Depuis que les hommes rêvent de voler, ils cherchent à copier les oiseaux. Une équipe d’ingénieurs de l’École polytechnique de Montréal se penche actuellement sur de nouveaux modèles d’ailes aérodynamiques inspirées par le vol de l’albatros.

Cet oiseau de mer, avec ses ailes démesurément grandes (jusqu’à 3m70 pour l’albatros hurleur ou Diomedea exulans), est un voilier exceptionnel capable de parcourir des milliers de kilomètres sans se poser.

S’inspirer de ses longues ailes permettrait de réaliser une économie de 10% de carburant, espèrent les chercheurs. «La solution réside dans l’allongement des ailes», capables de changer de direction sans toutefois se déformer, avance Éric Laurendeau du Département de génie mécanique de l’Université de Montréal.

Le grand défi, c’est en effet de parvenir à modifier la forme des ailes en vol. Ce projet de mécanique des fluides —un partenariat entre le CRSNG, Bombardier Aéronautique et le Consortium de recherche et d’innovation en en aérospatiale du Québec— vise à assurer à l’avion une propulsion optimale, en utilisant les forces qui s’appliquent sur lui, grâce à de micro-changements au sein des ailes.

Bien loin des premières ailes taillées dans le bois, les ingénieurs s’attèlent à concevoir des modèles mathématiques capable de faciliter l’écoulement de l’air, par glissement de couches de fluides les unes sur les autres. «Nous cherchons à atteindre “l’aile pure”, celle qui sera capable de fendre l’air sans résistance», poursuit le spécialiste de la modélisation des turbulences. Un peu comme l’oiseau capable de changer de voilure suivant les courants et les vents.

Pour concevoir cette aile capable de changer l’état de l’air, l’ingénieur se livre à des calculs avec des supercalculateurs et des équations complexes comme celles de Navier-Stokes. L’objectif est d’être capable un jour de modifier la «texture» du matériau composite qui compose l’aile, en modifiant la longueur d’ondes de sa forme par d’invisibles rayures, comme celle de la peau du requin.

Fais comme l’oiseau

Des chercheurs français et allemands ont eux aussi étudié le vol de l’albatros, ce formidable planeur aux ailes démesurées: un GPS leur a permis de voir comment il utilise les courants aériens pour économiser de l’énergie.

Ils ont découvert que l’albatros réajuste sa trajectoire par des oscillations, selon les vents et les courants. L’oiseau possède aussi un tendon spécial dans l’épaule qui lui permet de verrouiller ses ailes dans une certaine position.

En copiant la structure de l’aile, à géométrie variable, l’équipe de Montréal espère un jour être capable de concevoir une aile capable de réagir aux subtils mouvements de l’air… à la plume près.