Les animaux : une source d’inspiration pour les avions
Lorsque Clément Ader a dessiné ses avions il y a plus d’un siècle, il s’est inspiré de la mécanique et de la forme de l’aile de la chauve-souris, il a imité les plumes des oiseaux pour dessiner ses hélices et il a observé l’aérodynamisme du poisson-volant.
Des années plus tard, les chercheurs, designers et constructeurs de véhicules continuent à s’inspirer des faunes marine et terrestre pour développer de nouvelles idées.
Car la nature est bien faite : l’évolution a permis à de nombreuses espèces d’être aujourd’hui capable de se déplacer sur terre, dans l’eau et dans les airs avec une efficacité et des techniques impressionnantes.
La NASA l’a compris et vient de dévoiler l’un de ses projets : l’ACTE (Adaptive Compliant Trailing Edge), un nouveau type d’aile pour les avions.
L’agence spatiale américaine s’est directement inspirée du mouvement des ailes des oiseaux pour développer avec FlexSys une aile amovible et flexible.
Il est en fait plutôt fréquent que des constructeurs s’inspirent d’animaux volants ou marins pour améliorer l’aérodynamisme, la stabilité ou la vitesse d’un avion.
Découvrons ces appareils dont les designs plus ou moins fous sont directement inspirés de notre faune.
Des avions qui battent des ailes
L’aéronautique et le spatial ont le même objectif : faire voler leurs appareils plus loin, plus vite et avec plus d’efficacité. Les innovations technologiques sont d’ailleurs souvent transférées d’une industrie à l’autre.
La NASA s’est associée à FlexSys et l’Air Force Research Laboratory pour développer une aile révolutionnaire, inspirée des ailes des oiseaux.
Les chercheurs ont d’abord fait plusieurs tests en inclinant les ailes selon différents angles afin de collecter des données.
Mais l’ACTE va plus loin : elle est conçue pour changer de position en plein vol, imitant ainsi le battement d’aile d’un oiseau.
L’ACTE est également flexible et homogène ce qui permettrait d’éviter les frictions et rend l’avion plus performant.
Cependant, certains sont sceptiques quant à la nécessité de ses ailes mouvantes. Jeff Jupp, qui a travaillé pour Airbus en tant que directeur technique, estime que l’impact serait très minime sur l’avion.
De plus, chaque innovation aéronautique doit passer à travers un processus long et complexe avant de pouvoir être utilisée par les constructeurs. Il faudra donc attendre un peu avant de voir des avions décoller en battant des ailes.
En savoir plus sur les brevets et la naissance d’un avion.
La baleine volante d’Oscar Viñals
Oscar Viñals a imaginé l’un des plus gros avions du monde, encore en cours de projet. L’idée du designer espagnol est de proposer un appareil offrant assez de place pour que chaque passager puisse voyager confortablement et dans un environnement sécuritaire.
Pour répondre à ces exigences, Oscar Viñals s’est tout simplement inspiré du plus grand mammifère terrestre : la baleine.
Nommé Sky Whale (la baleine du ciel), l’appareil pourrait utiliser des innovations technologiques très avancées lui permettant notamment de décoller à la vertical et de réparer de façon autonome des ailes au besoin.
Cependant l’idée de faire voler une baleine de métal ne séduit pas tout le monde. Pour le professeur d’aéronautique de la MIT Mark Drela, un avion doit être efficace avant d’être beau. Selon lui, le poids de l’avion est essentiel et Sky Whale semble beaucoup trop imposant pour pouvoir voler.
Oscar Viñals ne se démonte pas pour autant. Il a même imaginé le grand frère de Sky Whale : Progress Eagle, cette fois-ci inspiré de l’aigle.
L’appareil est équipé de matériaux extra-légers et marche à l’énergie solaire et grâce à des turbines générant de l’électricité durant le vol.
Comme un aigle, Progress Eagle a de longues ailes permettant de manœuvrer l’avion.
Chauve-souris & martinet : Les petits espions du ciel
De plus petits animaux ont inspiré des chercheurs à créer de petits appareils volant dotés de caméras pouvant scanner le sol et le ciel.
RoboSwift est inspiré du martinet (Swift signifie martinet en anglais), qui est un petit oiseau capable de replier ses ailes en arrière pour contrôler sa vitesse et sa stabilité dans les airs.
Il est doté de trois caméras, dont une tournée vers le sol. Les caméras peuvent d’ailleurs être utiliser pour observer les martinets dans leur milieu naturel. Elles peuvent être connectées à des casques de réalité virtuelle.
COM-BAT, qui ressemble à une chauve-souris, vole grâce à l’énergie solaire et est doté d’une caméra à l’avant.
Plus discrète que les drones classiques, son but est de récolter des informations pour l’armée Américaine.
Que sont les drones et comment sont-ils réglementés ?
Les animaux, une inspiration pour tous les moyens de transports
Les animaux n’ont pas seulement inspiré les designers d’avions. De nombreux bureaux de recherche ont pris l’habitude d’observer la nature pour améliorer la performance de leurs produits.
Le Japon est bien connu pour l’efficacité de ses trains. Le Shinkansen est le système de TGV en service au Japon, et sa série 700 est directement inspirée du martin-pêcheur.
Les trains japonais peuvent atteindre 322 km/h. Cette grande vitesse pose problème à la sortie des nombreux tunnels où la pression de l’air compressé entraine un gros « boom » sonore.
Pour adresser ce problème, les experts ont observé la technique du martin-pêcheur qui plonge dans l’eau et en ressort sans aucune éclaboussure.
En dotant les trains d’un bec similaire à celui du martin-pêcheur, les chercheurs ont réussi à modifier la pression de l’air à la sortie des tunnels t réduire le bruit.
La McLaren P1 est également un exemple de voiture dont le design est inspirée d’un grand poisson de mer : le marlin. C’est un poisson très rapide sur les courtes distances et doit cette performance à ses écailles et sa peau.
Les designers ont donc observés de près les caractéristiques du poisson pour augmenter l’aérodynamisme de la P1.
Le poisson empaillé trône toujours dans les bureaux de recherche de McLaren.
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