Le futur de l'aviation
Introduction
C’est à l’approche du 20ème siècle que les précurseurs comme Jean-Marie Le Bris ou Louis Mouillard ont montrés la voie aux constructeurs de planeurs puis d’avions du monde entier grâce notamment à l’observation des oiseaux.
Le 21ème siècle offre aux ingénieurs une nouvelle vision du biomimétisme puisqu’ils ne s’inspirent plus uniquement des oiseaux mais d’autres animaux comme les requins ou même les végétaux. C’est également un siècle où les chercheurs ont mis l’accent sur l'amélioration de l’aérodynamisme pour limiter la consommation de carburant, la pollution sonore et réduire l’impact négatif sur l’environnement (réchauffement climatique) étant donné que l’avion est le moyen de transport le plus polluantet le plus utilisé et un des plus grands facteurs du réchauffement climatique.
Les améliorations ont déjà commencée comme nous allons le voir avec par exemple bout des ailes recourbées (winglets) inspiré des cigognes dans certains avions comme par exemple l’airbus A350XWB ce qui donnent d’après airbus un gain de 10% de kérosène sur le long terme.
Les techniques de vol
De nombreux scientifiques se sont intéressés à l’analyse des oiseaux et à leur adaptation en fonction des conditions dans lesquelles ils se trouvent. Leurs recherches ont aboutis à de nouvelles techniques de vol, certaines pour le court terme, d’autre efficaces sur le long terme.
On cherche à appliquer le vol stationnaire des oiseaux aux avions. Même si l’avion ne peut pas être immobile dans les airs, cela leur permettraient de changer de direction brutalement comme les oiseaux, sans avoir recours à une manipulation complexe et éviter un besoin de prévoir tout danger possible.
Les chercheurs s'intéressent également aux problèmes liés au vent (turbulences, rafales) et se sont aidés pour cela de l’analyse du comportement face au vent d’un oiseau de mer nommé le Busard.
Cet oiseau reussi, grace a une légère torsion au niveau de son aile, se stabiliser après un coup de vent.
Pour effectuer un virage, l’avion exploite un système de gauchissement, c’est à dire la combinaison d’un mouvement de roulis (mouvement de l’avion qui tourne autour de son axe) et d’une légère torsion des ailerons, ce qui permet également d’améliorer l’efficacité du vol pour une envergure donnée.
Pour faire face aux rafales de vent, les ingénieurs se sont aperçus que certains oiseaux disposent d’un système de contrôle actif local au niveau de leur bec, leur permettant d’anticiper des futures vents puissants. Il ont donc adapté ce système de détecteur de rafales de vent aux nouveaux Airbus A350.
Ensuite, pour s’adapter aux faibles vitesses lorsqu’ils doivent par exemple se poser sur le sol, l’oiseau doit opérer une ouverture complète de son aile. Les ingénieurs s’en sont donc inspiré pour l’aviation afin que l’avion puisse contrôler à la fois son élévation ( portance ) et le freinage ( traînée ).
Chaque oiseau dispose d’ailettes et ce principe fut appliqué aux avions. Il s’agit d’extensions fictives de l’aile que les ingénieurs ont appliqué à l’A380 et qui seront également appliquées dans le futur sur l’A320 afin de réduire la consommation et les émissions de carburant et donc de CO2.
Enfin, les chercheurs ont analysé la technique de vol en groupe qu’utilisent les oiseaux migrateurs, ce qui leur assure une forte d’économie d’énergie, en exploitant la production des premiers oiseaux. Aussi, l’application de cette technique aux avions est jugée intéressante pour réduire les émissions polluantes dans le futur.