L’IA sur les avions peut réduire le risque de stands en plein air et de gouttes soudaines, montre l’étude

L’intelligence artificielle à bord des avions pourrait aider à prévenir des gouttes terrifiantes d’altitude. Dans une nouvelle étude, une équipe de recherche internationale a testé avec succès un système d’apprentissage automatique pour prévenir les problèmes avec les turbulences. Les résultats sont publiés dans la revue Communications de la nature.

Des chercheurs du KTH Royal Institute of Technology et du Barcelone Supercomputing Center ont effectué des tests sur un système d’IA conçu pour améliorer l’efficacité des technologies expérimentales pour manipuler le flux d’air sur les surfaces des ailes. Les résultats indiquent que ces innovations fonctionnent mieux lorsqu’ils sont associés à un apprentissage en renforcement profond (DLR), dans lequel le programme s’adapte à la dynamique du flux d’air basé sur des expériences précédemment apprises.

Le système de contrôle de l’IA zéros dans un phénomène aérodynamique particulièrement dangereux connu sous le nom de détachement de flux, ou bulles de séparation turbulente, explique Ricardo Vinuesa, chercheur de dynamique et d’apprentissage automatique du KTH Royal Institute of Technology à Stockholm.

Le détachement de flux est aussi grave que cela puisse paraître. Pour rester en l’air, les avions ont besoin d’air à déplacement lent sous l’aile et d’air se déplaçant rapidement au-dessus. L’air se déplaçant sur la surface de l’aile doit suivre la forme de l’aile, ou «fixer» à la surface. Vinuesa dit que lorsque l’air se déplaçant sur la surface de l’aile ne suit plus la forme de l’aile et se sépare à la place, il crée un flux d’air tourbillonnant ou bloqué dangereux.

« Cela se produit généralement lorsque l’aile est à un angle d’attaque élevé, ou lorsque l’air ralentit en raison de l’augmentation de la pression », dit-il. « Lorsque cela se produit, la portance diminue et la traînée augmente, ce qui peut entraîner un stand et rendre l’avion plus difficile à contrôler. »

Les chercheurs rapportent qu’ils peuvent réduire ces bulles de 9%.

L’équipe a testé l’efficacité de l’IA pourrait contrôler les dispositifs expérimentaux qui pulsent dans et hors d’une petite ouverture à la surface de l’aile, appelés jets synthétiques. Bien que de telles innovations soient encore au stade expérimental, les ingénieurs aérospatiaux les regardent pour compléter les caractéristiques physiques telles que les générateurs de vortex sur lesquels les avions comptent pour maintenir le bon équilibre entre le flux d’air au-dessus et en dessous des ailes.

Jusqu’à présent, la sagesse dominante a été que ces rafales devraient se produire à des intervalles périodiques réguliers. Cependant, l’étude montre que l’activation périodique réduit seulement les bulles de séparation des turbulences de 6,8%.

« Cette étude souligne l’importance de l’IA pour l’innovation scientifique », explique Vinuesa. « Il offre des implications passionnantes pour l’aérodynamique, l’efficacité énergétique et la dynamique des fluides de calcul de nouvelle génération. »