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Aéronautique : les ingénieurs pourraient s’inspirer des hiboux pour faire moins de bruit

Crédits : iStock

Une nouvelle étude suggère que les ingénieurs en aéronautique pourraient s’inspirer des hiboux et de l’anatomie de leurs ailes pour permettre aux avions et aux éoliennes de faire beaucoup moins de bruit.

Les hiboux sont connus pour être des prédateurs nocturnes silencieux capables de survoler leurs proies à quelques centimètres sans être détectés. Le silence de leur vol est dû à l’anatomie des plumes de leurs ailes et plus particulièrement aux dentelures (appelées aussi chevrons) situées sur les bords qui réduisent les turbulences. Et s’il n’y a pas de turbulence, il n’y a pas de bruit. Et comme les chercheurs ne trouveront pas meilleur professeur que la Nature elle-même, ces derniers ont décidé de s’en inspirer pour tenter de réduire le bruit des éoliennes, aéronefs et autres drones.

Les bords sans dentelures des autres oiseaux génèrent des turbulences qui sont la source du bruit de vol. Les plumes du hibou brisent quant à elles ces turbulences et les diminuent, ce qui réduit le bruit produit. « Nous voulions comprendre comment ces caractéristiques affectent la production de force aérodynamique et la réduction du bruit et si elles pouvaient être appliquées ailleurs », explique Hao Liu, professeur de l’Université de Chiba, au Japon, et principal auteur de cette étude publiée dans la revue Bioinspiration et Biomimetics.

Les chercheurs ont alors étudié plusieurs modèles de plumages avec et sans dentelures. Ces modèles ont ensuite été testés dans une grande simulation de Foucault, un modèle mathématique standard utilisé par les scientifiques pour étudier les flux d’air, ainsi que dans un tunnel à vent utilisant une vélocimétrie par images de particules (PIV) et d’autres mesures de forces. Ils ont alors découvert que les dentelures pouvaient contrôler passivement la transition entre le flux d’air laminaire (stable) et le flux d’air turbulent sur la surface supérieure d’une aile aux angles d’attaque entre zéro et vingt degrés. En d’autres termes, ces dentelures jouent bien un rôle crucial dans la force aérodynamique et la production sonore chez les hiboux.

« Si elles sont appliquées aux pales de l’éolienne, aux ailes d’avion ou aux rotors, drones, ces dentelures d’avant-garde inspirées des chouettes pourraient fournir une conception biomimétique utile pour le contrôle du flux et la réduction du bruit », assurent les spécialistes. « À l’heure où les problèmes de bruit sont l’un des principaux obstacles à la construction d’éoliennes, une méthode inspirée de la nature permettant de réduire le bruit qu’elles génèrent serait la bienvenue ».

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