La science aéronautique est le nom collectif des diverses sciences impliquées dans la création et l’exploitation des aéronefs. Le mot « aéronautique » lui-même signifie « naviguer dans les airs ». La science aéronautique descend de la science nautique, la science des navires de mer, et peut être distinguée de la science astronautique, qui concerne les engins spatiaux. À de rares exceptions près, les véhicules aéronautiques sont conçus uniquement pour voyager dans l’atmosphère terrestre. Bien que les avions soient les véhicules de ce type les plus courants, les dispositifs aéronautiques peuvent également inclure des planeurs, des dirigeables, des montgolfières et même des cerfs-volants.
Les scientifiques ont étudié les principes de l’aéronautique pendant des siècles. Léonard de Vinci a conçu des machines volantes célèbres dans les années 1500, mais la science aéronautique était alors si mal comprise, même par de Vinci, que ces engins étaient incapables de voler. Ce n’est que dans les années 1800 que le scientifique britannique Sir George Cayley a identifié les principes du poids, de la traînée, de la portance et de la poussée ; les deux premiers doivent être surmontés par les deux derniers pour qu’un aéronef atteigne l’altitude. Cayley a construit et testé les premiers planeurs au milieu du XIXe siècle, avec des conceptions similaires à celles des avions modernes.
Beaucoup plus tôt, cependant, les pionniers de l’aéronautique ont expérimenté des dispositifs plus légers que l’air pour réaliser le vol humain. Ces scientifiques ont compris que certains gaz sont plus légers que l’air, y compris l’air lui-même lorsqu’il est chauffé, et s’élèvent naturellement dans l’atmosphère. Si suffisamment de gaz de ce type est contenu, il peut soulever des objets et même des personnes.
Les frères français Montgolfier, Joseph-Michel et Jacques-Étienne, l’ont prouvé avec leur célèbre vol en montgolfière de 1783. Ce vol a précédé les expériences de Cayley de 70 ans et l’avion des frères Orville et Wilbur Wright de plus d’un siècle. L’année suivante, Jean-Pierre Blanchard a ajouté une hélice à un ballon, créant ainsi le premier dirigeable, ou dirigeable.
Au cours du siècle suivant le vol des frères Wright en 1903, la science aéronautique a progressé rapidement à mesure que les avions étaient adaptés pour être utilisés dans la guerre, le commerce, les transports et le sport. Ces utilisations intenses ont nécessité des avancées en matière de sécurité, de navigation, d’ingénierie et de matériaux. Les scientifiques aéronautiques ont rapidement dû maîtriser une grande variété de sciences, notamment l’électronique, l’aérodynamique, la métallurgie et le calcul. À l’époque moderne, la création d’avions, même simples, nécessite un équipement spécialisé et un personnel ayant une formation avancée.
La science aéronautique est à la base de l’industrie aéronautique commerciale, une entreprise qui génère plus de 400 milliards de dollars US par an. Ses principes ont également informé le développement de l’exploration spatiale; les deux sciences sont collectivement connues sous le nom d’ingénierie aérospatiale. Les progrès de l’aéronautique trouvent souvent une application dans la vie de tous les jours, y compris des objets banals comme les boîtes de jus et les attaches velcro pour chaussures. L’aéronautique influence ainsi une grande partie de la vie humaine, des commodités modernes à l’exploration de la Terre et au-delà.