Le choix des matériaux, tel que l'industrie
aéronautique, aérospatiale, automobile, ferroviaire, sports et
loisirs, bâtiment, génie civil est toujours un problème
complexe où le comportement coût/performance règne en
maître.
Page 20
Les composites de haute performance ont été
longtemps confinés dans l'aéronautique civile à des
pièces de structure secondaire (habillage intérieur, volets),
plus rarement primaire et jamais à la voilure, car il se posait deux
difficultés :
· Coûts élevés par rapport à
l'aluminium,
· Risques de délaminage interdisant le vol sur les
structures aérodynamiques chargées.
Les premières pièces composites ont
été introduites sur les satellites à la fin des
années 1970. Les matériaux utilisés sont essentiellement
des fibres de carbone à haut module d'Young avec résine
d'époxyde. Les premiers matériaux composites ont
été introduits sur les missiles balistiques dans le milieu des
années 1960 par l'utilisation de structures bobinées fibres de
verre/résine époxyde, les structures bobinées fibres
d'aramide/époxyde ayant été introduites dans la fin des
années 1970. Les fibres de carbone pour la réalisation de
structures bobinées ont été introduites dans le milieu des
années 1970 [ZINC 01J [NELS 98J.
L'utilisation des matériaux composites dans les
constructions aéronautiques entraîne un gain de poids substantiel.
Leur emploi permet, à performances égales, des gains de masse
variant de 10% à 20%. Le poids de l'avion moyen-courrier Boeing 767 a
été réduit, par l'emploi des composites, de 921
kilogrammes par rapport à la solution conventionnelle. Les
matériaux composites sont essentiellement utilisés pour la
conception et réalisation des propulseurs à poudre des lanceurs
de satellites et de leur tuyère d'éjection des gaz de propulsion,
obtenue par bobinage de fibres de verre, de kevlar ou de carbone [CHER
98J, afin de résister à la pression interne
résultant de la combustion du propergol solide et aux efforts de
lancement qui, dans certain cas, se traduisent par des chocs et des
vibrations.
Sur les avions commerciaux, les premiers appareils produits
industriellement en grande série utilisaient essentiellement des
alliages d'aluminium, de l'acier et du titane, aujourd'hui ; les avions
commerciaux les plus récents utilisent en masse encore 54% d'alliage
d'aluminium, mais 20% de matériaux composites ont été
introduits dans la structure, 13% d'acier, 6% de titane et 7% de
matériaux divers.
Certains obstacles à l'utilisation massive des
composites sont progressivement levés, en particulier par des acteurs
étrangers, par exemple :
· Dans le cadre du programme Advanced Composite
Technology mené par la NASA et Boeing a été mis au point
un nouveau procédé permettant de développer des ailes en
composites 20% moins chères qu'avec des matériaux
conventionnels,
· Développement de composites à
mémoire de forme mené par British Aerospace et Daimler Benz,
· Décision d'Airbus d'équiper les
fuselages de ses futurs A380 en technologie composite dite «
Glare ».
