Inspiré de la nature
Dans un futur proche, les avions seront probablement recouverts d’une peau de requin artificielle. Un requin nommé “Squale”, dispose d’une peau rugueuse qui présente des qualités tel que des denticules cutanées (écailles rugueuses) qui leurs permettent d’atteindre de grandes vitesses. Cet effet, appelé ”effet Riblet”, permet de maintenir le fluide près du corps en mouvement et de diminuer la résistance au fluide pour améliorer l’hydrodynamisme dans le cas du requin, et améliorer l’aérodynamisme dans le cas de l’avion. Avec cette technique, Airbus pense pouvoir gagner au moins 1% sur la consommation de carburant des avions si la surface de l’avion est recouverte d’au moins 40% à 70% d’un vernis imitant cette texture. La compagnie Lufthansa a déjà équipé plusieurs de ses avions de ligne pour tester sur une durée de plusieurs années l’efficacité de l’effet Riblet.
Ce gain, qui peut paraître minime au premier abord, s’avère en fait significatif car il est proportionnel à la durée de vie d’un avion. En effet, la durée de vie d’un avion peut atteindre 40 ans, d’où un gain qui se traduirait par une économie de milliers de tonnes de carburant et une diminution, dans la même proportion, des rejets de NOX et CO2 ce qui rendrait l’avion beaucoup moins polluant. Si cette solution fonctionnait à grande échelle, cela pourrait constituer un grand pas dans la transition écologique.
Comme mentionné dans la partie portant sur la physique, l'avion est soumis à différentes forces dont le poids et la portance. Ainsi plus le poids sera faible, plus le phénomène de portance sera facilité. Il faut donc que l'avion soit construit en respectant deux critères principaux : légèreté et solidité (pour tenir les charges mécaniques aérodynamiques et propulsives). Les ingénieurs se sont alors intéressés à l'aile de l'oiseau et plus précisément à son squelette. Ils ont découvert que les os des ailes d'oiseau sont lacunaires, c'est-à-dire qu'ils sont composés essentiellement de vide. En effet les os sont composés de cloisons optimisées en masse pour assurer une certaine solidité adaptée au vol.
Quelques infos...
Airbus travaille aussi sur un moyen de réduire sa consommation de carburant en faisant comme les canards migrateurs ou les oies qui volent en groupe pour avoir moins besoin d'énergies en exploitant les masses d’air tourbillonnantes générées par les oiseaux de devant permettant une poussée d’air importante. Ce système est déjà utilisé pour les avions de chasse mais pas pour les avions de lignes pour des questions de sécurité.
Un groupe d’étudiants hollandais a de même proposé pour les ailes d’avion un revêtement spécial capable de récupérer l’énergie à partir des vibrations de l’appareil. Grâce à une peau piézoélectrique, qui utiliserait la flexion de l’aile pour créer de l’électricité afin d’alimenter l’éclairage ou le système de divertissement en vol. Cette technique permettrait également de réduire les émissions de carbone.
Les ailes
L'avion est soumis à différentes forces dont le poids et la portance. Ainsi plus le poids sera faible, plus la portance sera élevée. Il faut donc que l'avion soit construit en respectant deux critères principaux : légèreté et solidité. Les ingénieurs se sont alors intéresser à l'aile de l'oiseau et plus précisément à son squelette. Ils ont alors découvert que les os des ailes d'oiseau sont lacunaires, c'est-à-dire qu'ils sont composés de vide essentiellement. En effet les os sont composée de cloisons assurant une solidité adaptée au vol .
Les ingénieurs ont alors recopié cette structure pour l'avion. Sur la partie rouge, on peut voire la mise en évidence de la structure interne de l'aile. On peut allons observer la structure lacunaire dans chacun des deux cas.
Les ailes...
Schéma mettant en avant les ressemblances externes ets de l'aile de l'oiseau et l'avion
