Est-ce qu’un camion transportant des oiseaux s’allège quand ces derniers prennent leur envol ?

Un nouveau dispositif extrêmement sensible pourrait élucider certains mystères concernant le vol des oiseaux. Des scientifiques de l’université Stanford ont créé un appareil qui peut mesurer avec précision le poids des oiseaux en vol et la force créée par chaque rabat d’aile. Il a d’abord été développé pour aider l’équipe à mesurer le vol de petits drones, mais il contribue également à résoudre un mystère : “est-ce qu’un camion transportant des oiseaux deviendrait plus léger lors du décollage de ces derniers.”

L’énigme a été mise à l’épreuve dans l’émission américaine Mythbusters, en mettant une grosse boite remplie de pigeons sur une balance et de les faire s’envoler. Cela n’a donné aucun résultat probant et ils ont ainsi estimé que c’était probablement parce que l’air déplacé par les ailes des oiseaux appuyait sur la boite.

Alors que cette théorie est à peu près juste, les mesures précises de ce nouveau dispositif montrent que la boite subit quelques variations alors que les oiseaux battent des ailes.

David Lentink, un professeur en génie mécanique à l’université Stanford et principal auteur de l’étude (lien plus bas) appelle son dispositif “aerodynamic force platform” et il fonctionne de la même manière que les plateformes de force qui permettent aux bio-ingénieurs d’étudier les forces que les humains exercent quand ils marchent ou courent.

C’est une boite de la taille et la forme d’une grande cage, avec une fenêtre d’observation et deux perchoirs d’oiseaux. Des capteurs ultrasensibles de force sont fixés au fond de la boîte.

Ce transfert de force est basé sur la troisième loi du mouvement de Newton, qui stipule que pour chaque action il y a une réaction égale et opposée. Comme l’oiseau vole de perchoir à perchoir, chaque battement de ses ailes pousse l’air, qui pousse à son tour le fond de la boîte et aspire légèrement vers le bas le haut de la boite.

Les mesures effectuées à partir d’un oiseau ont montré qu’ils doublent leur portance (produisent une portance égale à deux fois le poids de leur corps) quand ils rabattent leurs ailes, de sorte qu’ils n’ont pas à supporter leur poids lorsqu’elles reviennent dans leur position initiale.

Maintenant, les ingénieurs peaufinent leur outil de mesure pour le tester sur des manœuvres plus complexes de vols d’oiseaux, comme celui du colibri qui est plus proche (par sa technique de vol) de l’insecte ou de la chauve-souris qui s’aide d’une membrane en guise d’aile contrôler par de petits muscles. Et toutes ces découvertes serviront à améliorer la conception des drones.

L’étude (PDf) sur ArXiv : In vivo recording of aerodynamic force with an aerodynamic force platform.