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Avions : se débarrasser des insectes pour économiser du carburant

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Pour réduire la consommation en carburant des avions, évitons que les insectes rencontrés en vol y adhèrent. Dans cette optique, une équipe de la Nasa développe depuis plusieurs mois de nouveaux revêtements antiadhésifs qui viennent d'être testés en conditions réelles. Des candidats se profilent, mais ils doivent encore faire leurs preuves dans le temps.

Les résidus laissés par des insectes s'étant écrasés sur l'aile d'un avion perturbent les flux d'air laminaires. Les turbulences générées augmentent alors la traînée de l'engin et donc sa consommation en carburant (jusqu'à 30 %, selon des études citées par la Nasa). © David C. Bowman, Nasa Langley Research Center

Des solutions sont actuellement recherchées pour réduire la consommation en carburant des avions commerciaux, et donc la pollution qu'ils engendrent. Les principales pistes envisagées suivent un même fil conducteur : il faut alléger ces engins, notamment grâce à l'utilisation de matériaux composites, et développer des motorisations moins gourmandes. Dans ce contexte, les recherches menées au Langley Research Center (LaRC) de la Nasa (Virginie, États-Unis) se veulent pour le moins étonnantes. En effet, elles visent à réduire la surconsommation liée aux impacts d'insectes.

Cette information est tout à fait sérieuse. De nombreux hexapodes volent entre 0 et 300 m au-dessus du sol, où ils peuvent donc faire de fatales rencontres avec les ailes d’un avion en train de décoller ou d'atterrir. Le problème, c'est qu'ils se collent sur ces structures et qu'ils tendent à s'accumuler avec le temps, comme sur nos parebrises. Cela n'a l'air de rien, mais leur présence modifie l'écoulement laminaire des flux d'air autour des ailes de l'avion, augmentant ainsi sa traînée et donc sa consommation, parfois jusqu'à 30 %.

De ce point de vue, les recherches menées par Mia Siochi pour développer de nouveaux revêtements antiadhésifs paraissent tout à fait justifiées. Jusqu'à maintenant, son équipe comptait sur un « bug gun » pour faire des tests. Il s'agit d'une soufflerie qui peut projeter des insectes à 241 km/h maximum sur une surface donnée. Grâce à cela, des revêtements présentant un intérêt ont été identifiés. Huit d'entre eux viennent de subir une nouvelle série de tests, mais cette fois en conditions réelles.

Le HU-25C Guardian Falcon du Langley Research Center reçoit un revêtement qui devrait limiter la fixation des insectes sur les ailes durant un vol. © David C. Bowman, Nasa Langley Research Center

Des résidus collants d’insectes moins épais et moins grands

Durant plusieurs jours, les chercheurs de la Nasa ont apposé tour à tour chacun de ces revêtements sur les ailes d'un Falcon HU-25C Guardian, acquis en 2011. Il s'agit d'un avion d'affaire biréacteur construit par Dassault qui a été adapté pour répondre aux exigences des gardes-côtes américains (avant 2011), puis de la Nasa. Des revêtements classiques ont en plus été fixés à côté des matériaux testés, dans le but de servir de témoins. L'avion a alors réalisé une série de décollages et d'atterrissages dans des conditions semblables à celles rencontrées par l'aviation commerciale.

Le deuxième revêtement testé (dont la composition reste mystérieuse) a retenu l'attention des scientifiques. En effet, il présentait, après les tests en vol, moins de traces gluantes laissées par des insectes que le matériau témoin. De plus, les résidus collés étaient de plus petites tailles, et dans certains cas moins épais, ce qui signifie qu'ils ont une plus grande probabilité d'être érodés ou arrachés durant un vol. De tels résultats avaient déjà été obtenus lors d'expériences préliminaires réalisées avec le « bug gun », durant lesquelles la surface et la hauteur des adhérences avaient parfois été réduites de respectivement 90 et 40 %.

Ces résultats sont prometteurs, mais ils ne signifient pas pour autant qu'un nouveau revêtement sera bientôt disponible sur le marché. En effet, les matériaux antiadhésifs doivent maintenant passer des tests de durabilité durant lesquels sont recréées les conditions environnementales rencontrées par un avion en exploitation (pluie, humidité, rayonnement UV, etc.). Si un candidat les passe avec succès et que l'on souhaite qu'il soit adopté par les avionneurs, il restera à vérifier que son coût reste inférieur aux économies faites par la baisse de la consommation en carburant. À suivre donc. 

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