vignette thumb|Le Concorde au jubilé de la reine du Royaume-Uni. thumb|Un North American P-51 Mustang en vol. Photo prise durant un show aérien dans la base de l'Air Force à Langley, en Virginie (États-Unis). Un avionDéfinition selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI) est un aérodyne (un aéronef plus lourd que l'air), entraîné par un propulseurDans le cas d'un engin sans moteur, on parle de planeur, dont la portance aérodynamique est obtenue par des surfaces fixes (ailes). Lorsque la portance est obtenue (à l'arrêt ou en mouvement) par des surfaces en rotation, l'appareil est alors un autre type d'aéronef : un aérogire à voilure tournante (exemple : hélicoptère).
Un avion équipé d'un dispositif lui permettant de décoller et de se poser sur l'eau (amerrir) s’appelle un hydravion. D'autres accessoires permettent l'atterrissage et le décollage sur des surfaces enneigées comme des skis situés sous les roues de l'avion.
Celui qui le dirige est appelé pilote ou aviateur.
Histoire
thumb|Avion A. Deperdussin thumb|upright|Avions au musée national américain de l'air et de l'espace (Smithsonian Institution), à Washington D.C.. Le mot « aviation » (du latin « », qui signifie « oiseau », et du suffixe « ») a été employé pour la première fois par Gabriel de La Landelle, en 1863, dans le livre Aviation ou navigation aérienne sans ballon, un ouvrage rendant compte des tentatives d'envol de Jean-Marie Le Bris dans un appareil plus lourd que l'air.
Le substantif masculin [consulté le 18 avril 2017]. [consulté le 18 avril 2017].Entrée des Dictionnaires de français [en ligne], sur le site des éditions Larousse [consulté le 18 avril 2017]. « avion » est un dérivé savant du latin Une légende tenace voudrait qu'avion soit l'acronyme d'« appareil volant imitant l'oiseau naturel ». Ce rétroacronyme n'a aucune légitimité et serait apparu vers la fin du . Certaines sources affirment, sans pour autant pouvoir le prouver, que le rétroacronyme aurait été composé par Ader lui-même pour s'amuser.. Il est attesté au : d'après le Trésor de la langue française informatisé, il a peut-être été créé en 1875 mais sa plus ancienne occurrence connue se trouve dans le brevet , déposé le par Clément Ader. et relatif à .. C'est ainsi qu'Ader a appelé l'appareil baptisé Éole, avec lequel il décolle le puis rase le sol sur à au-dessus de la piste. Cet événement n'est pas homologué comme étant un vol : la hauteur atteinte était insuffisante pour le qualifier de tel.
Le troisième prototype de Clément Ader, l'Avion III, effectue un vol de trois cents mètres devant un comité militaire le à Satory. Une autre raison à la non-homologation des vols de Clément Ader est que ces vols étaient soumis au secret militaire.
vignette|Planeur d’Otto Lilienthal (1896), réplique de 1927, Musée de l'air et de l'espace, Paris-Le Bourget (France). À la même époque Otto Lilienthal, grâce à des prototypes qui étaient réalisés à partir de structures de bambou entoilées de coton, pouvait planer jusqu'à en se lançant du haut d'une colline haute d'environ vingt mètres. Le contrôle de la machine se faisait par des déplacements du corps comme pour les deltaplanes pendulaires contemporains.
Dans les premières années de l'aéronautique, après les vols en planeur des frères Wright de 1902 et leur premier vol motorisé du , on ne parle pas encore d'avions mais d'aéroplanes. En 1908, Ferber, dans une note de bas de page de son ouvrage L’aviation, ses débuts, son développement, écrit . En 1911, en hommage à Clément Ader, le général Roques, créateur de l'aviation militaire, décide que tous les aéroplanes militaires s'appelleront des avions. Mais ce n'est qu'avec la Première Guerre mondiale que les mots « avion » et « aviation » deviennent communs.
Alberto Santos-Dumont construisit de nombreux ballons à bord desquels il vola et conçut le premier dirigeable pratique. La démonstration de son aéroplane plus-lourd-que-l'air, le 14-bis, eut lieu dans le parc de Bagatelle près de Paris, avec un vol public, homologuant par là même le premier record du monde d'aviation, le .
Technique Configuration
Un avion est constitué : d'une cellule comprenant, dans la configuration classique « tube et aile » (en anglais, ou TAW)Une autre configuration est le fuselage intégré (en anglais ou BWB), une configuration hybride qui associe les caractéristiques des fuselages classiques et des ailes volantes., le fuselage, la voilure, l'empennage et le train d'atterrissage ; d'un groupe motopropulseur à hélice ou à réaction ; de commandes de vol permettant de transmettre les actions du pilote aux gouvernes ; les éléments mobiles nécessaires au pilotage de l'avion (ailerons et volets) sont situés sur les ailes, les gouvernes de direction et de profondeur sur l'empennage ; de servitudes de bord, ensemble des circuits électriques, hydrauliques, air, carburant associés au fonctionnement des autres éléments ou permettant la vie à bord ; de commandes et d'instruments de bord permettant le contrôle du pilotage et de la navigation ; de la charge utile, ce sont les éléments associés à la mission ou à la fonction de l'avion. Ils sont le plus souvent situés à l'intérieur du fuselage ou, essentiellement pour les avions d'arme ou de travail aérien, accrochés sur le fuselage ou la voilure. Les servitudes, commandes et instruments liés à la mission ou la fonction sont communes avec celles de l'avion dans le cas d'un équipage réduit mais peuvent être séparées.
Fonctionnement Principe de la portance thumb|Le profil d'une aile d'avion : intrados, extrados, bord d'attaque, bord de fuite Un avion vole grâce à l'écoulement de l'air autour de l'aile produisant des forces aérodynamiques : la portance, perpendiculaire au vent relatif, vers le haut. Cette force est engendrée par la différence de pression entre le dessus et le dessous de l'aile. la traînée, parallèle au vent relatif, vers l'arrière. Plus l'angle formé entre l'aile et le vent relatif (angle appelé incidence) est important, plus les forces aérodynamiques sont grandes. Ceci reste vrai jusqu'à l'angle de décrochage, où la portance commence à décroître à cause du décollement des filets d'air au-dessus de l'aile (l'extrados).
Selon la loi de Newton et l'effet Coanda
La force de portance est générée en réaction à la masse d'air qui est défléchie vers le bas. Par réaction l'aile est tirée vers le haut, en vertu de la troisième loi de Newton Newton's Third Law of Motion - NASA : « Tout corps A (l'aile) exerçant une force sur un corps B (l'air) subit une force d'intensité égale, de même direction mais de sens opposé, exercée par le corps B ».
La masse d'air est défléchie vers le bas, en raison de : la forme de l'aile : pour un profil dissymétrique, la forme bombée de l'aile sur sa face supérieure tend à dévier l'écoulement de l'air vers le bas, selon l'effet CoandăDavid Anderson, Fermi National Accelerator Laboratory, and Scott Eberhardt, formerly of the Department of Aeronautics and Astronautics, University of Washington, now at the Boeing Company ou .. La viscosité de l'air « oblige » les filets d'air à rester plaqués sur la surface supérieure de l'aile. l'angle d'incidence (position de la surface de l'aile par rapport aux filets d'air). Plus l'angle d'incidence est élevé et plus la portance est forte, tant que l'incidence de décrochage n'est pas atteinte.
Selon le théorème de Kutta Quand le vent relatif passe au-dessus et au-dessous de l'aile, l'air qui passe sur l'extrados va plus vite que l'air qui passe sur l'intrados, obéissant ainsi à la condition de Kutta. La pression à l'extrados est plus faible que celle à l'intrados. La dépression sur l'extrados et la pression sur l'intrados engendrent une force sur l'aile appelée portance.
L'équilibre du vol thumb|Forces auxquelles un avion est soumis. Un avion subit trois types de forces : la poussée du réacteur ou la traction ou la poussée de l'hélice entraînée par le moteur ; le poids, effet de la gravité terrestre sur la masse de l'appareil ; la résultante des forces aérodynamiques décomposée en portance et en traînée : la portance, créée par le déplacement dans l'air d'une aile profilée, la traînée, somme des résistances aérodynamiques est opposée au mouvement.
Ces forces sont représentées par quatre vecteurs : la traction vers l'avant s'oppose à la traînée vers l'arrière ; la portance vers le haut s'oppose au poids vers le bas.
Quand l'avion vole en palier à vitesse constante le poids est équilibré par la portance, la traînée est compensée par la traction.
À partir de cette position d'équilibre, toute modification de l'un des paramètres entraîne une modification de l'équilibre. Si le pilote réduit les gaz, la traction diminue, la traînée devient prépondérante et la vitesse diminue. Étant proportionnelle au carré de la vitesse, la portance diminue avec la vitesse : l'avion s'inscrit dans une trajectoire descendante, entraîné par son poids. En descendant, l'avion accélère à nouveau : la portance croît à nouveau, égale et dépasse le poids : l'avion remonte. En remontant, la vitesse diminue, et ainsi de suite… Lorsque les oscillations s'amortissent du fait de la stabilité en tangage, l'avion se stabilise en un nouveau point d'équilibre : soit en descente à la même vitesse, soit en palier à une vitesse plus faible suivant son attitude de vol.
Pilotage
Le pilotage dans le plan vertical (en tangage) consiste à intervenir sur la portance et la traction. Le pilotage dans le plan horizontal (en virage ou en dérapage) consiste à intervenir sur le roulis (inclinaison latérale) et sur le lacet (la direction).
Propulsion
Il existe plusieurs modes de propulsion permettant aux avions d'atteindre et de maintenir la vitesse nécessaire au vol, les plus répandus sont : l'hélice, entraînée généralement par un moteur à piston ou une turbine (turbopropulseur) ; le turboréacteur.
Performance Différents paramètres permettent de caractériser les performances d'un avion : la vitesse maximale en croisière caractérise la capacité d'un avion à rallier son objectif rapidement ; la vitesse minimale, liée au décrochage, caractérise la capacité de l'avion à voler lentement lors des phases d'approche, lui permettant de minimiser sa distance d’atterrissage ; le facteur de charge maximal, lié à la résistance de la structure, caractérise la manœuvrabilité de l'avion, sa capacité à virer avec un faible rayon de virage ou à réaliser des figures de voltige ; le plafond représente l'altitude maximum de vol, influant sur la consommation de carburant en croisière ou la capacité à franchir un relief pour les avions légers ; le taux de montée caractérise la capacité d'un avion à rejoindre rapidement son altitude de croisière ; le taux de descente caractérise la capacité de l'avion à réaliser une approche à forte pente pour se conformer à la réglementation de certains aéroports visant à limiter les nuisances sonores ou les risques de collisions avec un relief ; la consommation de carburant à l'altitude de croisière influant sur le coût d'exploitation de l'avion ; la charge marchande, particulièrement importante pour les avions de ligne, représentant la masse de fret ou de passager(s) que l'avion peut transporter ; le rayon d'action d'un avion est la distance franchissable entre le décollage et l’atterrissage. Cette distance dépend de la masse maximale autorisée, de la masse maximale de carburant pouvant être embarquée ainsi que de la charge marchande emportée.
Impact sur l'environnement
thumb|Un Boeing 747-400 au-dessus des habitations, dans le voisinage de l'aéroport de Londres-Heathrow.