E2 Plumes

Topique

Les plumes constituent l'interface physique entre la structure rigide de l'aile — les os qui la soutiennent — et le fluide dans lequel elle se meut : l'air. Toute interaction entre le squelette de l'aile et l'air ambiant passe finalement par les plumes qui recouvrent cette structure osseuse.

Contrairement à l'aile d'un avion, surface rigide dont la position n'est ajustée que par des actionneurs discrets tels que des volets, des becs de bord d'attaque ou des ailerons, l'aile d'un oiseau est une surface continue et reconfigurable, composée de plumes individuelles qui peuvent pivoter, s'écarter, se recourber et s'étendre indépendamment, grâce à de petits muscles situés à la base de chaque rachis. Cette reconfiguration active des plumes permet à l'oiseau de voler efficacement dans une large gamme de vitesses et de conditions, performances qu'aucun aéronef à géométrie fixe ne peut égaler.

Parmi ces plumes, les rémiges primaires et secondaires, ainsi que les plumes de la queue, sont les principaux organes de contrôle des flux d'air chez l'oiseau. Les rémiges primaires assurent la propulsion : elles génèrent la poussée qui propulse l'oiseau vers l'avant à chaque battement d'aile.

Les rémiges secondaires, quant à elles, ne génèrent pas la poussée du battement d'aile, mais plutôt la majeure partie de la portance qui maintient l'oiseau en vol : tandis que les rémiges primaires propulsent l'oiseau vers l'avant, ce sont les rémiges secondaires qui supportent son poids contre la gravité.

Les couvertures, ces petites plumes qui recouvrent la base des rémiges primaires et secondaires, ont une fonction différente de celle de générer la poussée ou la portance : elles amortissent les transitions entre les différentes zones de l'aile et réduisent le décollement de l'écoulement d'air sur la surface alaire, ce même phénomène qui, lorsqu'il se produit de manière incontrôlée, provoque le décrochage. L'alula, la plume correspondant au pouce de l'oiseau, agit comme un bec de bord d'attaque : elle retarde le moment où l'écoulement d'air se décolle de la surface alaire et, de ce fait, retarde la vitesse de décrochage à laquelle l'aile cesse de générer une portance suffisante. Grâce à l'alula, l'oiseau peut voler de manière stable à des vitesses inférieures à celles qu'une aile dépourvue de ce mécanisme pourrait atteindre. Ensemble, les rémiges primaires qui propulsent l'aile, les rémiges secondaires qui assurent la portance, les couvertures qui lissent le flux d'air et l'alula qui retarde le décrochage, démontrent que les plumes ne sont pas simplement un revêtement passif de l'aile, mais plutôt l'ensemble des actionneurs qui transforment cette structure osseuse rigide en une surface continue et reconfigurable qui rend possible tout le répertoire de vol de l'oiseau.

ID:336