Comment les faucons se faufilent dans des passages étroits : une astuce de stabilité en vol que les drones pourraient reproduire
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Les doctorants Huanglun Zhu et Kiran Weston ont conçu un modèle imprimé en 3D d'une aile de faucon pour le tester dans la soufflerie de l'UC Davis. Basé sur l'imagerie de capture de mouvement réalisée à l'Université d'Oxford, ce modèle illustre comment la buse de Harris modifie sa stabilité aérodynamique lorsqu'elle traverse un espace ouvert. Ce type de recherche peut apporter des éclairages sur l'aérodynamique, applicables aux drones. Le nouveau Centre pour le vol et l'innovation animale de l'UC Davis développera ces études. Crédit : Huanglun Zhu et Kiran Weston
Les oiseaux sont capables de franchir les obstacles en modifiant leur trajectoire en vol, une capacité difficile à reproduire avec des véhicules aériens sans pilote, communément appelés drones. Une nouvelle étude menée par des chercheurs des universités d'Oxford et de Californie à Davis, et publiée dans le Journal of the Royal Society Interface , montre comment les chercheurs peuvent aborder ce défi, ce qui permettra de mieux comprendre le vol des oiseaux et d'améliorer la conception des drones.
Kiran Weston et le professeur Graham Taylor du Oxford Flight Group, avec l'étudiant en doctorat Huanglun (Adam) Zhu et Christina Harvey, professeure adjointe au département de génie mécanique et aérospatial de l'UC Davis, ont utilisé une combinaison de capture de mouvement et de modélisation en soufflerie pour voir comment une buse de Harris modifie la forme de ses ailes et de sa queue lorsqu'elle vole dans un passage étroit.
Présentes dans les régions arides du sud-ouest des États-Unis, du Mexique et d'Amérique du Sud, les buses de Harris chassent en groupe, débusquant souvent leurs proies et volant autour des arbres et des cactus. Comme la plupart des oiseaux, elles peuvent passer rapidement du vol plané au vol en repliant leurs ailes pour éviter les obstacles.
Les chercheurs ont utilisé la technique de capture de mouvement dans la volière d'Oxford pour filmer une buse de Harris planant d'un perchoir à l'autre. Ils ont placé deux poteaux souples sur sa trajectoire de vol afin de créer un passage étroit, incitant ainsi l'oiseau à replier ses ailes lors de son passage.
Après avoir analysé la vidéo, ils ont construit des maquettes de l'aile et de la queue du faucon à différents moments de la manœuvre et les ont testées dans la soufflerie de l'École d'ingénierie de l'UC Davis. Ces maquettes ont été réalisées par impression 3D en résine grâce au soutien du Centre de conception étudiant de l'École d'ingénierie de l'UC Davis.
Une buse de Harris se replie en position de vol pour franchir des espaces plus importants. Crédit : Journal of the Royal Society Interface (2026). DOI : 10.1098/rsif.2025.0868
Stabilité aérodynamique changeante
Ils ont constaté que lorsque le faucon replie ses ailes, il passe d'un état instable à un état stable. En aérodynamique, l'instabilité confère à un objet volant une grande maniabilité, comme un avion de chasse, tandis que la stabilité lui permet de maintenir une trajectoire constante.
Les résultats suggèrent que les oiseaux contrôlent leur vol différemment des aéronefs traditionnels, car les aéronefs construits par l'homme ne passent généralement pas d'un état stable à un état instable de cette manière.
L'Université de Californie à Davis a récemment inauguré son propre hall d'étude du vol, le Centre pour le vol et l'innovation animale, équipé de technologies de capture de mouvement et de vidéo haute vitesse. Ce centre permettra de mieux comprendre le vol des oiseaux et, potentiellement, la technologie des drones.
https://www.ucdavis.edu/news/hawk-study-shows-potential-lessons-bird-flight