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Titan Krios

Une technologie de pointe pour visualiser des composantes microscopiques

Le Titan KriosTM est un microscope électronique doté d'une caméra ultrasophistiquée, capable de fournir des images révolutionnaires par leur résolution. ...

Le LHC haute luminosité

Des données cruciales pour la recherche

Le LHC, Large Hadron Collider, est un accélérateur de particules circulaire, enfoui entre la France et la Suisse. Avec ses 27 km de circonférence, c'est le plus grand collisionneur de particules au monde, et aussi le plus puissant. Les particules y sont ...

Vitiligo

Une maladie de la peau assez fréquente

Le vitiligo se manifeste par l'apparition de zones dépigmentées sur la peau, due à la disparition de mélanocytes, les cellules pigmentaires productrices de mélanine, pigment de la peau. Si les causes exactes de la maladie restent mystérieuses, ...

La lutte contre la drépanocytose

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Chaque année, 275 000 nouveaux cas sont dépistés dans le monde, chez les nourissons. La drépanocytose touche particulièrement les populations d'Afrique et d'Inde. La France n'est pas totalement épargnée avec un enfant pour ...

Homo sapiens découvert hors d'Afrique

Une équipe internationale vient de découvrir le plus ancien fossile d'Homo sapiens jamais découvert en dehors du continent africain : un maxillaire vieux de près de 200 000 ans exhumé sur le mont Carmel au nord d'Israël qui contraint les paléanthropologues à réviser leurs copies. ...

Désintégration du neutron et matière noire 

Pour expliquer divers effets gravitationnels, les physiciens ont été amenés à supposer l'existence d'une « matière noire » à l'intérieur des galaxies et dans l’espace intergalactique. Parmi les hypothèses relatives à sa nature, on suppose l’existence ...

Une symbiose à l'épreuve du milieu

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Duo de choc : les recherches récentes montrent qu’une plante hôte et un champignon peuvent s’associer par-delà leur milieu naturel. Aidée de son symbiote, la plante devient plus résistante.

Le raisinier des mers antillais en voyage au Sénégal

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L'essor du taxi aérien

Une interview de Claude Le Tallec, Chargé de mission "Transport aérien personnel" à l'ONERA. 

Qu'est-ce qui, à l'heure actuelle, favorise l'émergence de la thématique des voitures volantes ?

Le notion de « voiture volante » tend à disparaître au profit de celle de « taxi aérien ». En effet, si nous entendons par « voiture volante » un véhicule qui peut à la fois être utilisé sur route et dans les airs, la probabilité est très faible que de tels véhicules soient utilisés opérationnellement un jour. Un aéronef doit à la fois être léger et « propre » d’un point de vue aérodynamique (le moins possible d’appendices extérieurs au fuselage) tandis qu’un véhicule terrestre doit être résistant aux petits chocs voire à des crash tests, d’où la présence de pare-chocs et de roues, pneus et amortisseurs de taille importante pour ne pas se détériorer à la moindre ornière.
Les véhicules que nous voyons apparaître aujourd’hui sont des engins volants purs, pour la plupart à capacité de décollage et atterrissage verticaux. Il existe des véhicules avec une partie « véhicule terrestre » et une partie « véhicule aérien », mais leur complexité les rend peu compétitifs.

- Quelles sont les technologies employées ?

La cellule de ces taxis aériens est en matériau composite, leur propulsion est assurée par un ensemble de moteurs électriques distribués sur la cellule actionnant des hélices et alimentés soit par des batteries, soit par des batteries et un turbo-générateur. Ils sont équipés de nombreux capteurs électromagnétiques et optiques.

- Quels sont les défis spécifiques à relever dans ce domaine ?

Du fait du grand nombre de moteurs qui équipent ces engins, ils devront être très automatisés car leur pilotage n’est pas gérable par un humain. D’un point de vue technique, ces véhicules devraient pouvoir être réalisés avec de bons niveaux de sécurité et de performance d’ici 4 ou 5 ans. En revanche, la navigation et l’intégration de ces engins dans l’espace aérien aux côtés des autres utilisateurs de cet espace ne sont pas encore matures sans pilote à bord. Il est donc vraisemblable qu’il soit nécessaire de garder un pilote à bord pendant un certain temps. Il est actuellement difficile d’estimer ce temps car une utilisation d’aéronefs automatisés, voire autonomes, ne peut se faire qu’avec un système de gestion du trafic aérien significativement différent de celui d’aujourd’hui fondé sur des échanges vocaux entre pilotes et contrôleurs.

- Ces nouveaux modes de transport prennent-ils en compte les enjeux écologiques, de quelle manière ?

Oui, comme indiqué plus haut, les propulseurs de ces aéronefs peuvent être alimentés par des batteries, sans émettre de polluants en vol. En outre, la distribution de la propulsion sur de nombreux moteurs permet de diminuer le niveau de bruit de cette propulsion. 

- Combien de temps entre l'idée d'un projet, le prototype et sa commercialisation ?

La réponse à cette question n’est pas facile. L’idée du taxi aérien n’est pas nouvelle, mais la technologie pour les réaliser n’existait pas jusqu'à ces toutes dernières années. Nous avons actuellement les technologies nécessaires pour réaliser le véhicule avec un pilote à bord. Il en manque encore quelques-unes pour le faire voler sans pilote (dans le véhicule et au sol). Quant à sa commercialisation, tout est affaire de viabilité économique. Le coût des voyages pendant la phase « pilote à bord » sera encore élevé mais pourrait être acceptable pour certaines applications comme l’évacuation sanitaire. Le marché pourrait se développer lorsque ces véhicules pourront évoluer automatiquement, mais ce n’est pas pour demain !

   - Quelle est l'implication de  l'ONERA dans ce domaine ?

Un taxi volant évoluant dans l'espace aérien : voilà un thème qui fait appel à un grand nombre de nos compétences, tant pour la définition du véhicule que pour son opération !  L’ONERA travaille depuis de nombreuses années sur les véhicules automatisés tels que les drones (véhicules volant sans personne à bord) ou de transport de passagers (projet Européen PPlane entre 2009 et 2012 et projet SAFRAN / ONERA de taxi aérien depuis 2017). L’ONERA travaille également sur les systèmes sol et bord (capteurs et systèmes de capteurs + interface homme-machine par exemple) pour faire évoluer ces taxis en toute sécurité, sur des outils de simulation pour évaluer les risques que leurs trajectoires induisent là où ils volent ou encore sur des modélisations permettant d’analyser le niveau de sécurité de leur utilisation.
Publié le 29/05/2018

Pour en savoir plus

  • sur l'ONERA, le centre de recherche aérospatial français : www.onera.fr

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Le canal à houle
Application à la modélisation des états de mer et de leurs effets sur le littoral et les structures maritimes

(C) Marlene Thyssen. CC Bys 4.0

L’impact du changement climatique sur le littoral

Selon un dernier rapport du GIEC, les océans se seraient élevés de plus de 20 cm depuis la fin du XIXe siècle, et cette élévation pourrait atteindre 1 mètre d'ici à la fin du siècle, impactant par là le quotidien de plus d'un milliard de personnes. De fait, dix des plus grandes villes du monde sont menacées de disparaître partiellement. Il est donc essentiel de pouvoir suivre l'évolution de cette montée des eaux causée par le réchauffement climatique et ses conséquences sur le littoral et sur la stabilité des profils de côte. Il importe également de développer des moyens permettant d'évaluer les performances des structures de défense maritime telles les digues, môles, jetées, brise-lames.

Un outil au service de la modélisation

L'Ecole Supérieure d’Ingénieurs des Travaux de la Construction (ESITC) a ainsi décidé de construire un canal à houle. Cet outil servira à réaliser des essais sur des représentations simplifiées à échelle réduite des différents "états de mer" et de leurs effets. En l'occurrence, la houle, mais aussi les situations de déferlement susceptibles d'impacts violents et répétés. Long de 40 mètres, large d'1 mètre, le canal est semblable à une longue veine vitrée. Il est conçu pour modéliser des vagues hautes de 15 mètres et pour affiner la fiabilité des prévisions, grâce à ses dimensions hors norme, qui visent à limiter les inévitables effets d'échelle d'un modèle réduit (on s'appuie sur des rapports de similitude, notamment celle de Froude, l'un des pionniers de l'hydrodynamique, mais des grandeurs telles la pesanteur et la tension de surface restent constantes quelle que soit l'échelle). Le système mécanique de génération de vagues (le batteur à houle) sera sophistiqué. Le responsable de projet, Guillaume Carpentier nous le décrit : " il sera capable de reproduire ce qui s'est passé lors de tempêtes passées (dont les spectres représentatifs ont été préalablement enregistrés). Par superposition de "trains d'onde" à un rythme approprié, il est possible de focaliser l'impact en un endroit bien précis, où une instrumentation adaptée (des capteurs de pression à dynamique suffisante) et tout une chaîne d'acquisition et de traitement des données sert à mesurer les grandeurs mécaniques".

Applications

Rappelons que l'expérimentation reste fondamentale pour compléter, valider et améliorer les modélisations et simulations numériques. Celles-ci se fondent en effet sur la résolution d’équations censées représenter le réel, avec d’inévitables limites, liées à la représentation incomplète des phénomènes par des lois, ou à des approximations dans la résolution numérique des équations. La confrontation des modélisations avec des données expérimentales est donc impérative. L'expérimentation nourrit également les théories.

Les travaux maritimes et portuaires faisant partie intégrante de l'enseignement dispensé par l'ESITC, le canal à houle bénéficiera aux élèves-ingénieurs, en particulier ceux du master spécialisé "Ouvrages maritimes et portuaires" créé en 2011, mais aussi aux chercheurs et aux entreprises du secteur, dans le cadre de contrats de prestation. Co-financé et co-piloté par le CEREMA (Centre d'étude et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement), la DGPR (Direction générale de la prévention des risques), la DGITM (Direction générale des infrastructures, des transports et de la mer), et l'ESITC, l'équipement devrait être prêt pour utilisation à partir de juin 2018. Des souffleries pourraient s'ajouter pour étudier les ouvrages offshore tels les éoliennes.
Publié le 08/01/2018

Pour en savoir plus

 

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