Vikare

Le Concept

Le Vikare est un concept d’avion sportif sans ailes utilisant l’Effet Magnus pour voler. Il serait équipé d’une turbine à gaz capable d’alimenter quatre cylindres en rotation afin de créer une portance suffisante ainsi qu’une hélice arrière pour le propulser.

Le Contexte

Il y a maintenant quelques années, je suis tombé sur le prototype du Rotor Aircraft créé par Anton Flettner ainsi que le concept de voiture volante, l’Icar 101, créé par Jean-Louis Ligné. Ces deux concepts utilisent le phénomène d’effet Magnus afin de soulever un aéronef pour lui permettre de voler. Pour ce nouveau concept révisé, Jean-Louis nous a aidé à calculer quelques chiffres.

Comment ça fonctionne ?

Le Vikare utiliserait un effet communément observé dans lequel un cylindre en rotation s’éloigne de sa trajectoire de vol principale, tout comme la courbe d’une balle de baseball ou un ballon de football en rotation. Le Vikare ne serait pas équipé d’ailes, mais de deux cylindres avant mesurant 33 cm de diamètre et de 3,4 mètres de long. A l’arrière, les cylindres seraient plus petits (26 cm / 2,2 m). Ces quatre cylindres tourneraient autour de leur axe et créeraient ainsi une portance lorsque l’hélice arrière (ou un Jet) pousserait l’avion.

La portance exacte générée par chaque cylindre dépendrait surtout de la densité de l’air. Nous avons estimé une densité de l’air de 1,2 (niveau de la mer, température de 20°C). Les ailes rotatives du Vikare seraient compactes et généreraient, en théorie, assez de portance afin de faire décoller un appareil pesant 950 kg. Une turbine à gaz compacte de 500 CV propulserait les 4 ailes motorisées. Une autre option consisterait à utiliser des batteries lithium-air combinées à des moteurs électriques.

Chaque cylindre en rotation disposerait d’un axe rigide entouré d’une enveloppe souple en Zylon, qui est 1,6 fois plus solide que le Kevlar. Son enveloppe souple serait déployée par la force centrifuge générée par la rotation du cylindre. Étant donné que la portance générée par chaque aile dépendrait de sa vitesse de rotation, un embrayage à grande vitesse permettrait au pilote de contrôler l’avion en vol et les propriétés (portance) de l’avion.

Afin de voler, le Vikare devrait faire tourner ses cylindres à 6 000 tr/min et accélérer à une vitesse de 105 km/h en utilisant son hélice/jet arrière. Ces paramètres changent si l’on modifie la vitesse de rotation des cylindres.

Le Vikare est un concept au stade Fuzzy Front End. Les ingénieurs devront définir comment le gouvernail, les ailerons et le fuselage vont interagir avec les cylindres et le flux d’air. Le frottement des cylindres avec l’air doit aussi être pris en compte car il variera en fonction de nombreuses variables telles que le matériau utilisé, la vitesse de rotation, la taille du cylindre, etc. Ce serait un projet parfait pour les étudiants universitaires.

Le Marché

Le Vikare pourrait même être utilisé dans les villes comme taxi volant. Les rouleaux pourraient être plus silencieux que les pales d’hélicoptère tournant à une vitesse supersonique. L’on pourrait y prendre place depuis une plate-forme surélevée comme celle proposée par Uber Elevate et s’envoler vers plusieurs destinations locales.

Remerciements

J’aimerais remercier Jean Louis-Ligné qui nous a aidé à chiffrer le Vikare. Jean Louis étudie depuis longtemps maintenant l’effet Magnus et travaille sur un tout nouveau type de voiture volante. Le concept Vikare a été créé par Jorge Ciprian, un designer industriel venant d’Argentine. Jorge est diplômé en design à l’Université de Buenos Aires et travaille actuellement en tant que designer indépendant.