Retour en haut

Des améliorations possibles, déjà tentées ou envisageables?

rrrrrrrrrr

rrrrrrrrrrSuite à ces diverses éléments similaires ou totalement différents entre les avions et les oiseaux, nous nous sommes aperçus du fossé qui sépare maintenant les oiseaux et les avions. En effet, ceux-ci ont, au tout début de l'aéronautique, tenté de reproduire par leur forme, leur armature, leurs compétences les oiseaux ainsi que leurs vols. Depuis ce temps, nos avions ont beaucoup évolué, nous avons abandonné l'idée d'utiliser la force musculaire pour faire voler nos machines, les empennages des avions n'ont pas du tout le même rôle qu'une véritable queue d'oiseau …Toutefois, il semble que les ingénieurs, les scientifiques accordent de nouveau une importance particulière à l'observation directe de la nature mais au niveau de points biens précis. Nous pouvons, suite à nos recherches, émettre quelques hypothèses (peut-être d'avenir) adaptables ou non que la science tente de reproduire sur nos avions avec ou sans succès ou qu'elle n'a pas encore essayé.

rrrrrrrrrrL'un des premiers éléments qui nous parait important et que les ingénieurs tentent de reproduire expérimentalement avec, pour l'instant, des résultats encourageants est lié au phénomène que nous avons longuement décrit, le décrochage. Nous avons vu que, lors du décrochage, les flux d'air se décollent de l'extrados et créent des tourbillons néfastes (voir Schéma ). Or, il s'avère que la nature a encore permis des avantages à ce niveau! Le premier tourbillon qui se forme tourne en revenant sur l'aile et on s'est aperçu (assez récemment) que les oiseaux utilisent une frange de plumes (probablement les grandes couvertures ) qu'ils soulèvent pour exploiter ce tourbillon et retarder encore le moment du décrochage ! Nos scientifiques espèrent reproduire ce système qui permet aux oiseaux de tirer profit, une nouvelle fois, des avantages qui se trouvent autour d'eux. Cela permettrait de tirer, avec beaucoup plus d'importance, profit de nos volets hypersustentateurs, cependant, à notre avis, il va sans doute être difficile de parvenir à des améliorations conséquentes pour ce système sur des avions de ligne ou de chasses mais au niveau des planeurs, cela peut constituer un apport assez phénoménal !

Soulèvement des grandes couvertures pour tirer profit du tourbillon (en violet), schéma extrait de http://seb.kepka.free.fr/aviplane.htm

rrrrrrrr

rrrrrrrrrrL'exploitation de la totalité de l'aile n'est pas une chose très développée sur nos avions. On n'exploite quasiment pas l 'effet moteur des extrémités de l'aile comme les oiseaux le font avec leurs rémiges. Les ingénieurs ont compris qu'il fallait à tout prix exploiter au mieux la partie externe des ailes. Mais ne pouvant à l'heure actuelle reproduire le système naturel, les hommes se contentent de garnir le bout des ailes des avions modernes de "wing-lets" (petites plaques relevées ou verticales) qui permettent de tirer meilleur parti de l'extrémité de l'aile, sans toutefois procurer d'effet moteur, élément le plus important de ce phénomène ! Nous pourrons sûrement réussir à exploiter ces éléments mais ce n'est pas pour maintenant. C'est peut-être là un des plus gros problèmes des avions de l'homme, à part les planeurs, aucune des inventions de l'homme ne parvient à exploiter ce que la nature offre dans l'air ! Nos avions n'exploitent quasiment pas les courants d'airs tandis que les oiseaux jouent avec ses flux pour parvenir à parcourir des distances incroyables sans consommer beaucoup d'énergie. Si les chercheurs trouvaient un moyen de rentabiliser les apports de la nature, peut-être serait-il possible de parvenir à améliorer les énergies utilisées par les avions, leur consommation, leur temps de vol… mais ceci ne sont que nos hypothèses.

rrrrrrrrrrD'autres éléments peuvent aussi être améliorés, particulièrement au niveau du vol et du mode de propulsion des avions. Pourquoi ne pas revenir à une observation directe des osieaux telle celle que Léonard de Vinci avait pratiqué et ainsi utiliser le vol battu comme les osieaux? Des expérimentations sont déjà menées mais au niveau des drones ou du modélisme. Il apparait que faire voler un drone à ailes battantes est parfaitement possible. Ceci présente des intérêts particuliers surtout dans l'armée, au niveau de l'espionnage ou de la reconnaissance de terrains, en raison du fait que ces machines ne font quasiment aucun bruit. Notre rencontre avec l'équipe de l'ESSTIN, qui a elle aussi créée un drone à ailes battantes, avait pour but de nous en apprendre plus sur leur projet et il est apparu que ces petits avions, directement inspirés des oiseaux, présentent à l'heure actuelle des perspectives très intéressantes pour l'avenir mais le fait qu'elles soient propulser par des ailes battantes impliquent que les ingénieurs doivent résoudre le problème du poids de l'avion: le transport de passagers représente une masse considérable et l'avion ne pourrait probablement pas voler! Par contre, il serait sans doute possible d'augmenter l'envergure du prototype et ainsi offrir d'autres possiblités. Il semble donc que cet aspect de la propulsion ne doit pas être écarté mais qu'il a encore besoin d'améliorations.

rrrrrrrrrrRetournons dans le domaine des plumes, le véritable génie de l'oiseau réside dans son aile, entièrement structurée avec des plumes, ce qui est donc résistant mais aussi léger. Elle présente un autre avantage celui d'être déformable. En effet, les contraintes du vol imposent des efforts violents sur la structure qui se déforme, plie, mais ne rompt pas. Elle s'adapte instantanément aux aléas du vol. Et c'est ceci qui fascine les scientifiques qui entrevoient plusieurs solutions pour parvenir à de tels résultats sur les avions.

rrrrrrrrrrComme pour beaucoup de choses avant cela (Internet...), l'armée permet de faire des recherches et des découvertes qui pourront peut-être améliorer notre technologie aéronautique. En effet, beaucoup d'ingénieurs travaillant sur des drones robotisés espions, développés dans le cadre de projet militaire (on a beaucoup cherché à développer ces drones au moment de la guerre en Irak), se sont inspirés du vol des mouettes et surtout de leur faculté à fléchir l'épaule et le coude. Les coudes droits permettent à l'avion de planer sans problème, les coudes vers le bas lui fond perdre sa stabilité mais il devient alors fortement manoeuvrable, les coudes vers le haut lui confèrent un contrôle optimal pour l'atterrissage. Un compromis de tout cela permettrait aux avions des performances nettement meilleures, c'est ce que font les oiseaux ! Or, leurs petits robots sont capables, tels des oiseaux, de modifier la forme de leurs ailes pour se diriger en zone urbaine et ainsi pouvoir disposer d'une incroyable palette de mouvements possibles (piqués entre les bâtiments, planer, accélérer, virages secs…).

rrrrrrrrrrTous ces mouvements sont aisément maîtrisés par les oiseaux, par contre, ils sont complètement nouveaux pour les hommes, ceci explique les difficultés de ces adaptations, c'est un véritable défi à relever pour les ingénieurs car les avions d'aujourd'hui sont très limités (impossibilité de reculer, de planer pour tous les avions, de voler latéralement, de faire du sur-place ou de voler à très basse vitesse !!). Tout cela, les oiseaux le peuvent et c'est cela qui fait rêvé l'homme.

Drone robotisé réalisé grâce à l'observation de mouettes, photographie extraite de http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=1701

rrrrrrrrrrLes ingénieurs tentent de parvenir à ce que nous expliquions ci-dessus par d'autres moyens dont un qui pourrait être très prometteur. En effet, des chercheurs ont réussi expérimentalement, en soufflerie, à améliorer la portance des ailes d'un avion en la truffant de capteurs et de systèmes de contrôle d'écoulement de l'air. Tous ces petits systèmes sont capables de faire vibrer l'aile pour qu'elle repousse les turbulences de l'air. Cette technique est très envisagée, notamment par Boeing.

rrrrrrrrrrUne autre hypothèse pour ce qu'on pourrait appeler un retour direct à l'observation de la nature mais qui reste néanmoins infaisable actuellement, même si les ingénieurs sont confiants, en particulier grâce aux nouveaux matériaux « intelligents » appelés matériaux piézo-électriques (ils sont capables de se déformer, de sentir la pression, la température…), est de créer une véritable aile du futur capable de comprendre son environnement et de s'y adapter, des capacités que l'on ne trouve que chez les oiseaux ! Ceci reste difficile à réaliser mais pourquoi pas dans plusieurs dizaines d'années !