La surface des avions imite la nature
Les voitures de course, les avions et les bateaux ont en commun des structures conçues pour canaliser l'écoulement (de l'air ou de l'eau). On sait depuis un bon moment que les volets (de forme aérodynamique) réduisent la traînée. Cependant, ce n'est que récemment que les ingénieurs ont découvert quelque chose que la nature connaît depuis des millions d'années. La peau est l'un des nombreux facteurs qui facilitent la nage des requins. Avec ses écailles gravées de forme arrondie, elle minimise la traînée de friction pour un écoulement turbulent. Les rainures inventées par les ingénieurs sont la version biomimétique de cette peau, et elles soulèvent un grand intérêt dans des secteurs comme l'aérospatiale, la navigation ou les combinaisons de plongée. Ces petites rainures aux arêtes vives, hautes d'environ 100 microns, arrivent à maturité dans le cadre de la rechercher aérospatiale européenne. Leur application à la surface des avions réduit de manière importante la consommation de carburant et les rejets associés. Les scientifiques du projet INARAS («Automated riblets application on aircraft parts»), financé par l'UE, ont mis au point un système robotisé de peinture pour accélérer le processus. Ce système se compose de la tête d'application des rainures et d'un ensemble robotisé pour lui donner les degrés de libertés voulus, avec sept axes pour élargir sa portée. Une plateforme positionne et déplace la pièce, et un ensemble de logiciels contrôle l'ensemble. L'équipe l'a testée sur la maquette d'une aile d'avion. Le système robotisé a effectivement peint l'ensemble de la maquette. Le processus a été suivi par vidéo, et des échantillons de la couche ont été prélevés ultérieurement. Les résultats ont montré l'absence totale de tremblements visibles, et la capacité à maintenir des trajectoires parfaitement rectilignes, avec la vitesse d'application (2 m par minute) et l'écart voulus entre les couches. La déviation maximale piste à piste n'était que d'un millimètre pour 10 mètres. Le système d'INARAS ouvre la voie à une application économique et rapide de ces rainures. Elles réduiront de manière importante la traînée, la consommation de carburant et les rejets, au bénéfice des coûts de fonctionnement des compagnies aériennes. La maintenance du système devrait être relativement simple, car tous les composants sont disponibles dans le commerce.
Mots‑clés
Rainures, traînée, avion, ailes, pièces d'avion
