Les secrets des vols d'oiseaux et d'insectes révélés
Le projet DCBIF (Flight dynamics and control of birds and insects) a étudié comment les oiseaux et les insectes utilisent la vision pour stabiliser et contrôler leur vol. Cela a impliqué l'utilisation de prédateurs dressés et d'un simulateur de vol en réalité virtuelle pour les insectes, qui mesurait les forces minuscules et les couples exercés par les insectes lorsqu'ils sont en vol. Les résultats ont montré que les insectes répondent à des rotations simulées de leur champ visuel en produisant des couples contrôlés d'une manière qui leur permet de stabiliser et orienter leur vol. L'équipe de projet a également observé qu'en tournant leur tête, les insectes étaient capables de voir une gamme de mouvements beaucoup plus rapides qu'ils n'auraient pu sinon. Des expériences de terrain avec des aigles et des faucons dressés ont montré que les oiseaux se déplacent de manière similaire. Une fois qu'ils se sont observés en train de se déplacer dans les airs, les oiseaux et les insectes doivent ensuite appliquer ces informations. Par conséquent, le projet DCBIF a étudié comment les oiseaux et les insectes contrôlent leurs battements d'ailes, et en particulier comment ils ajustent la forme de leurs ailes afin de contrôler leur vol. Cette question a été étudiée en utilisant des caméras haute vitesse à la fois en laboratoire et sur le terrain pour mesurer les détails des mouvements et de la déformation des ailes pour un aigle dressé et un ensemble d'insectes. Des techniques de calcul ont également été utilisées pour effectuer des prévisions des forces aérodynamiques impliquées. Il a été observé que la déformation des ailes améliore de 70 % la portée aérodynamique produite par un insecte. Le fonctionnement interne du moteur de vol des insectes a été étudié en utilisant une nouvelle technique qui expose l'insecte à une source de rayons X en vol. L'insecte a été retourné pour permettre une observation du moteur de vol depuis tous les angles et pour encourager l'insecte à tourner en faisant varier ses battements d'ailes. En combinant des images radiographiques prises sous différents angles au même stade du battement d'ailes, les chercheurs ont pu reconstruire en 3D(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) les mouvements musculo-squelettiques qui alimentent et contrôlent le battement d'ailes. Les informations obtenues dans le cadre du projet DCBIF sont maintenant appliquées pour contrôler la prochaine génération de petits appareils volants sans pilotes.
Mots‑clés
Vol des insectes, oiseaux, battement d'ailes, DCBIF, dynamiques de vol, déformation des ailes
