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Petits secrets des ailes

2 mai 2004, 20:00

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?De ses ailes de fer rigidement tendues. Il fend le tourbillon des rauques étendues?

Nous dit Leconte de Lisle en parlant de l?albatros. Baudelaire au contraire trouve que ses grandes ailes l?empêchent de marcher.

Les insectes fascinent aussi, par exemple le papillon, qui détient le record de taille des ailes dans son groupe. Lamartine lui a d?ailleurs consacré un poème. L?oreille peut être séduite autant que l?oeil par le vol témoin ?Le Vol du Bourdon? qui inspira Rimski-Korsakov.

Les savants n?ont pas abandonné le vol à poètes ou compositeurs. Ils admirent l?albatros tirant parti des courants ascendants pour longtemps planer sans battre des ailes, et ne comprennent d?ailleurs pas très bien comment ce roi des airs exploite avec succès les courants chauds. Quant aux insectes, on frémit presque devant les 60 000 battements la minute attribués aux moucherons. A l?autre extrême, un papillon semble paresseux avec seulement 300 agitations dans le même temps.

Le vol même de l?insecte rend perplexe le chercheur. Un ingénieur ?prouva? pour le plaisir, à grands coups de formules, que le vol du bourdon était théoriquement impossible! Un peu comme l?éditeur d?un grand journal parisien qui avait prédit que le Concorde ne pourrait pas voler. Mais lors du calcul, l?ingénieur avait utilisé pour l?insecte les principes applicables à l?avion. Ce qui n?est pas du tout le cas.

Ces petits êtres ailés apparurent il y a quelque 300 millions d?années et, parmi leurs champions contemporains, citons l?éristale qui vole sur place. Sa larve aquatique possède un long tube respiratoire lui valant le nom de ver à queue de rat. Elle intrigue nos élèves. Cet insecte et ses cousins sont des acrobates accomplis volant en avant, en arrière, latéralement, vers le haut ou le bas avec une égale aisance. Comme chez d?autres insectes, les ailes et les pattes sont liées par un réflexe, comme le montre un exercice de lycée.

Quand les pattes sont en contact avec un solide, les ailes sont au repos, mais quand on soulève l?insecte, les ailes se mettent à battre.

Certains insectes, comme mouches et moustiques, n?ont que deux ailes, la seconde paire étant transformée en moignons servant de balanciers pendant le vol. Pour étudier l?action des ailes, des scientifiques ont construit une mouche artificielle avec des ailes de 25 centimètres, en prenant comme modèle la mouche du vinaigre. Chaque aile était mue par trois moteurs. L?ensemble, qui ne battait pas que d?une aile, s?actionnait dans de l?huile. Les experts ont découvert que les principes du vol de la mouche ne sont pas communs à l?oiseau ou à l?avion. Cet appareil, d?ailleurs, porte un nom issu d?avis qui veut dire oiseau.

Chez l?insecte, trois actions différentes se conjuguent lors du déplacement dans l?air. La plus importante, baptisée décrochage retardé (delayed stall), a lieu quand l?organe de vol s?abaisse. Il attaque l?air selon un angle qui aurait fait décrocher et chuter un avion. Mais chez l?insecte, une turbulence temporaire (vortex) est créée sur l?aile et la soulève. Ce n?est pas tout. En fin de course, l?aile pivote vers l?arrière, appliquant un effet semblable à celui de la raquette sur une balle de tennis (backspin). Cette action soulève elle aussi. Enfin, si l?aile pivote avant le retour vers le haut, elle capture un peu de l?énergie gaspillée par la turbulence du sillage. On en est tout étourdi. Même si l?on ne comprend pas très bien. Différentes espèces misent chacune à leur manière sur ce trio d?astuces. Mais on reste perplexe sur des fins de parties. Par exemple quand une mouche atterrit au plafond.

On est plus à l?aise dans le monde des oiseaux, bien que les tout petits, comme les colibris aux manoeuvres spectaculaires, aient un vol proche de celui des insectes. ?They are glorified insects?, dit un savant. Mais les gros spécimens ayant plus de poids commandent plus d?attention. Ce qui les maintient en l?air est un principe démontré au lycée, en soufflant sur une feuille de papier proche des lèvres. Le flux d?air se divise en deux quand le fluide salue le papier. Le courant supérieur court plus vite et sa pression chute un peu. Le flot inférieur, plus lent, presse plus fortement et pousse donc la feuille vers le haut.

Le corps de l?oiseau s?associe aussi à des lignes fluides convenant à un mouvement dans l?air. De plus, les os sont légers et l?organe du vol riche de plumes, dont la légèreté est proverbiale : ?Comme la plume au vent femme est volage?.

Des variations de l?aile s?associent à différents types de vol. Par exemple chez le majestueux albatros, la longueur est 25 fois la largeur tandis que chez le minuscule piaf, la valeur chute à 5. Toutefois les considérations mathématiques favorisant vol plané ou vol piqué, bien que piquant la curiosité, alourdiraient trop nos propos.

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