- Des ingénieurs du Centre aérospatial allemand développent une aile morphing, destinée à réduire la traînée et à remplacer certaines fonctions d’autres éléments de la conception de l’avion
- Un drone équipé d’une aile morphing a été utilisé lors des tests
- Le projet Morphing Technologies and Artificial Intelligence Research (morphAIR) dispose d’un budget d’un million d’euros
Une aile capable de changer de forme est en cours de développement au Centre aérospatial allemand, dans le cadre d’un projet d’un million d’euros qui pourrait redéfinir la vision traditionnelle d’un avion.
Plutôt qu’un tube doté d’ailes fixes et d’un empennage, les futurs appareils basés sur cette technologie pourraient adapter leur forme aux conditions de vol, réduire la traînée et même transformer une partie des ailes pour gérer le tangage et d’autres fonctions habituellement assurées par l’empennage.
Les ingénieurs ont testé cette technologie, dans le cadre du projet Morphing Technologies and Artificial Intelligence Research (morphAIR), avec un drone de 70 kilos équipé d’une aile morphing de 3 mètres d’envergure.
Comment fonctionne l’aile morphing pilotée par l’IA ?
L’aile morphing repose sur une surface lisse intégrant des composants motorisés capables d’en modifier la forme. Les premiers résultats ont conduit au lancement d’un programme complémentaire, UAdapt (Unmanned Aircraft Wing Adaption), qui vise à réduire la consommation de carburant en rendant la surface de l’avion moins sujette à la traînée, avec la possibilité de supprimer complètement l’empennage.
Parmi les membres de l’équipe figure Martin Radestock, ingénieur senior en systèmes adaptatifs, qui a expliqué à Aerospace America que les ailes actuelles sont fondamentalement inefficaces. « Les avions volent avec un écoulement turbulent au-dessus de leurs ailes, en raison de marches et d’interstices entre les surfaces de contrôle, comme les ailerons et les volets. »
Les ailes lisses ne présentent ni interstices, ni vis, ni rivets, et sont assemblées d’une manière totalement différente des avions classiques. L’aile est décrite comme un « bord de fuite morphable » et prend la forme d’une série de bras motorisés, contrôlés par des actionneurs, capables de se déplacer à gauche, à droite, vers le haut et vers le bas.
Les avions morphing ne sont pas une nouveauté
Si l’approche de morphAIR exploite pleinement les technologies modernes, le concept d’utiliser plusieurs profils d’aile pour s’adapter aux conditions de vol et aux missions remonte à bien plus loin.
L’exemple le plus connu est celui des ailes à géométrie variable, testées pour la première fois en 1951 avec le prototype Bell X-5, puis intégrées en 1967 au F-111 Aardvark. Au total, 13 appareils de série ont utilisé cette technologie, dont le plus célèbre reste sans doute le Grumman F-14 Tomcat, rendu populaire par le film Top Gun avec Tom Cruise. Ces avions pouvaient replier leurs ailes vers l’arrière afin d’augmenter leur angle, jusqu’à 68 degrés par rapport au fuselage, pour stabiliser le vol à grande vitesse, tandis que des ailes plus droites, autour de 22 degrés, permettaient de générer de la portance pour des décollages courts, notamment sur porte-avions.
À noter qu’un Grumman Gulfstream II a été équipé de volets morphing lors de tests menés par FlexSys en partenariat avec la NASA et le laboratoire de recherche de l’US Air Force, ce qui montre que morphAIR n’est pas le seul programme à explorer cette nouvelle étape du vol.
Les avancées en aérodynamique et en contrôle de vol ont rendu obsolètes les avions à ailes à géométrie variable, mais la revisite proposée par morphAIR, avec un appareil capable de changer de forme en plein vol, pourrait ouvrir une direction entièrement nouvelle.
