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Ce drone morphing prend des vols inspirés par la nature

Ce drone morphing prend des vols inspirés par la nature


Ce drone morphing signifie une nouvelle ère de la robotique aérienne, une où la nature et la technologie fusionnent pour produire un exploit d'ingénierie.

Les drones se présentent sous de nombreuses formes. Les variantes les plus courantes sont à voilure fixe et rotative. Les deux types sont optimisés pour fonctionner dans des conditions précises. Les ailes fixes permettent un vol soutenu car le profil aérodynamique laisse planer le drone.

Cela augmente l'efficacité dans des conditions venteuses. Cependant, les drones à voilure fixe ne sont pas aussi agiles que leurs homologues rotatifs. Alors, comment tirer le meilleur parti des deux mondes - agilité et vol soutenu?

Une réponse peut venir de Suisse. L'ingénieur Dario Floreano et son équipe de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ont développé un nouveau type de drone qui s'inspire de la nature. Le design de Floreano, publié dans l'Interface Focus Journal (décembre 2016), imite l'agilité d'un oiseau en équipant les extrémités du drone de plumes artificielles rétractables.

Les plumes, ou primaires, sont constituées de fibre de verre recouverte de tissu de nylon. Ils contiennent également une tige en fibre de carbone pour plus de résistance. Le drone à changement de forme peut s'adapter à des conditions de vent variables en appliquant une stratégie de morphing. Les plumes artificielles se replient de manière asymétrique (une à la fois) pour améliorer rapidement la maniabilité et le contrôle de l'avion.

Le drone élimine les tourbillons de bout d’aile (air tournant derrière l’aile) en rétractant les deux franges de l’aile et en réduisant ainsi la surface. Cette réduction du frottement de l'air, ou traînée, permet au drone de résister à des vents violents.

En réduisant la résistance de l'air, un oiseau peut augmenter sa vitesse sans dépenser plus d'énergie que nécessaire.

Le prototype a un rayon de virage minimum de 3,9 m avec les ailes complètement déployées et de 6,6 m une fois rétractées. Selon les simulations, le drone aurait une vitesse minimale de 6,3 m / s avec les ailes complètement déployées et de 7,6 m / s une fois replié.

Ces valeurs sont rendues possibles par la structure à plumes qui subit une réduction de 41 pour cent de la surface totale de l'aile; réduire le coefficient de traînée de plus de 40% une fois rétracté. Lorsqu'elle est déployée, la plus grande surface a un coefficient de portance supérieur de 32%.

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Ce n'est pas la première traduction des qualités d'oiseaux en robotique. SmartBird est un drone léger construit par Festo et calqué sur une mouette. SmartBird bat ses ailes pour gagner à la fois la portance et la propulsion tout en tordant son torse pour la direction. Une idée intéressante serait de voir ces deux idées fusionnées. Il pourrait fabriquer un concept aérien complet qui ressemble aux qualités d'un oiseau.

Écrit par Terry Berman


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