From Albatrosses to Long Range UAV Flight by Dynamic Soaring

par Vincent Bonnin

Thèse de doctorat en Énergétique et transferts; Océan, Atmosphère et Surfaces Continentales

Sous la direction de Jean-Marc Moschetta, Emmanuel Bénard et de Chris Toomer.

Le président du jury était Allan Bonnet.

Le jury était composé de Sanja Dogramadzi, Eric Poquillon.

Les rapporteurs étaient Kevin Knowles, Pascal Morin.

  • Titre traduit

    De l'albatros au vol de drone longue distance par Dynamic Soaring


  • Résumé

    Le Dynamic Soaring est une technique de vol qui extrait l'énergie du vent par des manoeuvres particulières. Il estdirectement inspiré par le vol des albatros, qui parviennent à se maintenir en vol sans battre des ailes sur des centaines dekilomètres. Les types de manoeuvres nécessaires ainsi que les dimensions de l'oiseau suggèrent un potentiel de transposerle Dynamic Soaring aux véhicules de faibles dimensions. Cette thèse étudie la faisabilité d'exploiter le Dynamic Soaring dansle but de longue endurance vol autonome. Modèles et simulations sont menées afin de dériver une trajectoire quimaintienne le véhicule en vol sans apport d'énergie interne et d'étudier la physique de ce vol particulier,. Ensuite, larecherche se concentre sur l'influence des variables d'environnement et du cap de vol sur les sur les performances parDynamic Soaring.


  • Résumé

    Dynamic Soaring is a flight technique which extracts energy from the wind through particular maneuvers. It is directlyinspired by the flight of Albatrosses, which manage to sustain non-flapping flight for hundred of miles. The types ofrequired maneuvers as well as dimensions of the bird suggest a potential to transpose Dynamic Soaring to small dimensionvehicles. This PhD investigates the feasibility to extract energy by Dynamic Soaring in the purpose of long enduranceautonomous flight. Models and simulation are conducted in order to investigate the physics of this particular flight as wellas the feasibility to derive a trajectory which keep the vehicle aloft without internal energy contribution. Then the researchfocuses on the influence of environment variables and of travel heading on Dynamic Soaring performances.


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