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Dessin de la vis aérienne du Manuscrit B des Manuscrits de l'Institut, de Léonard de Vinci, des années 1480. Domaine Public

Ce génie du 15e siècle vient d’humilier tous les ingénieurs de drones modernes

Imaginez la scène : des ingénieurs du 21e siècle, armés d’ordinateurs surpuissants et de décennies de recherche aéronautique, viennent de se faire surpasser par un homme qui n’a jamais vu voler le moindre objet de sa vie. Léonard de Vinci, mort il y a plus de 500 ans, vient de donner une leçon magistrale aux concepteurs de drones actuels grâce à sa mystérieuse « vis aérienne ». Une découverte qui pourrait révolutionner notre façon de concevoir les machines volantes de demain.

Quand les drones deviennent un cauchemar sonore

Avant de comprendre le génie de Vinci, il faut saisir l’ampleur du problème actuel. Les drones ont envahi notre quotidien : ils sauvent des vies sur l’Everest, combattent la dengue aux Fidji, livrent nos colis et créent même des spectacles artistiques époustouflants. Mais leur succès cache un défaut majeur qui freine leur adoption massive : ils sont horriblement bruyants.

Ce n’est pas qu’une question de volume sonore. Les drones produisent le type de bruit le plus irritant qui soit pour l’oreille humaine : des sons sinusoïdaux purs à haute fréquence qui percent littéralement le crâne. Pire encore, ces sons rebondissent sur le sol, créant un vacarme persistant qui peut rendre fou n’importe qui.

Les études le confirment : à niveau sonore équivalent, le bruit d’un drone est bien plus gênant que celui de la circulation automobile ou même des avions. Une pollution sonore qui menace l’avenir de ces machines pourtant si prometteuses, particulièrement dans les zones urbaines densément peuplées.

Un mystérieux croquis du maître florentin

C’est dans ce contexte que des chercheurs de l’Université Johns Hopkins ont eu une idée aussi audacieuse qu’improbable : et si la solution se trouvait dans les carnets poussiéreux d’un génie de la Renaissance ?

Léonard de Vinci avait dessiné dans ses carnets une étrange machine volante qu’il appelait « vis aérienne » ou « hélice aérienne ». Cette conception ressemblait à une vis géante, inspirée peut-être de la célèbre vis d’Archimède, mais adaptée pour fendre les airs plutôt que déplacer de l’eau.

L’idée paraissait farfelue, d’autant que le système de propulsion imaginé par Vinci était complètement impraticable : il fallait que des hommes courent autour d’un poteau central pour faire tourner cette hélice hélicoïdale. Pourtant, le principe même de cette conception allait réserver une surprise de taille aux ingénieurs modernes.

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Léonard de Vinci, Étude pour une vis aérienne,
1497-1500, plume et encre sur papier, 23,2 x 16,5 cm, Bibliothèque de l’Institut de France / © Luc Viatour

Quand le passé surpasse le présent

Les chercheurs ont modélisé la vis de Vinci en 3D grâce aux outils de conception assistée par ordinateur les plus avancés. Ils ont ensuite comparé ses performances théoriques avec celles des hélices traditionnelles de nos drones actuels. Le résultat a de quoi faire rougir toute l’industrie aéronautique moderne.

La conception vincienne s’est révélée supérieure sur tous les points critiques. D’abord, elle est remarquablement plus efficace énergétiquement. Grâce à sa surface élargie, cette hélice hélicoïdale n’a pas besoin de tourner aussi vite que les hélices conventionnelles pour générer la même portance. Moins de vitesse signifie moins de consommation d’énergie, un avantage crucial pour l’autonomie des drones.

Mais c’est sur le plan acoustique que la supériorité de la vis aérienne devient éclatante. Non seulement elle produit moins de bruit, mais ce bruit est également de meilleure qualité : plus grave, donc moins agressif pour l’oreille humaine. La forme hélicoïdale génère des tourbillons d’air particuliers qui favorisent une dissipation plus rapide du son dans toutes les directions.

Une leçon d’humilité technologique

Cette découverte soulève des questions fascinantes sur notre rapport à l’innovation. Comment un homme du 15e siècle, sans calculateur ni soufflerie, a-t-il pu concevoir une solution plus élégante que nos ingénieurs modernes armés de supercalculateurs ?

La réponse réside peut-être dans l’approche même de Vinci. Libre des contraintes de la production de masse et des standards industriels, il pouvait explorer des formes non conventionnelles guidé par sa seule intuition géniale. Son regard neuf sur le problème du vol lui a permis d’imaginer des solutions que notre époque, enfermée dans ses paradigmes techniques, peine à concevoir.

Vers une révolution silencieuse

Les implications pratiques de cette découverte sont énormes. Si les industriels parviennent à adapter la conception de Vinci aux contraintes de production moderne, nous pourrions assister à l’émergence d’une nouvelle génération de drones : plus silencieux, plus économes en énergie, et donc plus acceptables socialement.

Cette révolution pourrait débloquer l’adoption massive des drones en milieu urbain, ouvrant la voie à des services de livraison vraiment généralisés, à une surveillance environnementale moins intrusive, ou encore à des applications de sauvetage plus efficaces.

Cinq siècles après sa mort, Léonard de Vinci continue de nous enseigner que le génie véritable transcende les époques. Une leçon d’humilité pour notre époque qui croit parfois que plus récent signifie forcément meilleur.

L’article peut être lu sur le serveur de préimpression ArXiv.

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.