23 avril 2025

Les avions sont conçus pour résister à de nombreuses conditions météorologiques. Bien qu’il ne soit pas agréable d’être un passager à bord d’un avion voyageant par temps turbulent, c’est un événement plus que probable. Bien sûr, il y a des conditions dans lesquelles il est nécessaire de retarder les vols. En ce qui concerne les petits avions, en particulier les drones, qui n’ont pas de pilote à bord pour rendre compte des conditions météorologiques inattendues, le ciel clair est encore plus important.

La majorité des drones utilisés commercialement et récréatifs, comme le DJI Mavic 3, pèsent environ 5 livres. Les drones de taille moyenne et de grande taille utilisés pour des tâches comme les livraisons ou au sein de l’industrie agricole peuvent peser entre 25 et 100 lb. Dans le marché des taxis de drones émergents, Evtols (avion de décollage vertical électrique et d’atterrissage), comme l’Ehang 216, qui peut soutenir deux passagers, ont un poids de décollage maximal de 2 866 livres. Tous ces drones doivent être opérés dans des conditions faibles au vent pour éviter le risque d’être détruit et potentiellement provoquer un accident.

Les drones sont utilisés dans tout, des forces de l’ordre et de la recherche et du sauvetage, pour fournir des médicaments et des tasses de café, inspecter les infrastructures critiques, fournir une couverture médiatique, collecter des données et surveiller la santé des cultures. Le monde s’appuie de plus en plus sur la technologie des drones pour se croiser et aider dans de nombreux secteurs. Cependant, l’industrie des drones est limitée par sa capacité à gérer des conditions de vent encore modérées. C’est pourquoi une équipe de chercheurs du campus de Bundoora de l’Université Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) a travaillé pour développer des systèmes qui renforcent la tolérance des drones aux conditions venteuses.

Plusieurs études ont été menées par le conférencier principal, le Dr Abdulghani Mohamed du département de génie aérospatial et de l’aviation de RMIT. Le domaine d’expertise du Dr Mohamed réside dans l’application de la biomimétique à l’aérodynamique pour les systèmes de vol sans pilote. La biomimétique est la pratique de l’étude du fonctionnement des choses dans la nature et de l’application de ces connaissances pour améliorer les systèmes artificiels. Par exemple, comment les combinaisons sont inspirées par la peau des requins, ou comment les bavures de bardane s’en tiennent à la fourrure animale ont inspiré l’invention du velcro. De même, le biomimétisme inspiré des oiseaux est souvent utilisé dans la conception des avions.

Le Dr Mohamed explique que les études précédentes ont examiné comment les oiseaux battent leurs ailes pour maintenir le contrôle des rafales de vent. Ces études ont conduit à des développements dans la façon dont les avions à voilure fixe ajustent leurs volets pour le contrôle aérodynamique. Pour son dernier projet, le Dr Mohamed a collaboré avec le Dr Shane Windsor, professeur agrégé d’aérodynamique bio-inspirée à l’Université de Bristol en Angleterre, pour examiner comment les oiseaux planent dans des conditions venteuses.

Pour l’expérience, l’équipe s’est associée à une fauconnerie locale qui a fourni deux Kestrels Nankeen, un petit oiseau de proie originaire d’Australie, nommé Kevy et Jedda. Alors que les oiseaux étaient nourris par un gestionnaire, l’équipe a placé une gamme de capteurs de capture de mouvement dessus. Ce sont le même type de capteurs utilisés pour capturer les mouvements d’un acteur pour des effets spéciaux, et le gestionnaire a déclaré que les oiseaux étaient entièrement non bothers par le processus. Kevy et Jedda ont ensuite été libérés dans une soufflerie, où les moindres détails de leurs mouvements ont été enregistrés pour que l’équipe étudie.

Le Dr Mohamed a déclaré que l’étude a révélé que les oiseaux avaient un contrôle remarquable sur leur tête, les déplaçant moins de 5 mm, tout en faisant des ajustements subtils à leurs formes d’aile. Ces ajustements affectent la façon dont le vent rencontre la surface des corps des oiseaux, ce qui permet de planer régulièrement dans des vents violents. « Nos résultats entourant les changements dans la surface des ailes pourraient être appliqués à la conception des ailes de morphing dans les drones, améliorant leur stabilité et les rendant plus sûrs par temps défavorable », a-t-il déclaré.

Le Dr Windsor a noté que dans de nombreuses îles éloignées du Royaume-Uni, la livraison de courrier et l’accès aux nécessités de base reposent sur le transport aérien, un service de plus en plus soutenu par des drones autonomes. Cependant, ces îles sont souvent confrontées à des vents forts, ce qui rend le système moins fiable. Il a déclaré que cette étude pourrait conduire à des conceptions de drones qui permettraient aux personnes de ces zones éloignées d’accéder à des choses dont ils ont besoin. « L’avantage de la transmission des ailes », a déclaré le Dr Windsor, « est qu’ils pourraient être continuellement optimisés tout au long d’un vol pour une variété de conditions, ce qui rend l’avion beaucoup plus maniable et efficace. » Alors que la technologie des drones continue d’évoluer, des projets biomimétiques dirigés par des chercheurs comme le Dr Mohamed et le Dr Windsor peuvent être la clé pour débloquer un vol plus sûr et plus fiable dans les conditions météorologiques les plus difficiles.

Précédents du drone: