«

»

Mar
01

Le gyroptère naît enfin


Paru dans : Le gyroptère naît enfin J.M. Courty et E. Kierlik, Pour la Science N°389, (mars 2010)

Le rêve aéronautique de deux ingénieurs français des années 1910 devient réalité… mais en taille réduite.

Extrait

Pour voler, Alphonse Papin et Didier Rouilly inventèrent vers 1910 un engin étrange, le gyroptère. Semblable à un hélicoptère mais doté d’une pale unique, il devait s’élever dans les airs par la mise en rotation rapide de celle-ci (voir l’article de Yves Papin, page 84). Le projet n’a hélas pas abouti. L’idée était-elle mal fondée ? Non, et pour preuve : des drones fonctionnant selon le même principe sont aujourd’hui en cours de développement à travers le monde.

S’inspirer des plantes plutôt que des oiseaux afin de voler, telle est l’idée saugrenue au premier abord qu’ont eue Papin et Rouilly. Plutôt que de chercher à reproduire le vol battu comme l’avion de Clément Ader, ou à planer comme l’albatros, ces deux inventeurs se sont inspirés d’un objet volant bien identifié : la graine d’érable, qui est une samare – un fruit sec ailé. Une telle graine, ailée d’un seul côté, tombe lentement et régulièrement en tournoyant, selon une trajectoire très stable.

Le gyroptère de Papin et Rouilly adoptait la même forme qu’une samare, mais à une échelle plus de 100 fois supérieure (voir la figure 1). Une turbine prenait la place de la graine. Son rôle était d’injecter de l’air, qui était expulsé à l’autre extrémité de l’aile ; grâce à ce jet, l’aile tournait autour de la cabine du pilote. La rotation de la pale, en aspirant l’air du dessus de l’appareil pour le repousser vers le bas, devait assurer la sustentation du gyroptère.

Une samare géante motorisée

Toutefois, pour s’élever dans les airs, des moteurs suffisamment puissants sont nécessaires. Quelle est la puissance requise ? Pour l’estimer, on dispose d’un résultat général, valable pour toutes les hélices et permettant d’analyser tout aussi bien…

389-Image1-Gyroptere

Le Gyroptère de Papin et Rouilly (dessin Bruno Vacaro )

Références

  • J.-M. Courty et É. Kierlik, L’hélicoptère à force humaine, Pour la Science, n° 313, novembre 2003.
  • K. Yasuda et A. Azuma, The autorotation boundary in the flight of samaras, Journal of Theoretical Biology, vol. 185(3), pp. 313-320, 1997.

Liens Web et videos

La chute de la samare (étude de lycéens dans le cadre des Olympiades de physique, 2010)

http://www.odpf.org/anterieures/xvii/gr-17/index.php

The Ulrich Flyer (Université du Maryland)

http://www.avl.umd.edu/projects/proj9-robotic-samara.html

Le monocoptère du MIT

http://www.eecs.berkeley.edu/~whoburg/monocopter/

Des samare à réaction

http://www.artapplewhite.com/monocopters.html

///html

Laisser un commentaire

Votre adresse ne sera pas publiée.

Vous pouvez utiliser les balises HTML suivantes : <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>