L'Aile d'oiseau : Source d'inspiration pour le futur...
L'aile d'oiseau sera, dans le futur, une source d'inspiration majeure pour
la réalisation d'innovations en matière d'aéronautique.
Ainsi de nombreuses entreprises, telles Airbus ou le centre français de recherche aérospatiale Onera, tentent d'étudier et de comprendre le vol des oiseaux, afin d'en reproduire les caractéristiques dans différentes applications concrètes.
⇒Le constructeur aéronautique européen Airbus a dévoilé ses développements pour l'avion de demain lors d'une présentation effectuée à Londres le 13 juin 2011.
Ces esquisses d'un appareil volant seront peut-être celles qui serviront de référence pour le transport aérien du futur.
Clé de voute de l'avion-concept d'Airbus, cette membrane intelligente dont est dotée la cabine.
Elle s'adapte aux conditions d'éclairage et contrôle la température de l'air.
L'avionneur européen n'a pas donné de détail sur la technologie de cette membrane mais précise simplement que sa structure s'inspire de l'ossature des oiseaux. On peut effectivement constater la présence d'une ossature en ferraille très ressemblante à la structure trabéculaire de l' humérus de l'oiseau !
⇒ Airbus a aussi présenté ses futures perspectives en aéronautiques et a présenté les futures innovations dont bénéficieraient ses avions. La plupart d'entre elles, fondées sur le biomimétisme, sont largement inspirées des oiseaux.
Ailettes inspirées des aigles
Si les ailes des grands oiseaux de proie,comme celles de l'aigle des steppes étaient trop longues, elles ne pourrait pas profiter des colonnes d'air chaud ascendantqui leur permettent de s'élancer dans le ciel.
Néanmoins, les ailes de l'aigle ont trouvé l'équilibre parfait entre portance maximale et longueur minimale, en recourbant les plumes des extrémités de ses ailes vers le haut jusqu'à quasiment atteindre la verticale, leur assurant ainsi une très bonne portance.
S'inspirant de l'aile d'oiseau, les concepteurs ont ainsi décidé d'ajouter des winglets au bout des ailes de l'avion. Si les ailes de l'A380avaient été conçues selon les principes conventionnels, son envergure aurait été trop longue de trois mètres pour permettre à l'avion commercial le plus grand du monde d'être plus rentable en consommant moins de carburant et en réduisant les émissions.
Le vol silencieux du hibou
Le hibou moyen-duc est un chasseur particulièrement silencieux. Au cours des 20 millions d'années d'évolution, les hiboux ont développé un plumage crénelé sur les ailes et du duvet sur les pattes, qui réduisent au minimum le bruit aérodynamique.
Bien que les avions avancés génèrent déjà 75% de bruit en moins par rapport aux avions produits il y a 40 ans, les ingénieurs d'Airbus poursuivent leurs recherches afin de percer tous les secrets du vol silencieux du hibou.
Parmi les idées retenues, on peut citer un dispositif en forme de peigne, similaire à une brosse rétractable, imitant les caractéristiques des bords de fuite des ailes du
hibou, et un revêtement velouté recouvrant le train d'atterrissage.
Surface en mouvement
De la même manière que les oiseaux détectent les fortes rafales en vol et adapte la forme de ses ailes pour supprimer la portance,les sondes installées sur la pointe avant du nouvel A350XWB anticipent les rafales à l'avant de la voilure et déploient des surfaces mobiles pour améliorer l'efficacité du vol.
Ce dispositif permet de réduire la consommation de carburant et par conséquent les émissions.
⇒ Venant des mots grecs Ornithos (oiseau) et Ptéron (aile), le mot "ornithoptère" désigne une machine qui mime l’oiseau. L'objectif est d'offrir à l’homme des ailes assez puissantes et légères pour voler. Les premiers dessins d'un ornithoptère ont été réalisés par Leonard De Vinci en 1488.
Nommé Snowbird (oiseau des neiges en français) par ses inventeurs, cette machine a porté Todd Reichert dans les cieux pendant 19.3 secondes sur 145 mètres, c'est-à-dire à une vitesse de 25.6 kilomètres par heure (après un décollage tracté par une voiture). Todd et son équipe sont étudiants au Département des sciences de l'ingénieur de l' Université de Toronto (Faculty of Applied Science and Engineering, University of Toronto).
Afin d’obtenir un poids assez léger, l’équipe de 30 étudiants dirigée par T. Reichert fabrique l’ornithoptère avec des fibres de carbone, du bois de balsa et de l’écume. L’oiseau géant fait
seulement 42 kilogrammes pour plus de 32 mètres d’envergure.
C’est la même largeur que celle d’un Boeing 737 qui pèse pourtant plusieurs dizaines de tonnes. Le premier homme-oiseau a d’ailleurs perdu 8 kilos cet été pour que la machine puisse décoller. Outre la perte de poids, Todd Reichert subit un entrainement intensif pour pouvoir pédaler et faire battre les ailes simultanément. Le tout assez rapidement pour que l’ornithoptère puisse tenir l'air.
La Fédération Aéronautique Internationale (FAI) assiste à l’évènement et confirme : « c’est le premier vol d’ornithoptère de l’histoire ».
⇒Les hommes pourront sans doute disposer dans le futur de véritables "jumelles volantes", endurantes, discrètes, autonomes, pour aller voir sans s'exposer dans des zones à risques. Les ailes battantes ou vibrantes sont probablement une bonne solution pour atteindre les performances requises par de tels microdrones...
Les microdrones, qui ne dépasseront pas 15 centimètres, devront être très maniables, à grande comme à faible vitesse, et peu bruyants. Leur capacité de réserve en énergie - chimique ou électrique - sera réduite et leur propulsion devra donc être la plus efficace possible pour leur conserver une autonomie acceptable. "Toutes ces exigences pourraient être remplies par des engins à ailes battantes, qui seraient mêmes capables d'effectuer un vol stationnaire", explique Agnès Luc-Bouhali, responsable du projet Remanta mené par l'Onera (centre français de recherche aérospatiale). . Autre avantage : en ressemblant ainsi à un oiseau, ces drones miniatures passeraient plus facilement inaperçus et pourraient ainsi être utilisés dans le domaine militaire.
⇒ La société d'automatisation Festo, basée en Allemagne, après avoir réussi à déchiffrer le vol de l'oiseau, a créé SmartBird.
C'est un robot capable de reproduire les mouvements des oiseaux et de voler avec un naturel impressionnant.
Inspiré du goéland argenté, apte au décollage, au vol et à l'atterrissage sans assistance, cet oiseau mécanique représente à n'en point douter une nouvelle étape vers le plus vieux rêve de l'humanité.
Ses ailes peuvent non seulement battre de haut en bas mais aussi s'incliner selon un angle précis.
Les difficultés à surmonter pour créer de tels appareils sont nombreuses. En effet, il est très difficile de faire voler et de contrôler des engins à ailes battantes. Une des clés du succès semble ainsi être le biomimétisme : observer, comprendre et reproduire ce qui se passe dans la nature.
