Analogie de la structure externe et interne d'une aile entre un oiseau et un avion
Analogie de la structure externe d'une aile entre un oiseau et un avion
Pour étudier les similitudes entre l'avion et l'oiseau au niveau des ailes, nous prendrons l'A380 comme exemple.Cet avion possède des ailes gigantesques avec une envergure de 79,80m, elles frôlent la limite internationale autorisée dans un aéroport qui est de 80 mètres.
Chez les oiseaux, ils existent les rapaces qui ont des ailes d'envergures similaires à l'A380 en terme de proportion. Ainsi, on peut assimiler les ailes d'un rapace avec celles d'un A380.
A)Similitude au niveau des hypersustentateurs.
On constate que les ailes du rapace et de l'A380 sont divisées en plusieurs parties.
Un A380 est doté de becs à son bord d'attaque et de volets à son bord de fuite appelés hypersustentateurs.Les hypersustentateurs ont pour rôle d'augmenter la portance, la poussée et de diminuer la traînée, ils peuvent être ajustés selon la situation par le pilote.
En ce qui concerne le rapace, on retrouve ces mêmes hypersustentateurs mais qui sont nommés différemment les pennes.
Comme un A380, le rapace possède des becs que l'on surnomme tectrices et des volets appelés pour son cas rémiges. De plus, les pennes ont la même fonction que les hypersustentateurs à savoir favoriser la portance la poussée et la traînée. Le rapace choisit l'orientation de ses ailes en contractant ses muscles.Il peut aussi lisser ses plumes à l'aide de son bec pour améliorer l'écoulement de l'air sur ses plumes et peut réguler sa température corporelle pour toujours améliorer un envol à l'inverse du pilote.
Similitude à l'extrémité de l'aile.
Les ailes d'un rapace et d'un A380 disposent d'une autre similitude. Depuis les années 1970, les ingénieurs se sont aperçus que les extrémités d'ailes d'avion présentaient une perte de portance de 10 % à cause des écoulements d'air qui divergeaient et formaient des vortex (tourbillons) liés à la traînée en bout d'aile.
Pour résoudre ce problème, les ingénieurs se sont intéressés aux oiseaux et ils ont remarqué que ces derniers étaient munis d’alules situés dans le groupe des rémiges et à l'extrémité du bout de l'aile. Grâce à ces alules les oiseaux peuvent évacuer les vortex en bougeant simplement leurs alules. Les ingénieurs ont donc reproduit cette technique sur les avions que l'on nomme « winglet ».
Autres similitudes physiologiques.
On remarque d'autres analogies d'un point de vue physiologique :
Les trains d'atterrissage ont pour rôle d'amortir les chocs durant un atterrissage au même titre que les pattes d'un oiseau
Les avions possèdent la même la physiologie qu'un oiseau.
Le nez d'un avion est similaire à celui d'un bec d'oiseau pour pouvoir favoriser la pénétration dans l'air.
L'avion a donc une physionomie très proche de l'avion avec de nombreuses ressemblances que nous venons d'étudier.
Analogie de la structure interne d'une aile entre un avion et un oiseau.
A)Structure interne d'une aile d'avion
Une aile d'avion est relativement volumique, on pourrait croire qu'elle représente une masse importante dans un avion.
Les ingénieurs se sont alors intéresser à l'aile de l'oiseau et plus précisément à son squelette. Ils ont alors découvert que les os des ailes d'oiseau sont lacunaires, c'est-à-dire qu'ils sont composés de vide essentiellement. En effet les os sont composée de cloisons assurant une solidité adaptée au vol.
Cette structure se fonde sur des nervures qui sont positionnées parallèlement entre elles et le fuselage avec un intervalle de distance égale, elle conditionne la forme de l'aile et assure la liaison entre le bord d'attaque et le bord de fuite entraînant ainsi la solidité de l'aile. Pour renforcer encore plus la résistance de l'aile les nervures sont toutes unies par un longeron. Malgré une structure creuse et légère, une aile d'avion doit supporter l'écoulement de l'air, de ce fait les matériaux utilisés doivent conciliés légèreté et robustesse (comme l'aluminium). Pour cela généralement l'aluminium est très utilisé car sa masse volumique est très faible. Ainsi avec un minimum de matières, l'avion a été alléger ce qui a baissé le poids et augmenter la portance tout en permettant à l'aile de détenir une forte solidité.
B) Structure interne d'une aile d'oiseau
Les os qui forment l'aile d'oiseau sont parsemés de «trous» et exemptés de moelle épinière . Cette structure fortifie la robustesse de l'os.Cette étonnante robustesse provient de la structure qui comporte des travées osseuses et qui font office de puissante barre de soutien. Quand aux creux , ce sont des cavités qui permettent d'alléger la masse de l'oiseau en faisant circuler de l'air à l'intérieur.
Similitudes internes
Les similitudes internes entre l'oiseau et l'avion se font principalement au niveau des ailes.Les os qui forment l'aile de l'oiseau sont principalement creux, ils sont plus légers donc plus performants . On dit que leur structure est spongieuse. Les hommes, pour créer les ailes d'avion se sont totalement inspirés de cette structure creuse qui permet à l'avion d'avoir des ailes de taille bien déterminée pour un minimum de poids et de la structure osseuse d'une aile d'oiseau qui est semblable à la structure d'une aile d'avion à savoir une structure lacunaire et solidifiées par des cloisons.