Théorie du vol battu

    " La méthode de pensée vraiment valable pour parvenir à un sytème logiquement cohérent est l'intuition. "

    " La théorie c'est quand on sait tout et que rien ne fonctionne, la pratique c'est quand tout fonctionne mais que l'on ne sait pas pourquoi. "

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    Après cette pensée, il serait inopportun de parler de théorie du vol battu donc nous allons simplement essayer de voir ce qui se passe par des observations simples et un peu de raisonnement.

Préambule :

    Dans le domaine des voilures rigides tout semble avoir été découvert, mesuré et écrit; dans le domaine des voilures souples (style parapente), on commence simplement à écrire des théories alors que dans le vol battu tout reste à écrire car la majorité des textes qui ont déjà été écrit sont entachés de non-sens.

  *  Nous remarquerons que quelque soit la masse et le nombre de Reynolds, tous les oiseaux volent et merveilleusement bien. Du colibri au vautour, de l'insecte au dinosaure d'autrefois, donc d'une masse comprise entre quelques milligrammes à 100 kilos et d'une envergure qui va du centimètre à la dizaine de mètres.

  *  Pour la compréhension du vol battu, nous ferons nos observations sur un oiseau en vol stabilisé hors des phases de décollage et d'atterrissage qui sont plus complexe à analyser. On peut considérer que l'oiseau effectue en vol avec ses ailes trois mouvements essentiels :

  *  En vol, l'oiseau suit une trajectoire régulière, sans soubresaut. Son corps ne monte pas à la descente des ailes et ne tombe pas lorsqu'il les remonte. Cela implique que les ailes portent l'oiseau à chaque instant, la portance est donc constante. L'énergie que dépense l'oiseau dans les battements d'ailes ne lui sert donc pas à créer de la portance mais lui sert à se propulser vers l'avant. La vitesse ainsi obtenue créant par écoulement aérodynamique autour des ailes, la portance suffisante pour le maintien du vol.

  *  L'oiseau ne se sert généralement pas de sa queue dans les phases de vol droit, elle reste la plupart du temps repliée. Au cours d'un cycle de battements, les ailes exercent alternativement une propulsion (descente) suivie d'un ralentissement (montée). Suivant que ces forces aient lieu au-dessus ou au-dessous du plan moyen, elles créent un couple piqueur ou cabreur alternatif sur l'assiette. L'oiseau compense par une recherche constante d'équilibre en déplaçant son centre de poussée par rapport au centre de gravité, c'est-à-dire en avançant et reculant les ailes alternativement. Les deux mouvements verticaux et horizontaux se conjugent dans l'espace pour décrire une cinématique en forme de huit.

  *  En vol, la vitesse horizontale due au déplacement est la même sur toute l'envergure, par contre, la vitesse verticale due au battement est nulle à l'emplanture et s'accroît progressivement vers le bout d'aile. Ces deux vitesses se combinent faisant varier l'angle d'attaque des filets d'air selon la position d'aile considérée : horizontale à l'emplanture et de plus en plus verticale vers l'extrémité. Mais un profil ne tolère qu'une faible variation de son angle d'incidence, en conséquence l'oiseau adapte son vrillage d'aile pour garder un angle d'incidence à peu près constant. Cela se traduit par un vrillage négatif des bouts d'aile à la descente et positif à la montée. La portance ayant une direction perpendiculaire au plan de l'aile, elle va pendant la descente tirer l'aile vers l'avant, de la même façon qu'un rotor d'hélicoptère bascule vers l'avant et propulse l'appareil horizontalement. C'est donc bien le battement associé à un vrillage judicieux qui propulse l'oiseau et lui permet de voler.

C'est grâce à ces quelques idées que le Truefly vole. Elémentaire, n'est-ce pas !

        L'observation des oiseaux, leurs performances, leurs capacités à se déplacer sur de très grandes distances forcent notre admiration et nous enseignent aussi qu'ils utilisent là, le mode de déplacement le plus efficace et le plus économique qui soit dans la nature.

        L'homme est capable en vélo (couché et caréné) de se lancer et de rouler à 110km/h. Le vol libre nous montre qu'il est tout à fait possible de voler entre 30 et 60 km/h avec des appareils simples et légers.

        Vu l'efficacité démontrée dans la nature de ce type de propulsion et à condition de réussir à reproduire les mouvements essentiels du vol battu avec un appareil léger et profilé : est-il si utopique que çà de penser qu'à la seule force humaine, il serait possible de se propulser vers les 40 km/h, vitesse à laquelle il est possible d'entretenir le vol?

        Le Truefly montre qu'il est possible par un mécanisme simple et efficace de propulser un appareil par un vol battu. Les techniques de construction actuelles (carbone entre autres) nous donnent la possibilité de réaliser des appareils légers et très performants. Enfin les performances exceptionnelles de l'appareil qui a encore un potentiel de développement et d'optimisation important nous permettent de penser que nous n'avons jamais été aussi près du but. Les solutions existent, il serait dommage de ne pas au moins essayer...

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