Les idées d’hier peuvent se révéler pleines de promesses. Surtout, peut-être lorsqu’elles ont été portées par Léonard de Vinci. C’est ce que des chercheurs ont imaginé. Et voilà comment ils ont trouvé un moyen de rendre nos drones plus silencieux.
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Depuis quelques années, de plus en plus de personnes se plaignent... du bruit que font les drones qui volent au-dessus de leurs têtes. Et les experts s'attendent à ce que les nuisancesnuisances empirent avec la multiplication des usages comme la livraison de colis ou les interventions d'urgence réalisées par drones interposés. Mais des chercheurs de la Johns Hopkins Whiting School of Engineering (États-Unis) ont peut-être trouvé une solution à ce problème. Ils expliquent, dans le bulletin de l’American Physical Society, comment ils comptent, pour cela, exploiter un dispositif inventé par Léonard de Vinci il y a plus de 500 ans : la vis aérienne.
Pour l’hélice des drones, passer des pales à la vis
Pour comprendre, il faut d'abord identifier l'origine du problème. Le bourdonnement caractéristique des drones est en effet produit par ce que les physiciensphysiciens appellent un « vortexvortex de pointe ». Autant de tornades miniatures qui sont créées par la rotation des pales plates, fines et inclinées. Or des hélices en forme de vis, comme celles imaginées par Léonard de VinciLéonard de Vinci, ont tendance à disperser ces vortex. Et donc, à diminuer le bruit.
Ainsi, sur la base de travaux réalisés par des étudiants de l'université du Maryland (États-Unis), les chercheurs ont construit un tel modèle de vis aérienne en 3D pour simuler le flux d'airair autour du rotor pendant que le drone plane dans les airs. Ils ont pu prévoir la vitessevitesse et la pressionpression du flux d'air autour de l'hélice. Et à partir de là, estimer le niveau du bruit produit.
La vis aérienne de Léonard de Vinci au secours des drones
Résultat : à portanceportance également -- puisqu'il n'est pas question ici de modifier les performances techniques du drone --, l'hélice en forme de vis de Léonard de Vinci fait beaucoup moins de bruit que le système de pales actuel. Les chercheurs comptent reproduire leurs essais sur des modèles de drones plus gros et qui volent à des vitesses plus élevées. Ils ne sont pas sûrs que la vis aérienne de Léonard de Vinci soit la plus adaptée à ces cas. Mais ils confirment que pour les applicationsapplications où la réduction du bruit est plus importante que l'efficacité aérodynamique, cette solution devrait être envisagée.
Enfin un drone inspiré des vis aériennes imaginées par Leonard de Vinci !
Une équipe d'ingénieurs du Maryland a donné vie au projet fou de vis aérienne de Léonard de Vinci dessinée à la fin du XVe siècle.
Article de Sylvain BigetSylvain Biget paru le 05/02/2022
Il y a drone et drone... Celui conçu par l'équipe de l'Université du Maryland aux États-Unis, est très particulier avec ses hélices hélicoïdales. Elles viennent rappeler la vis aérienne imaginée par Léonard de Vinci à la fin du XVe siècle. Et pour cause ! Elles en sont totalement inspirées. Alors qu'ils étaient au premier abord septiques, c'est avec surprise que les chercheurs ont pu faire décoller et évoluer l'aéronefaéronef animé par ses quatre rotors faisant tourner ces hélices en forme de vis. Les scientifiques ont pu présenter leurs résultats lors de la conférence Transformative Vertical Flight 2022 à San José, en Californie (États-Unis) dernièrement.
On est loin des expérimentations de la Renaissance. À la place du boisbois, de la toile de linlin et du cuir, c'est de l'aluminiumaluminium et du plastiqueplastique qui a servi à concevoir ce drone à l'allure particulière. C'est également la modélisationmodélisation informatique qui a permis d'optimiser la conception des hélices pour vérifier leur comportement aérodynamique.
Vers un taxi volant à vis aérienne ?
Les chercheurs ont également convenu que le format quadricoptère avec ses quatre rotors qui assurent la stabilité du vol, est la seule architecture d'aéronef à pouvoir exploiter cette forme hélicoïdale d'hélices. Après ces sauts de puces en guise de vols d'essais, les chercheurs considèrent que leur technologie remise à échelle humaine pourrait permettre de transporter une personne sans difficulté. Outre le fait d'avoir pu exploiter une invention datant de la fin des années 1480, les chercheurs n'expliquent pas si l'utilisation de ces vis hélices permettent d'optimiser le rendement lors du vol de l'aéronef.
