L'augmentation de la vitesse d'avancement des hélicoptères a le potentiel de sauver des vies en accélérant l'accès aux soins médicaux. Le Center for Flow Physics and Control (CeFPaC) et le Center for Mobility with Vertical Lift (MOVE) du Rensselaer Polytechnic Institute s'associent pour relever ce défi, avec le soutien de subventions du Army Research Office et du ministère israélien de la Défense.

Les chercheurs des deux centres de Rensselaer développeront et testeront des méthodes pour faire voler les hélicoptères plus rapidement et plus efficacement en contrôlant le flux et la séparation de l'air au-dessus de leurs pales.

« La question est :comment volez-vous à des vitesses très élevées tout en essayant d'atténuer les effets du flux inversé ? dit Farhan Gandhi, le directeur de MOVE.

Lorsqu'un hélicoptère se met en vol vers l'avant, le côté avançant de la pale - qui se déplace face au vent - voit des vitesses beaucoup plus élevées que le côté reculant. Au fur et à mesure que ce phénomène augmente, des régions de flux inversé commencent à se développer, générer une portance et une traînée négatives.

Il faut beaucoup de puissance et d'énergie pour surmonter ces conditions, réduire la distance qu'un hélicoptère peut parcourir avant de tomber en panne de carburant, ou réduire la charge utile afin de faire de la place pour du carburant supplémentaire.

Grâce à ce partenariat, Gandhi et son équipe s'appuieront sur leurs recherches et concevront une pale dont la forme permet d'atténuer le flux inverse. Michael "Miki" Amitay, le directeur du CeFPaC, et son équipe testera ensuite ces conceptions avec des pales modèles à l'intérieur d'une soufflerie à la pointe de la technologie.

"Nous devons comprendre comment, dans ces conditions, la portance est générée, comment vous pouvez réduire la traînée, et comment vous pouvez quantifier cela, " dit Amitay. " Tout cela, nous pouvons l'étudier, et tester, ici."

"L'armée américaine et les partenaires industriels travaillent actuellement d'arrache-pied au développement de la prochaine génération de giravions. Cette enquête fondamentale découvrira de nouvelles méthodes de manipulation de la physique des écoulements pour permettre la création efficace de portance et de poussée, " a déclaré Matthew Munson, gestionnaire de programme, programme de dynamique des fluides, au bureau de recherche de l'armée, un élément du laboratoire de recherche de l'armée du commandement du développement des capacités de combat de l'armée américaine. "Cette recherche a un grand potentiel pour permettre aux véhicules" après le prochain "de gérer intelligemment les forces aérodynamiques."

Amitay et son équipe ont déjà commencé les tests, et il a dit qu'ils ont trouvé qu'en changeant la forme de la lame, ils peuvent réduire la traînée de 50 pour cent.

Mais les recherches des équipes ne peuvent s'arrêter là. Les conditions d'écoulement pendant le vol stationnaire et le mouvement vers l'avant sont différentes, donc changer la forme de la lame pour améliorer un mode aura un effet négatif sur l'autre.

C'est pourquoi l'équipe de Gandhi développera également un système d'actionnement qui permettra un changement de configuration des pales en cours de fonctionnement.

« Il faut réussir à bien faire dans les deux états, et c'est là qu'intervient le changement de forme ou l'adaptation de la géométrie, " a déclaré Gandhi.

Ce type de recherche interdisciplinaire est une incarnation physique de The New Polytechnic, le modèle innovant qui guide la recherche chez Rensselaer, qui cherche à résoudre des défis mondiaux en réunissant les meilleures idées et experts dans tous les domaines.

Amitay espère que cette recherche changera la façon dont les futures pales d'hélicoptères à grande vitesse sont conçues. En plus de protéger le personnel militaire des tirs ennemis et d'améliorer leurs efforts de sauvetage, il a dit qu'il y a aussi des applications civiles claires.

« Dans les situations où le temps compte, comme lorsque les équipes médicales aident les grands brûlés ou les victimes d'accidents de voiture, " Amita a dit, "si vous pouvez voler plus vite sans compromettre les performances, c'est ce que nous pensons être la solution."