Un capteur de pression d’air intelligent pour rendre les drones plus sûrs

Dans le cockpit des avions, l'un des instruments essentiels est l'anémomètreanémomètre autrement appelé badin. Il affiche le relevé de la pressionpression de l'airair contre l'aile via un tube appelé Pitot dirigé face au flux d'air et la pression statique grâce à deux orifices sur les flancs de la carlingue. C'est efficace et résilientrésilient pour indiquer la vitesse de l'aéronefaéronef par rapport au ventvent, mais l'instrument est coûteux, volumineux et vient entraver l'aérodynamisme. Lorsqu'il s'agit de drone de petite taille, la mesure de la pression de l'air sur l'aéronef est donc rudimentaire, voire inexistante.

C'est pourquoi, pour renforcer la sécurité des vols, surtout sur les phases de décollage et atterrissage, des scientifiques de l'université de l’État d’Ohio aux États-Unis, ont mis au point un capteur de pressioncapteur de pression révolutionnaire. Il peut à la fois indiquer en temps réel la pression de l'air et la direction du vent ; il permet par le jeux d'algorithmes d'estimer plus précisément la consommation d'énergieénergie de l'aéronef. L'instrument de mesure a été conçu à partir de matériaux dits « intelligents ». La matièrematière détecte les variations de pression et réagit pour délivrer des informations de vol.

Un capteur en matériau « intelligent »

L'équipe de recherche a utilisé un polymèrepolymère électrique appelé fluorure de polyvinylidène (PVDF). C'est ce que l'on trouve dans les enveloppes des batteries lithium-ion. Le matériaumatériau a l'avantage de pouvoir produire de l'énergie lorsqu'une pression lui est appliquée. C'est justement cette pression qui permet à la fois d'alimenter le capteur et également de mesurer la vitessevitesse de la masse d'airmasse d'air contre le fuselagefuselage.

Le capteur PVDF est directement intégré dans le profil de l'aile, ce qui réduit la traînée aérodynamique. Pour déterminer la direction du vent, le capteur est associé à une petite boussole magnétomètre numérique. Elle mesure l'orientation du profil aérodynamique par rapport au champ magnétique terrestrechamp magnétique terrestre. Ce type de capteur pourrait être implanté aussi bien dans les drones, les ballons ou les avions, mais aussi sur les éolienneséoliennes, et même leurs pales, pour améliorer leur efficacité.