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Cela pourrait être une scène de la fameuse comédie américaine Y a-t-il un pilote dans l’avion?. Imaginez un appareil stoppant son avancée en plein vol pour repartir en sens inverse, sans faire demi-tour sur lui-même… Est-ce possible? Quelles sont les contraintes techniques et physiques que rencontrerait un tel appareil? Ce sont les questions qu’un jeune passionné d’aéronautique s’est posées. Et en partie résolues, puisqu’il a construit une maquette d’avion aux commandes inversées, le Dikranos, récompensé par le concours européen de jeunes scientifiques Eucys 2009
Fabian Gafner, un Suisse de 19 ans, avait de bonnes excuses pour nourrir pareilles interrogations : son père est dans le métier et depuis l’âge de raison Fabian construit des maquettes, conçoit des avions télécommandés -et vole, bien sûr. L’idée d’un avion volant en marche arrière était presque une plaisanterie au départ, raconte le jeune homme, mais la curiosité l’a emporté. 400 heures de réflexions et de travail plus tard, le Dikranos pouvait voler dans les deux sens.
Plan canard
Premier problème majeur auquel le concepteur a dû faire face : le design des ailes principales, celles qui assurent la portance de l’avion. Elles sont conçues pour minimiser les frottements avec l’air mais leur orientation n’est valable que dans le sens de la marche avant… Il faut donc changer l’orientation des ailes pour faire marche arrière ! Une rotation totale parait complexe.. A cela s’ajoutent le déplacement du centre de gravité de l’avion et l’inversion de la propulsion.
Pour surmonter ces obstacles, Fabian s’est inspiré du plan canard, utilisé par exemple pour certains avions de chasse. L’aile principale est à l’arrière du fuselage, tandis que des élevons (indispensables pour la stabilité) sont à l’avant. Le moteur est à l’arrière. Vu du sol, un avion canard donne l’impression de voler en arrière, souligne le jeune Suisse.
Ailes plates
Le Dikranos modifie donc sa physionomie pour adopter un plan canard en marche arrière. Les ailes modulables sont non profilées : «sur des avions volant à petite vitesse, les ailes plates fournissent une meilleure portance» explique Fabian Gafner. Le léger déplacement d’une masse à l’intérieur du fuselage (les batteries) ajuste le centre de gravité de l’avion. Des hélices à pas variable, dont l’angle d’attaque des pales peut être modifié, assurent la motorisation dans un sens ou dans l’autre.
Un avion volant en marche arrière a peu de chances d’intéresser l’aviation civile. Ce type d'expérimentation peut en revanche aider à améliorer les avions qui se posent et qui décollent sur des porte-avions.
Quoi qu'il en soit, c'est d'abord pour le plaisir de la connaissance et de l’exploration que le jeune inventeur s’est lancé dans cette aventure. Après ses essais réussis de vols dans les deux sens, Fabian (ici en photo lors du concours Eucys) songe encore à des améliorations. « Il manque au Dikranos la capacité de se maintenir et de rester immobile en l’air. J’ai beaucoup d’idées sur ce que je pourrais faire mais avant de construire un nouvel avion je veux optimiser ses caractéristiques de vol».
Par Sciences et Avenir
Fabian Gafner, un Suisse de 19 ans, avait de bonnes excuses pour nourrir pareilles interrogations : son père est dans le métier et depuis l’âge de raison Fabian construit des maquettes, conçoit des avions télécommandés -et vole, bien sûr. L’idée d’un avion volant en marche arrière était presque une plaisanterie au départ, raconte le jeune homme, mais la curiosité l’a emporté. 400 heures de réflexions et de travail plus tard, le Dikranos pouvait voler dans les deux sens.
Plan canard
Premier problème majeur auquel le concepteur a dû faire face : le design des ailes principales, celles qui assurent la portance de l’avion. Elles sont conçues pour minimiser les frottements avec l’air mais leur orientation n’est valable que dans le sens de la marche avant… Il faut donc changer l’orientation des ailes pour faire marche arrière ! Une rotation totale parait complexe.. A cela s’ajoutent le déplacement du centre de gravité de l’avion et l’inversion de la propulsion.
Pour surmonter ces obstacles, Fabian s’est inspiré du plan canard, utilisé par exemple pour certains avions de chasse. L’aile principale est à l’arrière du fuselage, tandis que des élevons (indispensables pour la stabilité) sont à l’avant. Le moteur est à l’arrière. Vu du sol, un avion canard donne l’impression de voler en arrière, souligne le jeune Suisse.
Ailes plates
Le Dikranos modifie donc sa physionomie pour adopter un plan canard en marche arrière. Les ailes modulables sont non profilées : «sur des avions volant à petite vitesse, les ailes plates fournissent une meilleure portance» explique Fabian Gafner. Le léger déplacement d’une masse à l’intérieur du fuselage (les batteries) ajuste le centre de gravité de l’avion. Des hélices à pas variable, dont l’angle d’attaque des pales peut être modifié, assurent la motorisation dans un sens ou dans l’autre.
Un avion volant en marche arrière a peu de chances d’intéresser l’aviation civile. Ce type d'expérimentation peut en revanche aider à améliorer les avions qui se posent et qui décollent sur des porte-avions.
Quoi qu'il en soit, c'est d'abord pour le plaisir de la connaissance et de l’exploration que le jeune inventeur s’est lancé dans cette aventure. Après ses essais réussis de vols dans les deux sens, Fabian (ici en photo lors du concours Eucys) songe encore à des améliorations. « Il manque au Dikranos la capacité de se maintenir et de rester immobile en l’air. J’ai beaucoup d’idées sur ce que je pourrais faire mais avant de construire un nouvel avion je veux optimiser ses caractéristiques de vol».
Par Sciences et Avenir