Les voyageurs aériens les plus sensés redoutent les turbulences. Un petit hoquet atmosphérique peut secouer les avions, râler les nerfs et renverser des boissons. Une étude menée par l'Université Cornell a révélé que les oiseaux ne s'en soucient pas du tout.

En combinant les données de vitesse du vent avec les accélérations mesurées d'un aigle royal équipé d'instruments de suivi GPS, les chercheurs suggèrent que, plutôt que d'entraver le vol, la turbulence est une source d'énergie que les oiseaux peuvent utiliser à leur avantage.

Cette découverte contre-intuitive pourrait réviser ce que nous savons du vol aviaire, et aider l'industrie aérospatiale à se développer plus rapidement, des moyens plus efficaces de voler dans des environnements turbulents.

Le papier, "La turbulence explique les accélérations d'un aigle en vol naturel, " Publié dans PNAS . L'auteur principal était le doctorant Kasey Laurent.

Alors que le vol des oiseaux peut sembler facile et gracieux aux spectateurs terrestres, les animaux ailés naviguent en fait dans un flux d'air structuré, texturé et constamment en mouvement, selon Gregory Bewley, professeur assistant à la Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, qui dirigeait l'équipe.

Afin de faire sortir ses expériences du laboratoire et de les faire voler dans le ciel, L'équipe de Bewley s'est associée à deux groupes :Conservation Science Global et Cellular Tracking Technologies. Les scientifiques de ces entreprises ont capturé une femelle aigle royal en Alabama, gréé avec une unité de télémétrie GPS solaire avec un accéléromètre pesant moins de 3 onces, puis relâcha l'oiseau.

Pendant 17 jours, alors que l'aigle migrait vers le nord le long des Appalaches vers le Canada, le "sac à dos" GPS a transmis plus de 200 heures de données, y compris les coordonnées de localisation, altitude, vitesse au sol et accélération triaxiale via les réseaux cellulaires.

Le laboratoire de Bewley a ensuite obtenu des données sur la vitesse du vent des bases de données d'historique météorologique des National Centers for Environmental Prediction et les a cartographiées sur les mesures de vol de l'aigle, identifier les différents comportements de vol et de non-vol de l'oiseau.

Ils ont trouvé un « hautement irrégulier, modèle fluctuant" dans les accélérations de l'aigle, qui ressemble aux trajectoires typiques des particules dans les écoulements d'air turbulents. À des échelles de temps allant de 0,5 à 10 secondes, ce qui se traduit par environ 1 à 25 battements d'ailes, les accélérations de l'aigle et les turbulences atmosphériques étaient complètement synchronisées.

Et quelle est l'intensité de ces accélérations ? A titre de comparaison, les personnes circulant en voiture ou à bord d'un vol commercial ressentent moins de 0,1 g, ou un facteur de l'accélération gravitationnelle de la Terre. Pendant ce temps, les accélérations des oiseaux dépassent 1 g, ce qui jetterait ces passagers humains hors de leurs sièges.

Bien sûr, les ingénieurs aéronautiques s'efforcent de réduire au maximum les turbulences, et aucun passager ou pilote de ligne aérienne ne veut un trajet cahoteux. Mais Bewley pense qu'il existe des opportunités d'exploiter l'énergie de la turbulence, en particulier pour le transport sans personne et les petits avions de reconnaissance.

"Si vous pouviez trouver un chemin dans lequel chaque vortex vous pousse dans le bon sens, alors évidemment tu y arrives un peu plus vite avec un peu moins d'énergie, " Bewley a déclaré. "Nous travaillons toujours dur pour comprendre la turbulence par elle-même. Je pense qu'il est fascinant qu'il puisse y avoir des connaissances empiriques pratiques incarnées dans la faune que nous n'apprécions pas encore."