25 mars 2022

Un drone inspiré par Léonard de Vinci

Un drone quadricoptère inspiré par Léonard de Vinci a été testé avec succès.

Le jeune garçon, qui rêve de devenir un jour pilote, a construit l’appareil grâce au musée des sciences et des technologies Léonard de Vinci de Milan.

Il a trouvé son inspiration dans le Codex Atlanticus , qui contient des modèles de machines volantes, dont cet hélicoptère créé par de Vinci il y a 500 ans.

La vis aérienne, qui ressemble à un cône de glace, est composée de quatre lames allongées disposées en carré autour d’un axe central. Ce dispositif tourne à grande vitesse pour créer une portance. L’hélicoptère qui sera inventé des siècles plus tard fonctionne exactement sur ce principe : ses pales tournent, générant une portance qui lui permet de voler verticalement – contrairement à un avion, par exemple.

Le jeune homme s’intéresse à l’aviation depuis son enfance. À 18 ans, il possédait déjà son brevet de pilote d’avion et s’est rapidement intéressé aux drones et à leurs possibilités de développement. Il ne voulait cependant pas construire un autre drone…

Une invention digne d’un film de science-fiction

Léonard de Vinci. L’homme de la Renaissance a dessiné les premiers plans d’un hélicoptère en 1493. Il ne l’a jamais construit ; ses dessins n’étaient que des esquisses.

L’idée d’une machine volante dotée de plusieurs ailes rotatives, chacune avec son propre moteur, n’est pas nouvelle. Léonard de Vinci a conçu un tel appareil au 15e siècle. Il n’a jamais été construit, mais aujourd’hui, il a inspiré des entreprises telles qu’Airbus et Boeing à produire des hélicoptères à double rotor.

La conception du quadricoptère

Le concept de ce drone est ingénieux : quatre pales disposées sur un cadre carré sont montées autour d’une colonne centrale où se trouvent deux autres pales qui tournent en sens inverse l’une de l’autre. Au total, il dispose de quatres pales contrarotatives dont la rotation crée simultanément une portance et une propulsion. « C’est essentiellement la façon dont les hélicoptères fonctionnent aujourd’hui, mais avec une pale de plus », a déclaré Austin Prete dans une interview accordée à Technically Baltimore en juin dernier. « J’aime beaucoup l’idée de De Vinci parce qu’elle est très simple – il n’y a pas d’engrenages ou de courroies… ».

L’appareil imaginé par Léonard de Vinci comportait quatre ailes montées sur un axe central rotatif. Les pales devaient être poussées par des hommes à l’aide de leviers ou de poulies. Austin Prete a remplacé ces dernières par des hélices actionnées par quatre moteurs électriques qu’il a placés sur une structure carrée (le fameux « quadricoptère »). Il a également remplacé les câbles par des tiges de carbone. « J’ai basé mon travail sur un croquis de Léonard de Vinci où il décrit son idée en détail, explique Austin Prete.

Le jeune inventeur, passionné par les avions et les machines volantes, explore depuis plusieurs années les œuvres de Léonard de Vinci. « J’ai été impressionné par ce projet, car il est tellement différent de ce que nous concevons aujourd’hui ».

Il s’agit toujours d’une machine miniature, incapable de transporter une personne. Mais il peut être dirigé en ajustant la vitesse de rotation de l’une ou l’autre des quatre ailes.

Un pur hommage à Léonard de Vinci

Dans son croquis, de Vinci décrit un dispositif appelé « vis aérienne », qui fait de l’hélicoptère un ancêtre. L’artiste et ingénieur imagine une machine à quatre pales conçue sur le principe de la vis d’Archimède. Cette machine médiévale sert à transporter de l’eau en l’élevant dans les airs grâce à une hélice. La vis aérienne est propulsée par des moteurs hippomobiles parmi les plus puissants de son époque, chacun étant propulsé par deux chevaux.

Léonard de Vinci a été l’une des premières personnes à imaginer un avion à décollage vertical. Le croquis et la description de sa « vis aérienne » datent de la fin du 15e siècle. Mais personne n’a été capable de transformer ce concept en réalité – jusqu’à présent. Austin Prete, un étudiant américain, l’a adapté à un drone quadricoptère. Il a travaillé deux ans sur ce projet avec l’aide de ses professeurs Nils Napp et Inderjit Chopra. Ils voulaient voir s’ils pouvaient enfin faire voler la vision de Léonard.

Le design s’inspire des croquis de l’artiste mais intègre des technologies modernes, notamment quatre moteurs électriques avec des hélices qui s’inclinent et des pales qui tournent autour de leur axe, selon Austin Prete dans une interview à l’AFP.

Léonard de Vinci avait imaginé une grande machine avec deux ensembles de pales placées dans des directions opposées afin que l’air puisse se déplacer de haut en bas et de bas en haut. L’appareil devait être propulsé par huit hommes qui faisaient tourner les pales à l’aide de cordes attachées à leurs jambes, comme s’ils marchaient sur un tapis roulant. La machine n’était pas destinée à transporter des personnes : son but était purement militaire, selon les dessins de Léonard de Vinci.