Biomimétisme & Aéronautique
Penser l'aéronautique du futur grâce à l'ingéniosité et à la sobriété technique du vivant
Un secteur aéronautique en quête d’innovations radicales
Le trafic aérien continue de croître avec une tendance marquée vers une augmentation constante du nombre de passagers chaque année, préfigurant une progression qui pourrait atteindre ou dépasser
5 milliards de voyageurs dans les prochaines années. Cette croissance est pourtant presque paradoxale tant les contraintes s’intensifient d’année en année. L’impact environnemental du secteur de l’aéronautique est aujourd’hui un poids lourd à porter : à elle seule, l’industrie représente 2.5% des émissions mondiales de CO2.
Les acteurs du domaine n'ont ainsi jamais été confrontés à autant de défis inédits : régulations environnementales croissantes, pression sur les coûts pour les fournisseurs, accélération des rythmes de production et d'usinage, exigences des usagers... Pour perdurer sur ce marché en pleine mutation et composer avec cet univers complexe, constructeurs et fournisseurs doivent muscler leur R&D : seules des innovations technologiques disruptives et stratégiques leur permettront de s’adapter durablement à ces nouvelles contraintes.
Le biomimétisme apporte une opportunité technologique majeure pour l'aéronautique :
Voler a longtemps été une capacité exclusive à la nature. Les oiseaux et même les insectes disposent de facultés de déplacement sophistiquées, acquises au cours de millions d’années d’évolution.
Éprouvées à l’extrême, de nombreuses espèces optimisent le rapport entre l'effort déployé d'une part, et la vitesse, la manoeuvrabilité souhaitée et l’endurance d'autre part. Les techniques de vol de l’aigle, la furtivité de la chouette permise par ses plumes ou les ailes flexibles du criquet sont autant d’exemples de la maîtrise des organismes vivants sur leur environnement.
Un exemple emblématique de cette inspiration réside dans les winglets, ces extrémités incurvées des ailes d’avion introduites à la fin du XXᵉ siècle. Directement inspirés des grands oiseaux, qui minimisent les turbulences grâce à la forme de leurs ailes, les winglets contribuent à une réduction de 4% de la consommation de carburant sur les avions de la famille Airbus A320.
Mais l’intérêt du biomimétisme dans ce domaine ne se limite pas à étudier les animaux volants. Matériaux légers et résistants, thermorégulation, réduction des vibrations, hydrodynamisme, anti-icing… La nature offre une panoplie de mécanismes qui peuvent répondre à des enjeux majeurs de l'industrie aéronautique.
Par exemple, Lufthansa a développé un revêtement innovant inspiré de la peau de requin, dénommé AeroShark, qui réduit la traînée des avions. Appliqué sur sa flotte de Boeing 747, ce film microtexturé permet de diminuer les émissions de CO₂ de 6 000 tonnes métriques par an. Cela équivaut à environ 28 vols réguliers entre São Paulo et Miami opérés par un Boeing 777 (Lufthansa).
Les apports du biomimétisme dans l'aéronautique sont très variés et concernent les domaines suivants :
Conception industrielle
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Manufacturing
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Assemblage
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Conception modulaire
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Ergonomie
Divers
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Chimie (ingrédients, principes actifs, réactions, procédés)
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Sciences optiques
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Actuation, injection
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Esthétique, couleurs
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Anti bio-contamination