Pourquoi le criquet pélerin vole si bien

Des scientifiques de l'Université d'Oxford et de l'Université de New South Wales ont réussi à savoir pourquoi les insectes volent mieux que les avions grâce à l'utilisation de caméras ultra-rapides et des modèles informatiques.

Quatre caméras à prises de vues très rapides ont filmé un criquet en vol sur les ailes duquel une centaine de petits points avaient été dessinés. Les images ont servi à créer une vidéo montrant les détails du mouvement en trois dimensions. Dans un deuxième temps, les chercheurs ont construit un modèle informatique pour reproduire le mouvement complexe de ces ailes souples et pour déterminer les flux d'air à leur surface. On sait en effet que, comme, par exemple, le martinet noir, les insectes savent déformer leurs ailes pour améliorer leurs performances aérodynamiques. 

Ce modèle a d'abord été validé en comparant les performances de vol qu'il prédisait avec celles de l'insecte. Il a ensuite été modifié pour estimer l'importance de certaines subtilités de pilotage du criquet. Dans l'une des versions a été supprimée la possibilité de faire varier la courbure de l'aile, ce que sait faire l'insecte. Par rapport à l'aile du criquet, la portance (la force aérodynamique qui tire vers le haut) a été réduite de 10%. Dans une seconde version du modèle, l'aile ne pouvait plus se tordre, comme le fait celle de l'insecte au fil des battements. Cette fois, la perte de portance atteint 50%.

En modifiant en permanence la forme de ses ailes souples, l'animal évite que le flux d'air n'ait tendance à se décoller de la surface. Plus précisément, à tout instant, l'angle entre les filets d'air et la surface de l'aile reste constant, ce qui n'a rien d'évident avec un vol battu.

La portance est donc au moins une fois et demie supérieure à celle d'une aile rigide et la traînée – cette résistance aérodynamique inévitable que les constructeurs d'avions cherchent à minimiser – est réduite au minimum, ce qui explique enfin les étonnantes performances des insectes volants en général et des criquets pélerins en particulier, capables de parcourir trois cents kilomètres sans faire le plein. 

Source: futura-sciences  / University of Oxford