et plus durable que l'aluminium) mais pas beaucoup plus lourd et finalement moins cher à produire. C'était un élément de design si efficace qu'il était commun à beaucoup d'appareils vue en jeu, pour exemples les Ki-10, Hurricanes, MiGs, He-51 et autres. Son défaut cependant était le besoins de profiler la structure alors obtenue, requérant du bois ou de l'aluminium couvert de tissus, rajoutant du poids. Quelques appareils utilisaient d'autres formules pour leurs longerons d'aile en acier, une fois encore citons le Hurricane, ou le B-17 dont les longerons passés à travers la soute à bombes. Les séries des Il-2 et Hs-129 utilisaient l'acier dans un double rôle à la fois pour la structure et le blindage, une idée pour la première fois imaginée et appliquée par le Dr. Hugo Junkers pendant la 1ère GM avec le « J.1 ».

L'aluminium est le matériau du vol, puisqu'il possède un excellent ratio Poids/Résistance et peut être virtuellement façonné en n'importe quelle forme pour obtenir un profil idéal, tout en possédant une durée de vie supérieur au bois. Il peut également être facilement produit en masse, l'aluminium devenant les différents éléments du squelette de l'avion, recouvert ensuite de toile comme sur le Fiat CR.42 ou de façon plus notable sur la série de Wellington, qui sont constitués de centaines de pièces assemblés selon un modèle géodésique recouvert de toile.  

P-51D, ligne d'assemblage d' Inglewood  Le fuselage “semi-monocoque” est installé sur une aile en un morceau.

Bien sûr, les avions de la 2nde GM nous font penser aux feuilles d'aluminium incurvées, rivetées au squelette de l'appareil. Si ces feuilles sont la partie la plus visible, ce sont les pièces internes qui sont les plus importantes pour encaisser la fatigue qu'inflige un vol à l'appareil. Proche de son point de fusion, le métal est pressé. Ces long « T », « I », « L » alors obtenus sont combinés pour obtenir les longerons d'ailes. L'aile du Do-17 avait deux longerons de type Poutre long de 18m pour une aile solide et très légère, comparé au plus commun Points de séparation demandant une structure plus lourde comme sur le Ju-88. Les P-40, P-51 et Fw-190 possédaient eux aussi des ailes assemblées alors que les Spitfire et Bf-109 possédaient des ailes directement fixées au fuselage. De plus, la vaste majorité des surfaces de contrôle (élévateur, aileron, gouverne) étaient faites d'une structures en aluminium recouverte de toile (Ne vous laisser pas tromper par la finition chromée en option!).  

Ligne de production du Hurricane  - La structure en métal est à peine visible, couverte de baguettes de bois pour l'aérodynamisme.  La majeur partie de cet appareil était couvert de tissu comme pour les avions de la 1ère GM.

L'urgence et le manque de ressources remit le bois sur le devant de la scène vers le milieu de la guerre. De nouvelles colles permettaient de meilleurs structures en bois sous la forme du contre-plaqué et l'urgence de la situation poussa des milliers de fabricants de meuble à produire des avions rapidement. Alors que les russes fîrent un usage extensif du bois, les britanniques et allemandes conçurent aussi de remarquable structures. Le Mosquito était un ingénieux design consistant en de fines couches de contre-plaqué façonnées en des moitiés de fuselage, l'espace entre étant comblé avec du bois de Balsa ! C'était en fait un avion de modélisme géant, construit de façon assez similaire aux appareils composite fait maison modernes. La pénurie de matériaux poussa l'Allemagne à utiliser du bois dans les avions les plus rapide sur Terre. Les Ho-229 et Me-163 utilisaient du bois pour leurs ailes, et le He-162 qui sera considéré plus tard comme l'appareil était presque entièrement fait de bois !

Bien qu'étant un excellent chasseur le Spitfire était trop long à constuire, sans compter qu'il était très cher et demandait une main-d’œuvre très qualifiée. Avec la guerre s'annonçant comme imminente le RAF Command décida de miser plus sur la quantité que sur la qualité. Bien que la méthode de construction était obsolète, elle était parfaitement connue, les outils nécessaire et la main-d’œuvre formée ne manquait pas. Le fuselage en cadre d'acier avec longerons d'aile en acier laminé le rendait exceptionnellement résistant, un simple revêtement en aluminium courant du capot jusque derrière le cockpit améliora l'aérodynamisme avec de petits longerons en bois prenant la relève derrière, le tout couvert d'une toile résistante rendit le Hurricane plus facile et rapide à construire à une fraction du coût d'un Spitfire et il pu prendre l'air juste à temps pour l'épique Bataille d'Angleterre. 

Auteur: Joe “Pony51” Kudrna