Airbus a annoncé débuter les vols test du projet Fello'fly avec deux Airbus A350 en 2020. © Airbus
Ce projet dévoilé au Dubaï AirShow consiste à faire voler deux avions l’un derrière l’autre. Airbus estime une économie de 5 à 10% de kérosène sur des vols long-courriers. Plus scientifiquement il s’agit de biomimétisme.
Avec Fello’fly, l’avionneur européen précise que lorsque deux avions se suivent l’un derrière l’autre, les turbulences générées par le premier créent un sillage de courants ascendants d’air doux générant une portance. L’avion suiveur peut en bénéficier directement, et a donc besoin de moins de puissance. Les moteurs sont réduits et la consommation de carburant aussi.
Dans la nature les oies ou autres grues migratrices volent en triangle les unes derrière les autres. En bénéficiant du même mécanisme aérologique les oiseaux brûlent moins de calories.
Quand la nature donne des ailes aux avionneurs… Les ingénieurs d’Airbus se basent sur le biomimétisme pour développer leurs avions. © Airbus
Reste qu’en aéronautique, avec des appareils de plusieurs centaines de tonnes évoluant à plus de 800 km/h, ce type de vol ne laisse rien au hasard. Airbus travaille sur des solutions techniques qui impliquent « des fonctions d’assistance aux pilotes nécessaires pour s’assurer que l’avion reste positionné en toute sécurité dans le courant ascendant de l’avion qu’ils suivent, en maintenant la même distance, à une altitude constante.»
L’avionneur a déjà mis en application des techniques de biomimétisme sur ses avions. Comme par exemple sur les extrémités, les « winglets » qui ont permis d’augmenter la portance des ailes des A380 et une réduction de la taille des voilures, ou encore les « sharklets » inspirés des ailerons de requins améliorent la stabilité de l’avion. JB
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La USAF (USAir Force ) étudie l'effet du Vortex Surfing au moins depuis 1971... voir p 51 du papier de la Rand Corp. "Vortex surfing is a form of formation flying designed to reduce fuel use in which an aircraft flies in the vortices generated by a leading aircraft. These vortices are often referred to as lift-induced vortices because they result from the pressure differences between and along the top and bottom surfaces of the wing that are responsible for the generation of lift.
Figure 3.6 shows two vortices generated from a leading aircraft and the upwash and downwash generated by these vortices. The figure shows three key areas: the downwash area between the two vortex cores, the vortex cores themselves, and the upwash area outboard of the vortex cores. Aircraft flying in the downwash region would experience a loss of altitude or a decrease in the rate of climb. In the cores themselves, aircraft would experience a significant imposed roll. Outboard of the vortex cores, aircraft would experience an upwash generated by the vortices; flying in this area would reduce the amount of thrust required to maintain level flight, thereby producing fuel savings." https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/research_reports/RR700/RR757/RAND_RR757.pdf
Merci Adam pour ce lien.
Si j'ai bien compris (?🤯) , tout l'art consiste à placer l'avion suiveur à distance et étagement adapté, fonction de sa taille, dans l'alignement direct du leader pour que les parties portantes (ailes) soient dans la zone ascendante du vortex pendant que le fuselage, peu affecté, se trouve dans la zone descendante... le bilan étant alors positif.
Mais si on décale le suiveur d'un côté, seule une aile bénéficie de l'apport ascendant, impliquant alors du roulis ; il faudrait alors que la trainée induite pour contrer ce roulis (ailerons) ne soit pas trop importante pour ne pas annuler le gain de portance.
A moins d'avoir des avions dissymétriques.....(les "suivent à droite" et les "suivent à gauche".....)
C'est peut-être ce que réussissent à faire les oies pour bénéficier de cet extra lift en volant en V !
"Flight tests conducted in 2011, 2012, and 2013 as part of two programs known as Cargo Aircraft Precision Formations for Increased Range and Efficiency (CAPFIRE) and Surfing Aircraft Vortices for Energy ($AVE) have shown cruise fuel flow reductions upward of 10 percent.
To take advantage of vortex surfing, two aircraft must be flying the same route at the same time. This is much more common for the Air Force than for any single airline, again making the Air Force a better candidate for vortex surfing adoption. Our results show that for the C-17, 15 percent of the total miles flown can be flown while trailing another aircraft. Applying an 8 percent cruise fuel flow reduction to these sorties nets a 5.3 percent total fuel burn reduction for the trailing aircraft. " illustration sur page XVII du lean de la Rand Corp.
Bonsoir.
Il y a plus de 40 ans j'ai participé à un séminaire annuelle des universités allemandes.
Nous décollions au lever du soleil pour profiter de conditions météorologiques nous permettant des comparaisons de polaire entre planeurs en évoluant en patrouille avec un planeur référant. nous débutions les comparaisons aux environs de 4500 mètres sol.
Nous avons fait plusieurs vols en patrouille avec 2 planeurs identiques et démontré que le suiveur, s'il se positionnait afin que la turbulence du leader vienne annuler la sienne en bout d'aile, gagnait 3 à 4 mètres de hauteur très rapidement. Il pouvait ainsi devenir leader en accélérant légèrement et ainsi de suite.
Le bilan était très intéressant en terme de gain mais beaucoup moins en sécurité des vols et impossible à reproduire en compétition !!!
A suivre !!!.
Les winglets sur planeur ont aussi été essayer à cette période et quand on voit aujourd'hui qu'ils se généralisent, on pourrait être amener à penser que les vélivoles universitaires allemands avaient de bonnes idées.
Pour répondre à André, ils ont aussi étudié le vol de l'albatros qui prend de la vitesse en "pente" sur les vagues en plein milieu de l'atlantique et qui fait des centaines de kilomètres au ras des flots sans battre des ailes.....
L'expérience de Jacques Aboulin est particulièrement intéressante, et j'ignorais qu'elle avait été faite.
J'avoue que j'en étais resté aux constatations des pilotes militaires (confirmées par Castel) c.a.dire que les avions "suiveurs", au contraire, consommaient plus que le leader du fait des constants ajustements de poussée pour "rester en place".
Il ne faudra pas négliger ce facteur si on fait voler deux avions de ligne très près l'un de l'autre, mais peut-être que si des automatismes (indispensables pour des vols longs) optimisent ces ajustements le bilan pourrait être positif....
Il ne faudra pas non plus oublier l'inconfort, pour les passagers, de constantes variations ce régime moteur pendant des heures.....
Enfin, si l'on considère l'énorme économie d'énergie réalisée par les oiseaux en vol de patrouille (de l'ordre de 50%, voir plus, selon certaines études) il ne faut pas oublier que ce sont des ornithoptères et que la turbulence générée par une aile qui bat n'est pas forcément de même nature que derrière une aile fixe, avec en plus une possibilité pour l'oiseau suiveur d'adapter à chaque mouvement sa propre aérodynamique pour transformer l'intéraction en gain d'énergie (ce que faisait Jacques Aboulin en repassant devant son leader après avoir gagné trois mètres.....).
Bref, une piste intéressante, mais avant d'avoir mis au point des techniques de suivi fiables, efficaces et sûres pour obtenir un gain de conso. significatif......hmmm....
Pour ce qui est du vol sur les vagues (@André Martin) il y a, en plus de l'effet de pente produit par le vent sur les vagues, le fait que, même sans vent, les vagues sont elles-même LA source d'énergie qui permet à l'oiseau d'en longer les crêtes tant qu'elles se forment (comme un surfeur) .
Et j'ignore si la vitesse de déplacement d'une vague suffit à générer un vent relatif qui pourrait aider, en plus, à sustenter le volatile...
Mais il ne faut pas rêver, ce mode de déplacement en plané, gratuit, en effet de sol, ne peut être envisagé que par des engins ayant des dimensions compatibles avec celles des vagues, ce qui exclut le remplacement des gros bateaux de marchandise....
Je serais vraiment intéressé par l'avis de spécialistes en aérodynamique.
Jean Baptiste
GP Castel
Ex-Pilote de Chasse, j'en ai "leadé" des équipiers ou j'en ai suivi des "leaders", de près ou de plus loin. Je peux certifier que, retour de mission, lorsque l'un des appareils de la patrouille était "short pétrole", c'était également la même chose pour les autres !
Voir ce qu'en pense la PAF...
Turbulences? vibrations? gradients de vitesse dans le vortex?
J'aimerais bien que l'on étudie le vol par effet de sol pour traverser l'atlantique... On pourrait relancer l'hydraviation!
Il y a fréquements des avions qui se suivent mais ne vont pas au même aéroport. Prenons un ligne en provenance de Madrid avec un avion allant à Genève et l'autre à Munich. Ils vont suivre le même itinéraire pendant quelques bornes
quel est l interêt de faire suivre 2 avions l'un derriére l'autre,s'ils vont au même endroit;un seul plus gros suffirait:moins de carburant etc,etc,etc.
@Claude D
"... aucun, c'était pour faire avancer le chimilimimili..." ?
Génial sur le principe. Ça mérite en tous cas d'être étudié
Comme au tour de France quoi !
Quid du contrôle anti-dopage ?
Et puis comme ça, quand l'avion de tête se cassera la figure l'autre suivra.
Humour
Souvenez-vous du motard allemand qui suit obstinément la ligne blanche sur la route dans la "Grande Vadrouille".
elle était jaune la ligne
L'idée est attirante, c'est mignon. Et puis de toute façon, l'air des cabines est déjà assez vicié comme cela - autant faire l'aspiration derrière un autre pot d’échappement.
Vous souvenez-vous, au siècle dernier, du sketch de Raymond Devos qui étouffait à la campagne par manque de CO2 ? Il allait respirer son pot d'échappement pour renaître !!!