Dans l’univers de la construction, la simulation a toujours eu une place importante en ce sens où elle permet de recréer les paramètres clés qui changent dans un certain environnement. Concernant les hélicoptères martiens, il a été indispensable de faire des tests en soufflerie, car les conditions de vol sur cette planète diffèrent de celles rencontrées sur Terre. Cependant, ces essais ont été faits sur un simulateur virtuel.
En effet, des architectes se sont basés sur un solveur haute-fidélité interne, appelé PyFR, pour simuler directement les équations du mouvement sur Mars. Ces derniers ont ensuite exécuté leur simulation sur l’un des plus puissants superordinateurs du monde, notamment le Cirrus de l’EPCC à Édimbourg et le Piz Daint au Centre national suisse de supercalcul.
Le professeur Peter Vincent, membre du département d’aéronautique de l’Imperial College de Londres, a été co-auteur de l’étude. Les tests réalisés en virtuels ont été comparés avec ceux de la soufflerie réelle de Mars à l’université de Tohoku.
La simulation virtuelle l’emporte clairement sur les problèmes complexes
Suite aux confrontations des données issues du simulateur virtuel et de la soufflerie de Tohoku, une concordance des données a été observée. Ainsi, après les essais fictifs réalisés, les architectes ont noté qu’à une incidence particulière, le mécanisme de portance de la pale change soudainement. Par conséquent, il s’ensuit une formation d’un tourbillon géant qui aspire la surface supérieure de la pale, augmentant ainsi sa portance.
« Nos simulations se sont avérées extrêmement précises pour prédire la portance et la traînée de ces pales d’hélicoptère martien. Le fait que nous puissions même prédire ces changements importants et soudains dans les performances de portance nous rend très confiants dans le fait que les outils que nous avons développés nous permettront de concevoir des pales d’hélicoptère martien plus efficaces. »
Professeur Peter Vincent, co-auteur de l’étude et membre du département d’aéronautique
Une solution virtuelle qui vient combler des lacunes
En général, les simulateurs de conditions de vol réel ont un défaut qui biaise les résultats des tests. En effet, l’utilisation des vraies souffleries nécessite que les pales soient fixées à proximité du couloir d’arrivée d’air pour des mesures plus exactes. Cependant, en conditions réelles, il n’y a pas de tunnel d’acheminement de l’air, ce qui peut affecter la fiabilité des résultats.
« Si les expériences en soufflerie sont généralement considérées comme l’étalon-or, elles ne sont pas sans poser de problèmes. Par exemple, les pales doivent être montées près des parois du tunnel. Ces parois n’existent pas pour une vraie pale d’hélicoptère, pourtant elles peuvent affecter fondamentalement la nature de l’écoulement sur la pale dans une soufflerie et affecter notre compréhension de ses performances. »
Oliver Buxton, co-auteur de l’étude, du département d’aéronautique
SOURCE : TECHEXPLORIST