Où sont situés les moteurs d'un avion ?

Depuis le Boeing 707, et surtout depuis que les turboréacteurs à fort taux de dilution ont gagné en diamètre, la plupart des avions de ligne portent leurs moteurs suspendus sous les ailes, dans des nacelles fixées à un mât. La raison principale est structurelle : le poids du moteur, situé en avant et en dessous de l'aile, contrebalance une partie de la flexion vers le haut provoquée par la portance et amortit le flottement, ce qui permet d'alléger les ailes. Le moteur se trouve également à une hauteur de travail pratique pour les mécaniciens, sur une plateforme basse, loin de la cabine passagers, et reçoit de l'air propre en amont, non perturbé par le fuselage. Si une turbine se désintègre, les fragments s'envolent selon un plan que les règles de certification obligent les ingénieurs à étudier, mais le reste de la structure vitale reste relativement protégé.

Les avions dont les moteurs sont montés à l'arrière du fuselage (Caravelle, DC-9, MD-80, CRJ et quasiment tous les jets d'affaires) poursuivent un autre objectif : une aile libre de nacelles, avec des volets sur toute l'envergure et une meilleure efficacité aérodynamique, ainsi qu'une cabine plus silencieuse, puisque le bruit reste derrière la plupart des sièges. En contrepartie, le fuselage arrière doit être renforcé, le centre de gravité se déplace vers l'arrière, et le stabilisateur horizontal est généralement remonté en configuration en T pour échapper au souffle des réacteurs. Les trijets de l'époque classique (727, DC-10, L-1011) ajoutaient un troisième moteur à la base de la dérive ou à l'intérieur de celle-ci, avec un conduit en S dans le cas du 727 et du L-1011.

Sur les avions de chasse, le moteur est intégré dans le fuselage, avec des entrées d'air sur les côtés ou sous le nez. On gagne ainsi une surface frontale minimale, une traînée réduite à haute vitesse, une signature radar plus contenue, et la possibilité de placer le poids près du centre de gravité pour la maniabilité. Les petits avions à hélice portent le moteur dans le nez, juste devant le pare-feu : c'est la solution la plus simple, qui équilibre le poids de la cabine et de la queue. Les bimoteurs à hélice et les turbopropulseurs régionaux les montent dans des nacelles sur le bord d'attaque, où l'hélice balaie l'aile et améliore la portance à basse vitesse.

La position finale résulte d'un compromis entre poids structurel, traînée aérodynamique, bruit en cabine, risque d'ingestion de débris de piste, facilité de maintenance et espace nécessaire pour les hélices ou les tuyères. Au cours des vingt dernières années, la balance a penché vers des ailes basses avec des turboréacteurs de grand diamètre, au point que le Boeing 737 MAX et l'A320neo ont dû redessiner le train d'atterrissage et le mât pour accueillir des moteurs bien plus larges que ceux de leurs prédécesseurs.