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Le caisson de voilure, appelé aussi caisson de torsion (en anglais : wingbox, torsion box) d'un aéronef à voilure fixe est la structure principale de l'aile et le point de fixation de composants de l'aile tels que les volets de bord d'attaque (en), les volets de bord de fuite et les accessoires de bout d'aile. Le caisson de voilure continue au-delà de l'emplanture de l'aile visibles et s'interface avec le fuselage dans le caisson de voilure central.
Le caisson de voilure est ainsi appelé car, sur de nombreux modèles, la combinaison des longerons de voilure avant et arrière et des revêtements d'aile supérieur et inférieur forment ensemble une forme naturelle de « caisson » (en anglais « box » ) , traversant l'aile[1]. Alors que la structure interne de l'aile fournit généralement une grande partie de la résistance via une combinaison de longerons, de nervures et de lisses (« stringer »), la peau externe porte également généralement une partie des charges. Sur de nombreux aéronefs, le volume intérieur du caisson de voilure a également été utilisé pour stocker du carburant, ce que l'on appelle communément une conception d'aile à réservoir structurel[1].
Il y a eu une utilisation croissante de matériaux composites dans le caisson d'aile; cette tendance a été largement poursuivie pour obtenir des poids inférieurs par rapport aux conceptions utilisant uniquement des matériaux conventionnels[2],[3]. Plus précisément, la fibre de carbone est devenue un matériau populaire en raison de son rapport résistance/poids très élevé[4]. En janvier 2017, le conglomérat aérospatial européen Airbus Group a annoncé avoir créé le premier caisson de voilure central en composite monobloc, déclarant qu'il représentait une réduction de 20% du coût de fabrication en étant plus facile à assembler[5].
- Immanuvel, Arulselvan, Maniiarasan et Senthilkumar, « Stress Analysis and Weight Optimization of a Wing Box Structure Subjected To Flight Loads », The International Journal of Engineering and Science (IJES), vol. 3, no 1, , p. 33–40 (ISSN 2319-1813, lire en ligne)
- ↑ Moors, Kassapoglou, de Almeida et Ferreira, « Weight trades in the design of a composite wing box: effect of various design choices », CEAS Aeronaut Jpournal, vol. 10, no 2, , p. 403–417 (DOI 10.1007/s13272-018-0321-4)
- ↑ Oliveri, Zucco, Peeters et Clancy, « Design, Manufacture and Test of an In-Situ Consolidated Thermoplastic Variable-Stiffness Wingbox », AIAA Journal, vol. 57, no 4, , p. 1671–1683 (DOI 10.2514/1.J057758, Bibcode 2019AIAAJ..57.1671O, S2CID 128172559)
- ↑ Cunningham, « Aerospace industry moves to carbon fibre wings », Engineering Materials,
- ↑ « Airbus' new centre wing box design holds great promise for future aircraft », Airbus Group,