Les structures de la cellule peuvent être légères, mais à la fois solides et rigides, et la peau de l’avion contribue à la résistance globale de la structure. Toutes les cellules, quel que soit l’avion, sont conçues selon les mêmes principes. L’extérieur lisse offre une forme profilée, avec une structure de support supplémentaire en dessous pour fournir la résistance et la rigidité nécessaires pour fonctionner efficacement. Dans de nombreux aéronefs modernes, le revêtement et une partie de la structure sont fabriqués à partir d’un seul matériau. La peau externe cache alors un morceau de structure complexe qui doit être solide, rigide et fiable. Struts, cravates, poutres et toiles. La structure de la plupart des composants de la cellule se compose de quatre types principaux d’éléments structurels. Les cravates sont des membres soumis uniquement à la tension (tirant). Parce que la tension ne fera pas plier l’attache, il n’est pas nécessaire qu’elle soit rigide, bien que ce soit souvent le cas. Les attaches peuvent être fabriquées à partir d’articles rigides, tels que des tubes, ou tout simplement de fils, comme les fils de contreventement sur un biplan. Les jambes de force supportent des charges de compression. Étant donné que les charges de compression peuvent provoquer le flambement du membre, la conception d’une jambe de force est moins simple qu’une attache.

Si elles sont surchargées, les jambes de force échoueront de deux manières: une jambe de force longue et mince se déformera; une jambe courte et épaisse va s’effondrer par fissuration ou écrasement, car le matériau à partir duquel elle est fabriquée est surchargé. Une jambe de force moyenne peut faire l’une ou l’autre, voire les deux, en fonction de ses dimensions et d’autres facteurs. Les tubes sont d’excellents supports, car le matériau est chargé uniformément, de sorte que le rapport résistance / poids est élevé en compression. Les poutres transportent des charges à un angle (souvent à angle droit) de leur longueur et sont donc chargées principalement en flexion. La plupart des pièces principales d’une cellule sont des faisceaux, tels que les espars principaux. Le fuselage et les ailes sont eux-mêmes des éléments structurels et sont des poutres, car ils supportent les charges de flexion imposées par le poids, l’inertie et les charges aérodynamiques. Les bandes sont des feuilles minces supportant des charges de cisaillement dans le plan du matériau. Les côtes et la peau elle-même sont des toiles de cisaillement. Les feuilles minces sont idéales pour porter un cisaillement, surtout si elles sont supportées de manière à résister au voilement. Vous pouvez avoir l’impression que chaque partie d’une cellule est soit une attache, une jambe de force, un faisceau ou une toile, mais ce n’est pas le cas. Certains éléments, tels que les longerons d’aile, agissent presque entièrement comme un type de membre, mais d’autres agissent comme membres différents pour des charges différentes. Par exemple, la peau du fuselage peut être soumise simultanément à des efforts de traction et de cisaillement. Les charges de flexion pures n’existent presque jamais seules; ils sont presque toujours liés à une charge de cisaillement. Ainsi, une poutre supportera normalement les charges de flexion et de cisaillement. L’objectif de la conception de la structure de l’avion En combinant soigneusement ces éléments et en s’assurant que chaque partie de chaque élément assume sa part des charges, la conception de la structure de l’aéronef atteindra la plus grande résistance avec un poids minimal, ainsi que la meilleure efficacité sécurité. L’objectif du concepteur est de s’assurer que chaque partie de chaque structure est soumise à une contrainte raisonnable, de sorte que la capacité de chaque partie de la structure soit utilisée efficacement. Ce n’est qu’ainsi que le poids d’une cellule peut être allégé au maximum tout en offrant une résistance suffisante. Il existe de nombreuses utilisations des jambes de force dans une cellule, notamment les supports pour le plancher des avions de transport, les jambes de train d’atterrissage, les vérins de commande de toutes sortes et les tringles de commande pour les commandes de vol. Les jambes de force agissent aussi souvent comme des liens lorsque la charge supportée est inversée; encore une fois, les vérins d’actionnement en sont des exemples typiques.