Un drone intrépide capable d'atterrir à 110 km/h sur des camions
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Les drones sont déjà très utiles, mais ils pourraient l'être encore plus s'ils pouvaient atterrir sur des véhicules sans que ces derniers ne ralentissent. Un nouveau système rend cela possible, permettant des atterrissages sur camion jusqu'à 110 km/h.
Tout d’abord, quel serait l’intérêt de faire atterrir un drone sur un véhicule ?
Tout d'abord, l'avion pourrait effectuer des missions de reconnaissance militaire, puis rendre compte à sa troupe de transport. Il pourrait également livrer du matériel aux équipes mobiles sur la route, ou même économiser sa batterie en s'installant dans des bus ou des camions qui vont dans la même direction que lui.
Le confort d'utilisation diminuerait toutefois si les conducteurs devaient s'arrêter et attendre que le drone localise leur véhicule, puis effectue un atterrissage fastidieux. Malheureusement, atterrir sur un véhicule roulant à grande vitesse n'a traditionnellement pas été une option envisageable.
D'une part, le drone doit basculer tellement vers l'avant en raison de la forte résistance au vent qu'il risque fort de heurter ses hélices sur le toit du véhicule. De plus, lorsque son train d'atterrissage rigide heurte le toit rigide à grande vitesse, il risque fort de se briser ; il est également possible que le drone rebondisse sur le toit et se retourne.
C'est avec ces problèmes en tête qu'une équipe du laboratoire de recherche Createk de l'Université de Sherbrooke, au Canada, a créé le drone DART (Direct Approach Rapid Touchdown).
Le drone DART est doté d'amortisseurs à friction intégrés dans les articulations de ses jambes. Université de Sherbrooke
Ce quadricoptère de 2,4 kg est équipé d'amortisseurs à friction dans son train d'atterrissage, qui dissipent l'énergie cinétique sans créer d'effet de rebond. Mais ce quadricoptère ne se résume pas à ses amortisseurs.
Le DART commence son atterrissage en suivant le véhicule en vol, puis effectue une descente verticale rapide. Une descente à grande vitesse permet non seulement au drone de suivre le véhicule, mais elle est aussi plus sûre, car elle le rend moins sensible aux perturbations telles que les rafales de vent, et donc plus susceptible de maintenir sa trajectoire prévue.
Comme le DART est incliné très en avant pour compenser la traînée considérable due au vent, il effectue automatiquement une manœuvre de nivellement juste avant l'atterrissage. Cela empêche ses hélices de heurter le toit et permet à ses quatre jambes d'absorber l'énergie de l'impact.
Le drone passe également en mode inversion de poussée dès l'atterrissage. Cela l'empêche de glisser en appuyant ses pieds contre le toit du véhicule.
Le drone DART inverse sa poussée à l'atterrissage
Lors d'essais routiers en circuit fermé, le DART a effectué 38 tentatives d'atterrissage sur une plateforme horizontale montée à l'arrière d'une camionnette roulant à 110 km/h, et a réussi à chaque fois. Vous pouvez le voir en action dans la vidéo ci-dessous.
« Notre approche, qui combine une plongée rapide vers le véhicule, des amortisseurs à friction légers pour amortir l'impact et une inversion rapide de la poussée au contact, élargit considérablement l'enveloppe d'atterrissage, la rendant ainsi beaucoup plus résistante aux rafales de vent, aux erreurs de capteurs et aux mouvements imprévisibles du véhicule », explique Isaac Tunney, doctorant en génie mécanique, qui a dirigé l'étude avec John Bass et Alexis Lussier Desbiens. « Cette innovation est une étape clé vers de nouvelles applications pour les drones. »