À l’image des oiseaux migrateurs, les avions devraient pouvoir bénéficier du sillage d’autres avions pour réduire leur consommation d’énergie. Grâce à un système d’intelligence embarquée permettant à l’avion de se situer rapport au sillage d’un prédécesseur, ce concept pourrait prochainement devenir une réalité !
Certains oiseaux sont capables de migrations extrêmes parcourant des distances incroyables. Comme la barge rousse qui rallie en sept jours et d’une traite l’Alaska à la Nouvelle-Zélande, soit 11000km ! Fin février, de nombreux belges ont observé des dizaines de milliers de grues cendrées survolant nos contrées lors de leur migration vers la Scandinavie. Ces performances impressionnantes sont possibles grâce au vol en formation. Les oiseaux suiveurs surfent sur des « vagues d’air » créées par les oiseaux de tête, devant ainsi fournir moins d’effort, et consommant donc moins d’énergie, pour voler.
Ce résultat aérodynamique connu est déjà utilisé sporadiquement dans des formations d’avions militaires. Mais l’aviation civile s’y intéresse également de plus en plus, c’est notamment le cas d’Airbus avec son programme « Fello fly » qui teste déjà les vols en formation et veut développer le concept à un niveau opérationnel. En effet, les scientifiques estiment que cela pourrait engendrer des gains de l’ordre de 5 à 10% en réduisant la consommation des avions « suiveurs »! Fort d’une expertise de 25 ans dans l’étude des sillages des avions, les vols en formation sont étudiés depuis deux ans dans le cadre de l'ERC WakeOpColl à l’UCLouvain à l’Institute of Mechanics, Materials and Civil Engineering (IMMC) associé à l'Ecole polytechnique de Louvain. Les chercheurs* de l’UCLouvain ont développé des algorithmes d’intelligence embarquée qui peuvent être installés sur l’ordinateur de bord d’un avion pour que celui-ci puisse sentir le sillage d’un avion prédécesseur et mieux se positionner par rapport à ce sillage. Ce afin de consommer moins et d’éviter d’entrer dans les zones dangereuses créées par ces sillages. A titre de comparaison, les gains que ces algorithmes pourraient apporter à l’aviation correspondent à l’équivalent de gains obtenus après 10 ou 20 années de recherche et développement pour créer de nouveaux moteurs ou de nouvelles formes d’avions en vue de réduire leur consommation.
L’étude du vol des oiseaux, et plus particulièrement des oiseaux migrateurs, est au cœur du projet RevealFlight à l’UCLouvain dans le cadre duquel le Professeur Philippe Chatelain, spécialiste en mécanique des fluides, collabore avec le Professeur Renaud Ronsse, spécialiste en biomécanique et le Professeur Julien Hendrickx, spécialiste en ingénierie mathématique.
Par ailleurs la série d’expertises acquises dans l’étude des sillages des avions par l’équipe de Philippe Chatelain et Grégoire Winckelmans a conduit à la création de la spin-off WaPT (Wake Prediction Technologies) qui fournit des solutions à des problèmes liés aux turbulences de sillage pour les secteurs aéronautique et éolien.
* Denis-Gabriel Caprace, Ignace Ransquin, Victor Colognesi, Matthieu Duponcheel ont également contribué aux recherches sur les vols en formation d’avions et d’oiseaux.
Découvrez en 5 minutes en vidéo, les explications de Philippe Chatelain sur les bénéfices possibles à tirer des sillages des avions mais aussi leur danger et comment la création des algorithmes d’intelligence embarquée pourraient réduire leur consommation de 10% :
Autre article sur les recherches de Philippe Chatelain : Planer pour comprendre l’aérodynamie
Du 15 au 19 mars 2021, c’est la première semaine belge de l'intelligence artificielle (IA). L’IA constitue une opportunité de transformation majeure de nos sociétés pour le bien-être durable de ses citoyens. Et l’UCLouvain est largement impliquée dans ces recherches, notamment dans le cadre de l’Institut TRAIL, dédié à l’IA et lancé en septembre dernier avec 4 autres universités francophones (UMONS, ULB, ULiège, UNamur) et 4 centres de recherche (CENAERO, CETIC MULTITEL, SIRRIS). Découvrez ici quelques actualités sur les recherches en intelligence artificielles en cours à l’UCLouvain :
Prononciation en anglais : Flowchase à la rescousse
Intelligence artificielle ou rayons X pour une protonthérapie 2.0
L’intelligence artificielle au service du spatial
Aux frontières du contrôle des systèmes
Faut-il redouter l’intelligence artificielle ?
La dernière édition de la Nuit des idées, accessible gratuitement en replay, s’est également penchée sur le sujet, dans le contexte médical.