Les micro-drones : Deux fois mieux grâce à des ailes volontairement mauvaises

Spektrum der Wissenschaft

29/2/2020

Traduction: traduction automatique

Jusqu'à six fois plus longtemps en l'air et encore plus stable. Pour concevoir de nouvelles mini-ailes, les chercheurs ont tout simplement jeté par-dessus bord les connaissances qui avaient fait leurs preuves.

Une équipe de scientifiques a conçu des ailes avec lesquelles n'importe quel avion de ligne ordinaire resterait cloué au sol comme une pierre. Au lieu de guider le flux d'air au-dessus de la surface de la manière la plus douce et la plus ininterrompue possible, ils le font s'arrêter dès le bord d'attaque pointu de l'aile. Étonnamment, comme l'équipe l'écrit dans la revue Science Robotics, cela se traduit par un vol plus efficace et plus stable.

Cela ne fonctionne toutefois qu'avec des ailes d'une taille nettement inférieure à un mètre, c'est-à-dire avec ce que l'on appelle des micro-drones ou des micro-UAV. Selon l'équipe de Matteo Di Luca de l'université Brown de Providence (Rhode Island), les batteries actuelles permettent à ces appareils de quelques grammes de rester en vol pendant environ une demi-heure. Grâce à leurs nouvelles ailes, un tel engin volant pourrait voler jusqu'à trois heures, du moins dans des conditions idéales. Dans des conditions réalistes, la durée de vol descendrait tout de même à une heure et demie, voire plus, ce qui est considérable, estime le groupe sur la base de ses essais en soufflerie.

Ils ont copié la structure des ailes dans la nature. Des insectes et d'autres petits volants leur auraient inspiré de faire abstraction des lois de l'aérodynamique qui s'appliquent à grande échelle. En effet, dans le monde de l'infiniment petit, les influences qui s'exercent sur un avion sont très différentes. Ils seraient par exemple constamment ballottés par des rafales d'air qui n'affecteraient pas un avion de taille normale.

L'astuce du décrochage contrôlé permet toutefois d'éviter la sensibilité aux perturbations, ont constaté les scientifiques. Concrètement, le bord d'attaque pointu fait en sorte que des turbulences apparaissent dans la moitié avant de l'aile. Celles-ci semblent rendre l'avion moins sensible aux rafales aléatoires. A l'extrémité arrière de l'aile, les scientifiques ont placé un rail arrondi semblable à un volet d'atterrissage. Elle récupère le flux d'air tourbillonnant et assure ainsi la portance.

Cette astuce réduit toutefois l'efficacité de l'aile, écrivent les chercheurs. C'est pourquoi les ailes devraient être plus longues que celles des mini-drones classiques. L'abandon du profil d'aile classique facilite également cette opération : Les ailes pourraient sans problème être plus épaisses et donc plus stables, on gagnerait en outre plus de place pour les batteries - et donc une durée de vol encore plus longue.

Spektrum der Wissenschaft

Nous sommes partenaires de Spectre des Sciences et souhaitons rendre plus accessible l'information scientifiquement fondée. Vous aimez les articles de Spektrum ? Alors suivez Spektrum der Wissenschaft ou abonnez-vous au magazine et soutenez ainsi le journalisme scientifique.

Spektrum der Wissenschaft

Wissenschaft aus erster Hand

dirdjaja@spektrum.de

Des experts de la science et de la recherche rendent compte des dernières découvertes dans leur domaine – de manière compétente, authentique et compréhensible.

Suivre

Ces articles pourraient aussi vous intéresser