Vol musculaire à ailes battantes

Posted on 29/09/2010 by

3


Durant l’été 2010, une équipe d’étudiants de l’université de Toronto ont réalisé plusieurs vols autonomes avec leur Snowbird, un monoplace à… ailes battantes. Durant ce vol, l’appareil a couvert 145 mètres à une vitesse moyenne de 25,6 km/h. La propulsion est humaine, avec Todd Reichert aux commandes développant la puissance nominale d’un être humain, à savoir environ 0,3 ch. Il s’agirait du premier vol d’un appareil à ailes battantes à l’énergie musculaire. Un dossier de record a été déposé pour validation par la FAI.

Le principes des ailes battantes repose sur un battement de la voilure dans le plan vertical mais surtout d’une rotation de l’aile autour de son envergure, avec variations de l’angle d’incidence en fonction du battement vertical.

L’appareil pèse environ 40 kg pour 32 m d’envergure. Comme pour les appareils de la série Gossamer, réalisés il y a deux ou trois décennies par Paul McCready, le Snowbird fait appel à une structure légère et de nombreux câbles, le meilleur compromis entre aérodynamique, devis de masse et tenue structurale. Les câbles permettent également de tordre l’aile pour les variations d’incidence durant le vol.

Plus d’informations sur le site de l’équipe à l’adresse :

http://hpo.ornithopter.net

Plusieurs vidéos sont visibles sur YouTube dont celle-ci, avec les premiers vols tractés.

http://www.youtube.com/user/ornithopterproject

Source : http://www.pilotermag.com/Pilotesmag/Le_Blog/Entrees/2010/9/24_VOL_MUSCULAIRE_A_AILES_BATTANTES.html

Flapping Wing Theory
In an ornithopter the wings must produce both the lift to counteract the weight of the aircraft, and the thrust to counteract the body drag. Lift is produced in the conventional way, with the oncoming air striking the wing at a positive angle of attack; thus no feathers, valves or folding of the wing is required to produce lift. The key is to produce enough thrust with the wing to keep the aircraft flying at the required forward velocity. This thrust is produced by placing the wing at a lower angle of attack, relative to the local flow velocity, on the upstroke, and at a higher angle of attack on the downstroke. It can be seen in the figure below that this results in a large amount of lift and thrust on the downstroke and a small amount of lift and drag on the upstroke. The net result is positive lift and positive thrust.

Throughout the stroke the wing must twist with the proper magnitude and phase to produce the proper angles of attack. This is accomplished passively by designing the structure in such a way that the aerodynamic and inertial forces produce the proper twist. Achieving the right twist along the entirety of the span is one of the more difficult problems in building a successful ornithopter and has formed the basis of much of the past research at the University of Toronto. For more information about various aerodynamic and structural models, as well as several predecessor ornithopter projects at UTIAS please visit http://www.ornithopter.net/research_e.html.

Voir aussi

Les ornithoptères, vous connaissez ?

Ornithoptère est le nom donné à une machine construite par l’homme pour voler en battant des ailes. Récemment un record (en cours d’homologation par la FAI) a été battu avec un maintien de la vitesse et de l’altitude par battement des ailes pendant 19,3 secondes (vidéo). Le premier vol humain réussi (vidéo) a été réalisé en 2004 par Yves Rousseau génial inventeur et concepteur français. Un blog remarquable et un site en français sur ce sujet passionnant qui ne manque pas de poésie.
Posted in: Actualités