Les secrets des crécerelles stationnaires pourraient aider les drones urbains

De nouveaux enseignements sur les secrets des faucons crécerelles en vol stationnaire pourraient aider les drones de livraison à naviguer dans l’air turbulent des villes, selon des scientifiques de l’Université de Bristol et de l’Université RMIT en Australie. L’image d’un crécerelle suspendu immobile au-dessus du sol pendant qu’il cherche sa proie est un enchantement pour les amoureux de la nature, et un tour de magie que les experts en drones sont impatients d’étudier.

En utilisant une technologie de capture de mouvement similaire à celle utilisée pour enregistrer les performances dans les blockbusters, les chercheurs ont pu mieux comprendre comment les crécerelles restent si immobiles. Les chercheurs espèrent que cette recherche pourrait aider les ingénieurs à développer des avions et des drones à aile fixe mieux capables de faire face aux turbulences et aux vents forts.

La technologie de caméra et de capture de mouvement a permis aux chercheurs d’observer deux crécerelles de Nankeen, appelés Kevy et Jedda, en train de planer dans une soufflerie exploitée par l’Université RMIT. Les crécerelles de Nankeen sont une petite espèce de faucons originaire d’Australie. Les deux oiseaux venaient d’un sanctuaire local de faucons et étaient utilisés dans la fauconnerie.

Précédemment, des études avaient examiné des oiseaux battant des ailes – moins utile pour obtenir des insights sur la façon dont les avions volent. En revanche, il est pensé que les leçons tirées de l’étude du vol plané de crécerelles dans le vent pourraient être particulièrement précieuses pour les ingénieurs de l’aviation.

« Les études précédentes impliquaient des oiseaux volant de façon décontractée à travers des turbulences et des rafales à l’intérieur de souffleries. Dans notre étude, nous avons suivi un comportement de vol stationnaire unique dans le vent », a déclaré Dr. Abdulghani Mohamed, chercheur principal à RMIT. Son équipe a constaté que les crécerelles étaient excellents pour garder leur tête immobile – se déplaçant de moins de 5 mm – tout en chassant malgré l’air turbulent. Selon les chercheurs, la clé de l’habileté d’un crécerelle à rester immobile et à faire face aux turbulences réside dans sa capacité à modifier la forme de ses ailes.

Actuellement, comme le savent ceux qui ont jeté un coup d’œil par un hublot d’avion, les avions à ailes utilisent principalement des surfaces de contrôle articulées pour contrôler le vol. Désormais, il est pensé que le « morphing des ailes » des crécerelles pourrait inspirer des technologies similaires dans les avions et les drones.

Les ailes solides et les turbulences peuvent limiter le fonctionnement des drones. Ceux qui opèrent dans des environnements venteux, tels que les livraisons postales comme celles vers les Orcades, sont limités par la météo. Même les petits drones opérant dans les villes doivent naviguer dans les rafales dignes de souffleries autour des bâtiments familières aux citadins.

Le morphing des ailes fonctionnerait actuellement mieux à l’échelle des drones. Mais le professeur associé en aérodynamique bio-inspirée à l’Université de Bristol, Dr. Shane Windsor, a déclaré à la BBC qu’il était possible qu’il y ait des éléments qui pourraient être transférés aux avions : « Nous voyons de plus en plus de grands avions avoir de plus en plus d’ailes flexibles, donc contrôler cette flexibilité que les oiseaux sont très, très doués pour faire pourrait potentiellement s’étendre aux avions commerciaux également ».

Les capacités des crécerelles à détecter et à s’adapter aux turbulences pourraient également avoir des leçons pour la conception des grands avions. Les travaux précédents supervisés par le Dr. Windsor impliquaient de placer des sacs à dos sur des mouettes pour explorer comment elles utilisent les courants d’air autour des bâtiments pour maximiser l’efficacité de leur recherche alimentaire urbaine. D’autres chercheurs ont construit des drones basés sur l’étude des capacités des crécerelles et d’autres oiseaux à exploiter les ascendances pour économiser de l’énergie en vol.

Le Dr. Windsor estime qu’il y a encore beaucoup d’inspiration pour les ingénieurs à trouver en considérant nos amis à plumes : « Ce qui m’excite en général dans l’étude du vol des oiseaux, c’est que cela nous donne simplement une façon différente de penser aux avions et à la façon de traiter avec les environnements naturels ».