Le caisson de voilure est un élément structurel d’un avion conçu pour fournir un support et une rigidité aux ailes. Les conceptions varient en fonction de la taille et de la fonction d’un avion, mais il s’agit généralement de la section la plus solide du fuselage et elle peut inclure un certain nombre de longerons de soutien, ainsi que des chambres conçues pour isoler les impacts. Habituellement, ce composant n’est pas facilement visible, bien que les gens puissent supposer qu’il se trouve entre les racines des ailes, les parties de l’avion où les ailes se fixent.
Les aéronefs en vol subissent des contraintes de cisaillement concentrées sur leurs ailes. Sans un support adéquat, les ailes finiraient par se replier contre le côté de l’avion. La boîte à ailes absorbe une partie de cette contrainte et la répartit sur un cadre de soutien, empêchant les ailes de vaciller ou de se plier. En plus de maintenir les ailes en place, il aide à absorber les impacts subis lors d’événements comme la turbulence pour maintenir l’avion en l’air.
Au fur et à mesure que de nouveaux avions sont développés, les ingénieurs réfléchissent aux contraintes qu’ils subiront et commencent à planifier un caisson de voilure. Ils considèrent les meilleurs matériaux à utiliser, recherchent des éléments connus pour être légers et très résistants, et ils déterminent également la meilleure disposition des fermes de support, ainsi que des facteurs tels que la taille des différents supports inclus dans le wingbox. Les ingénieurs soumettent les composants à des tests de matériaux pour s’assurer qu’ils peuvent résister à la force par eux-mêmes, et les prototypes de l’avion peuvent être soumis à un processus appelé test destructif, où des méthodes de test très rigoureuses sont utilisées pour voir quels types de conditions doivent être être présent pour que des événements comme la rupture des ailes se produisent.
La conception de la boîte à ailes peut présenter des obstacles importants au développement des aéronefs dans certains cas. S’il est trop lourd, un problème courant lorsque les gens essaient de dépasser les tolérances pour gérer les contraintes de cisaillement, cela peut interférer avec le fonctionnement de l’avion. De plus, les composants peuvent occuper un espace important dans l’avion, limitant l’espace pour le fret et les passagers.
La force considérable du caisson de voilure en fait un site attrayant pour attacher des trains d’atterrissage. Étant donné que la conception est déjà conçue pour des contraintes intenses, elle est bien adaptée comme zone de fixation des roues et autres engins. Cela permet aux concepteurs d’éliminer le besoin de développer une zone secondaire de renforts et de résistance supplémentaires pour soutenir l’avion pendant le décollage et l’atterrissage. De plus, il y a généralement de l’espace intégré dans la boîte de voilure sous la forme de compartiments à l’intérieur, offrant un espace pour le train rétractable qui pourrait autrement interférer avec d’autres systèmes de l’avion.