Une nouvelle modélisation du vol des avions en papier pourrait permettre de concevoir de nouveaux drones. © KristopherK, Pixabay
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L’avenir des drones se cache dans les avions en papier

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Des chercheurs ont découvert de nouveaux effets aérodynamiques qui influencent le vol des avions en papier en fonction de leur centre d'inertie. Ces résultats pourraient permettre de concevoir de nouveaux petits appareils volants plus stables et capables de planer.

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Une nouvelle étude publiée dans la revue Journal of Fluid Mechanics pourrait changer la manière dont les drones et autres petits appareils volants sont conçus. Une équipe de chercheurs de l'université de New York a voulu comprendre les principes aérodynamiques des avions en papier, l'une des formes de vol les plus simples et pourtant peu étudiée.

Ils ont constaté que le fonctionnement des avions en papier était très différent des avions conventionnels et qu'il n'existe aucun modèle mathématique qui permet de prédire leur comportement. Les chercheurs ont donc monté leur propre expérience avec des avions en papier, en déplaçant le centre d'inertie d'avant en arrière grâce à un ruban adhésif en cuivre. Ils ont également procédé de manière similaire avec des assiettes jetées dans de l'eau.

 Cette vidéo montre une simulation de la trajectoire d’avions en papier avec, pour chaque couleur, un centre d’inertie différent. Le tracé en bleu correspond au positionnement optimal du centre d’inertie. © NYU’s Applied Mathematics Laboratory

Un placement optimal du centre d’inertie permet de planer

Si le centre d'inertie se trouve autour du milieu de l'aile, l'avion se comporte de manière erratique. Placé trop proche du bord de l'aile, et l'avion effectue un plongeon. Entre les deux se trouve un point d'équilibre où les forces aérodynamiques abaissent l'aile quand l'avion tente de monter, et la soulèvent quand il essaye de descendre. Il parvient ainsi à planer.

Les résultats leur ont permis de créer un « simulateur de vol » capable de prédire les mouvements de ces objets. Les chercheurs ont précisé que cela ne s'applique pas aux ailes d'avion classiques, mais uniquement à des ailes fines et plates. Cela pourrait permettre de créer des petits appareils volants, comme des drones, qui n'ont pas besoin de stabilisateur ni d'autres surfaces aérodynamiques additionnelles.

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