Le bourdon ne devrait pas voler ?

[senide]

Bonjour à tous,
d'après diverses théories, dont celle de l'aérodynamique, un bourdon ne devrait pas pouvoir voler.
Pourtant il vole.
Est-ce que vous spécialiste des insectes, avez une explication ?

[Patrick_B]

Hormis les Odonates (à la limite) aucun insecte ne devrait voler selon les lois de l'aéronautique, avant l'informatique miniaturisée actuelle.
En effet, les insectes sont des systèmes extrêmement instables alors que les ingénieurs aéronautiques cherchent en général un minimum de stabilité, ou du moins un bon équilibre entre la maniabilité et la stabilité.
Pour pallier l'instabilité, l'insecte compense par une régulation (ou équilibration) extrêmement réactive que les systèmes construits par les ingénieurs n'étaient pas capables d'atteindre jusqu'à ces dernières années.
La réactivité extraordinaire des insectes s'explique par le fait qu'il n'y a pas un traitement centralisé de l'information , mais que les réactions sont locales, sur chaque infimes parties de l'insecte. L'efficacité de ces réflexes sensori-moteurs commence tout juste à être copié à un prix exorbitant.(Pour la vitesse, on sait faire depuis une bonne décennie, mais pas avec une masse aussi réduite). Ce sont essentiellement les poils sensoriels qui entrent en jeu pour ses corrections instantanées.
Notons aussi que la sustentation est favorisée chez nombre d'insectes par des cavités remplies d'air, qui une fois réchauffées font un effet montgolfières. Les poils du bourdons, qui sont loin d'être tous des poils sensoriels, ont un effet comparable à celui de l'aigrette d'une akène de pissenlit; par contre ça influe négativement sur la maniabilité, mais permet un vol lent que le rapport surface portante/poids ne permettrait normalement qu'à grande vitesse (comme chez les Taons).
Le moindre poil, la moindre nervure peut avoir son rôle dans le vol en jouant le rôle rempli sur les avions par les volets de Handley-page ou les volets de Kruger, en évitant le décrochage dans les situations les plus acrobatiques.

[Mikkoleop]

Patrick, je trouve ta réponse fantastique ! J'étais à cent lieux de soupçonner tout cela. La question était fort intéressante aussi. Je reste abasourdi par l'étendue des connaissances auxquelles on est arrivé (tout en mesurant l'immensité du chemin qu'il nous reste à accomplir) !

[Saturnin de la Poire]

Patrick, je trouve ta réponse fantastique ! J'étais à cent lieux de soupçonner tout cela. La question était fort intéressante aussi. Je reste abasourdi par l'étendue des connaissances auxquelles on est arrivé (tout en mesurant l'immensité du chemin qu'il nous reste à accomplir) !

Pareil
il est bon de noter toutefois qu'en aéronautique, les ailes sont statiques, pas chez les insectes. Mais le système de vol des insectes est un gouffre en énergie (faire la comparaison proportionnelle avec des avions civils ou militaires serait intéressant)

[Patrick_B]

Oui, Sat, je ne suis pas rentré dans le détail.
Effectivement, pour les avions, les fonctions de sustentation et de propulsion sont assurées par des systèmes distincts.
Chez les insectes, c'est le même système qui assure les deux fonctions, en cela ils sont plus comparables aux hélicoptères, beaucoup plus gourmands en énergie que les avions.
Curieusement, plus le vol est lent, plus il est consommateur d'énergie. Le vol stationnaire étant le plus vorace.
Le vol plané ne consomme que pour la régulation, c'est à dire très peu. Comme les oiseaux, la plupart des insectes savent utiliser les courants ascendants, en particulier ceux qui sont à leur échelle et qui ne sont pour nous que d'infimes turbulences. Ils savent aussi, c'est particulièrement net chez les libellules, rester immobiles par rapport au sol tout en volant contre le vent (même faible): Ils économisent ainsi de l'énergie.

Quelques données:

Charge par m³ de surface portante: (exemples extrêmes)
Calopteryx splendes (Odo): 100 g/m³
Calliphora vicina (Dip).....: 1800g/m³

Masse de muscle alaires / poids du corps:
Aechna mixa 25%
Tachina grossa 12%
Cetonia aurata 11%
Vanessa atlanta 19%
Pieris brassicae 7%
Paracinema tricolor 5%

À titre de comparaison la masse des muscles moteur de certains oiseaux bons voiliers est de 35%
Je n'ai aucune idée du poids du système de propulsion et du poids des ailes par apport à la masse totale (engin+fret+carburant) sur un A380, un B52, un Rafale, un Bell 206B, un ULM

J'ai encore d'autres données. Elles viennent d'un petit document que j'avais constitué à grand peine pour faire une présentation du vol chez les insectes au Musée d'histoire naturelle Henri Lecoq (Clermont-Ferrand) le 12 mai 1998.

[Saturnin de la Poire]

il est enfin à ajouter, puisque la comparaison avec les oiseaux a été faite (et c'est encore plus vrai chez les avions, m^me si ils ne sont ni vivants, ni dotés de muscles), que les insectes sont pour la plupart petits et légers, et qu'à ce titre le rapport effet de surface/effet de masse se rapproche de 1, alors qu'il en très inférieur chez les oiseaux. Un oiseau ne sera jamais affecté par l'électrostaticité, par exemple, alors qu'un insecte le peut

Bref : la composante aérodynamique est très loin d'être la seule qui entre en jeu

Voila un sujet qui relève le niveau, c'est moi qui vous le dit !!!

[Vin'S]

C'est passionnant en tout cas !

[Oliv']

Oui très interessant !

Olivier

[Jean-Ed de la Quenouille]

Voila un sujet qui relève le niveau, c'est moi qui vous le dit !!!

En résumé, si j'ai bien compris, les singes étant plus poilu (Nico mis à part) qu'un être humain, ils ont beaucoup plus de chance de voler non ?
De même, leur masse musculaire étant bien supérieure à celle de l'homme, il devrait là aussi voler plus facilement non ?
De plus les singes non jamais de chaussures à semelle en plastic ou de vêtements polyester donc contrairement à nous ils ne prennent pas de châtaignes en descendant de voiture (n.b., les singes n'ont pas de voitures). Ils ne seraient donc pas gênés par des phénomènes électrostatiques durant leur vol non ?

J'adore les posts qui font réfléchir et se poser tout plein de questions.

[Jips]

Très intéressant et instructif.
Merci Patrick et Saturnin.