Avant de définir précisément le champ d’action que s’est fixé UFO-SCIENCE, voici le panorama des recherches scientifiques effectuées en France depuis soixante ans sur le sujet OVNI, et notamment depuis l’étude officielle entreprise en 1977, il y a tout juste trente ans.
ÉCOULEMENT AÉRODYNAMIQUE DE RÉVOLUTION : DISQUES À EFFET COANDA
Dans les années 1930, le scientifique d’origine roumaine Henri Coanda inventa des engins discoïdaux1 utilisant un principe de la mécanique des fluides qui porte désormais son nom : l’effet Coanda.
Vous trouverez une explication vulgarisée de cet effet appliqué à ses disques volants dans le document PDF “Des soucoupes volantes au bureau d’étude“. Coanda fit voler dans son laboratoire des maquettes de ces appareils, qui durant toute la durée de l’expérience traînaient derrière eux le tube qui leur amenait l’air sous haute pression nécessaire à leur fonctionnement. Car aucun compresseur de moteur embarqué n’est à la fois assez léger et assez assez puissant pour générer un écoulement le long du fuselage, par effet Coanda, suffisamment rapide pour entraîner l’air ambiant et assurer la sustentation autonome de l’appareil.
PROPULSION ÉLECTROMAGNÉTIQUE : AÉRODYNES MHD
Il existe cependant un type de propulsion spécial, la magnétohydrodynamique (MHD) qui permet d’accélèrer un fluide conducteur (liquide ou gaz ionisé appelé plasma) à des milliers de mètres par seconde à l’aide de forces électromagnétiques, sans pièce mécanique mobile.
- Maquette d’aérodyne MHD en test. Arcs électriques hyperfréquences.
Les dispositifs de propulsion MHD à plasma sont connus depuis les années 1950. Mais le physicien Jean-Pierre Petit a conceptualisé à partir de 1975 des accélérateurs MHD d’un genre nouveau, où le gaz accéléré ne s’écoule plus à l’intérieur d’une tuyère, mais tout autour de la paroi extérieure de l’engin.
Ce sont donc des “accélérateurs MHD à écoulement externe” constituant des disques de Coanda dont l’effet est généré par des forces électromagnétiques. Le plasma est de plus formé non pas à partir d’un ergol embarqué, mais en ionisant directement l’air ambiant.
JP Petit nomma ce concept d’accélérateur MHD à écoulement gazeux externe et à contrôle d’ionisation un aérodyne MHD.
Vous pouvez vous familiariser avec la magnétohydrodynamique grâce à la bande dessinée scientifique “Le Mur du Silence” (parue aux éditions Belin etépuisée, désormais librement téléchargeable en PDF) et lire un des premiers articles de vulgarisation de l’auteur sur ce concept d’aérodyne MHD dans le document “Un moteur à plasma pour ovnis“.
Les dispositifs de propulsion MHD à plasma sont connus depuis les années 1950. Mais le physicien Jean-Pierre Petit a conceptualisé à partir de 1975 des accélérateurs MHD d’un genre nouveau, où le gaz accéléré ne s’écoule plus à l’intérieur d’une tuyère, mais tout autour de la paroi extérieure de l’engin.
Ce sont donc des “accélérateurs MHD à écoulement externe” constituant des disques de Coanda dont l’effet est généré par des forces électromagnétiques. Le plasma est de plus formé non pas à partir d’un ergol embarqué, mais en ionisant directement l’air ambiant.
JP Petit nomma ce concept d’accélérateur MHD à écoulement gazeux externe et à contrôle d’ionisation un aérodyne MHD.
VOL SUPERSONIQUE SANS ONDE DE CHOC PAR CHAMP DE FORCES MHD
Ces aérodynes MHD sont parfaitement analogues aux OVNI observés de part le monde depuis soixante ans, tant dans les géométries inhabituelles que dans les effets lumineux rapportés. Avec la source d’énergie adéquate, ces appareils ont en outre la capacité de se déplacer à vitesse supersonique en air dense sans provoquer de bang : contrairement à l’idée reçue, le silence des OVNI est techniquement explicable, et ouvre la voie à des recherches particulièrement novatrices.
Des simulations hydrauliques et en air sous basse pression, ainsi que des modélisations informatiques ont été réalisées, aboutissant à des découvertes et des publications dans des congrès internationaux et des revues spécialisées (vous pouvez consulter la liste de ces publications).
Une telle avancée technologique serait très importante : un aéronef supersonique consomme à Mach 2.0 plus de 20 % de son énergie à générer ces systèmes d’ondes, qui représentent une résistance à l’avancement mais également, par recompression brutale du gaz, un important échauffement des matériaux. Ce “mur de la chaleur” est l’obstacle à la réalisation d’aéronefs hypersoniques.
À l’inverse, un aéronef qui contrôlerait, grâce à des forces électomagnétiques, l’écoulement gazeux en tout point de sa paroi, annihilant les traînées d’onde et de frottement, rendrait possible les déplacements silencieux en air dense à vitesse hypersonique, sans mur du son ni mur de la chaleur (vitesses dépassant Mach 12 envisageables). Un tel appareil intéresserait évidemment la défense nationale, puisqu’il constituerait dans l’optique militaire le parfait missile de croisière : extrêmement rapide tout en étant totalement furtif puisque capable d’évoluer à basse altitude sous la couverture radar. Cet intérêt dans un potentiel vecteur nucléaire de nouvelle génération, ajouté au lien évident qu’il représente avec le sujet OVNI, n’est peut-être pas étranger dans les nombreuses difficultés rencontrées pour étudier librement cette possibilité au sein de laboratoires publics.
Ondes de choc et turbulences de sillage autour de profils aérodynamiques sans l’aide de la MHD.
Un profil émoussé se déplaçant à vitesse supersonique génère une onde de choc frontale détachée.
- Analogie hydraulique :
Avant l’avènement des ordinateurs, les étudiants des écoles aéronautiques effectuaient les simulations d’écoulement dans des “cuves à analogie hydraulique”, où l’écoulement gazeux autour d’une maquette était remplacé par un écoulement liquide. La mécanique des fluides est effectivement régie par les même équations, que l’on soit dans l’eau ou dans l’air. Par ailleurs, les vagues d’étrave et de culot à la surface du liquide, autour d’un navire, sont les analogues fidèles des fronts d’onde autour d’un aéronef se déplaçant à vitesse supersonique, de même que le sillage turbulent, présent dans les deux cas.
En 1976, Jean-Pierre Petit et son collègue Maurice Viton effectuent une expérience de MHD en milieu liquide, constituée d’une maquette cylindrique munie de deux électrodes, plongée dans un écoulement d’eau acidulée conductrice de l’électricité. La vitesse de l’eau simule les conditions d’un vol supersonique. Devant la maquette, un bourrelet d’eau se forme et une vague d’étrave naît en choc oblique, tandis que son sillage devient fortement turbulent.
La maquette est alors plongée dans un champ magnétique de 1 tesla généré par un électroaimant, et un générateur débite un courant électrique dans l’eau, aux bornes des électrodes du cylindre. Un puissant champ de forces de Lorentz s’établit alors tout autour de la maquette, agissant sur l’écoulement. Le système devient un accélérateur MHD à écoulement liquide externe, un “hydrodyne MHD” :
Surprise : dès l’activation du dispositif MHD, la turbulence de sillage est supprimée, l’écoulement derrière le cylindre redevient laminaire, comme à vitesse subsonique. Et en montant la puissance, la vague d’étrave disparaît. Plus que cela, la surface de l’eau située en zone frontale du cylindre se creuse : non seulement l’onde de choc est annihilée, mais l’hydrodyne aspire l’eau devant lui avant que les molécules n’aient le temps de s’entasser au point d’arrêt. Le système est alors moteur, avec une traînée négative.
Ce résultat positif donna lieu à une communication au congrès international de MHD à Moscou en 1983, et un film 16mm de l’expérience a même été tourné à cette occasion. L’expérience sera indépendamment reproduite par des équipes de l’ENSAE sous l’égide du CNES en 1981 et par l’ENSEEIHT en 1983 (documents disponibles à la section Téléchargements).
- Modélisation mathématique :
L’analogie hydraulique n’est que la première étape des recherches visant à supprimer les ondes de choc générées par un aéronef supersonique.
L’étape suivante est la modélisation mathématique du contrôle total par la MHD d’un écoulement gazeux supersonique autour d’un profil d’aile, avec disparition des fronts d’onde.
En 1987, l’ingénieur issu de l’ENSAM Bertrand Lebrun soutient sa thèse de doctorat sous la direction de Jean-Pierre Petit. Il passe un DEA de mécanique des fluides, puis développe une méthode de résolution des équations de Navier-Stokes (les lois régissant la mécanique des fluides) en présence d’un champ de forces MHD, par la méthode des caractéristiques. Les travaux aboutissent et sont publiés en 1986 au 9e colloque international de MHD de Tsukuba au Japon, et au colloque international suivant, qui se tient à Pékin en 1992. Ce travail de thèse fait également l’objet d’une publication à l’European Journal of Mechanics (anciennement “Journal de Mécanique” français) en 1989.
- Expérience en soufflerie :
Encore aurait-il fallu aller jusqu’au bout de cette idée de contrôle de l’écoulement et d’annihilation des ondes de choc grâce à la MHD, en testant un modèle en soufflerie dans un écoulement gazeux subsonique puis supersonique…
Des recommandations précises de modélisations expérimentales furent donc proposées à plusieurs reprises au conseil scientifique du GEPAN, sans rencontrer d’écho. En 1980, Jean-Pierre Petit adresse au CNES un rapport de deux cent pages intitulé “Perspectives en magnétohydrodynamique” contenant une masse d’idées brutes, exploitables pour mener de multiples expériences. Alors il fut enfin décidé de monter une expérience ambitieuse de propulsion MHD en air ionisé à l’aide d’une puissance source de micro-ondes pulsée.
luides classiques fraîchement débarqués, ne disposant pas des compétences nécessaires en physique des plasmas froids magnétisés. L’expérience, tentée à Toulouse en 1983, fut un échec complet.
Le conseil scientifique du GEPAN fut immédiatement dissout, tous les détails de ce raté ayant été médiatisés dans un numéro spécial d’une revue disponible en kiosque, qui consacra à cette affaire un numéro entier titré en couverture : « GEPAN : une manip de trop ».
Vous pouvez aujourd’hui consulter ce document de 44 pages, en cliquant sur son icône ci-contre (PDF de 8,5 Mo).
Depuis cette époque, les recherches en propulsion MHD dans les plasmas froids, gaz dits “bitempératures” (mélange hors d’équilibre où les électrons ont une température supérieure aux ions) ont été abandonnées, et les connaissances acquises dans ce domaine ont même été perdues, dans la plupart des pays.
Le retard pris sur d’autres nations telles que les USA ou la Russie qui n’ont, contrairement à ce qu’on a cru jamais cessé ces recherches, est très important. Un pôle technologique national “plasmas froids” vient bien d’être remonté sous l’impulsion de l’Etat, afin de doter à nouveau la France de ces compétences appliquées au domaine aérospatial. Mais malgré le nombre de laboratoires impliqués et les crédits alloués, ce ne sont à nouveau que des recherches telles qu’elles se pratiquaient dans les années 1960 (études des ondes de choc en soufflerie sur un plasma généré par simple haute tension devant une maquette). Il n’y a aucun champ magnétique dans ces plasmas, pas de forces de Lorentz, pas d’accélérations ou freinages du gaz, pas de contrôle de l’écoulement. On cherche simplement à « recomprendre les interactions plasma/onde de choc », simples prémisses de la MHD dans les plasmas froids supersoniques, domaine autrement plus complexe…
Heureusement l’équipe UFO-SCIENCE est dirigée par d’anciens chercheurs à la retraite, qui ont l’avantage d’avoir travaillé à cette époque révolue. Bien que “mis au rebus” par la Recherche française, leurs connaissances et leur créativité sont intactes !
ÉLECTROHYDRODYNAMIQUE (EHD)
Alternativement, à défaut de MHD on parle récemment beaucoup d’EHD, d’électrohydrodynamique, popularisée par les “lifters”. Cest un type de propulsion électrique anciennement appelé “vent ionique” qui accélère les ions positifs dans des champs électriques à haute tension, créant des forces de nature électrostatique (paraélectriques, péristaltiques…) dans l’air et son écoulement dans une direction privilégiée. Il n’y a donc pas de champ magnétique dans un système EHD, qui offre un bon rapport puissance/poids. Néanmoins, on oublie fréquemment de mentionner que la valeur élevée de ce ratio provient de la faiblesse combinée de la puissance électrique fournie et du poids de l’engin (les lifters sont fabriqués en balsa et en feuilles d’aluminium de cuisine, la source d’énergie de quelques watts seulement étant externe).
De meilleurs dispositifs EHD sont étudiés en laboratoire depuis la fin des années 1990, avec des sytèmes générant des plasmas à la pression atmosphérique standard. Les vitesses du gaz ionisé atteignent désormais plusieurs dizaines de mètres par seconde. Cette propulsion EHD à plasma en champ électrique alternatif péristaltique permet de communiquer à l’air des vitesses maximales théoriques, lorsque la viscosité est négligée, de plusieurs centaines de mètres par seconde dans une couche de quelques millimètres d’épaisseur, approchant la vitesse du son. Ces dispositifs peuvent ainsi modifier l’écoulement de la couche limite et sont par conséquent principalement envisagé sur les ailes d’avion pour en augmenter la portance sous forte incidence, ou pour remplacer les volets mobiles. Contrairement à la MHD qui implique des puissances plus importantes, l’EHD est cependant intrinsèquement incapable d’agir suffisamment sur la couche de choc pour éliminer le bang à vitesse supersonique.
BONNETTES À RÉSEAU DE DIFFRACTION
Dans un autre registre, des “bonnettes à réseau” adaptables sur les appareils photos ont été distribuées aux brigades de gendarmerie dans les années 1980. Constituées d’un réseau de diffraction optique conçu par la société Jobin & Yvon, elles impriment sur la pellicule les raies spectrales de tout objet lumineux, transformant l’appareil photo en véritable spectroscope.
Les gendarmes avaient pour mission de les utiliser lors de l’observation nocturne de tout phénomène lumineux de nature non identifiée. Elle devaient permettre d’en percer la nature, car le spectre lumineux d’un objet donne des renseignements sur sa composition chimique, sa température, s’il émet des rayonnements caractéristiques tels qu’infrarouges ou ultraviolets, s’il baigne ou non dans un champ magnétique, des hautes-fréquences, etc.
Après trente ans, quels sont les résultats, au dire des consultants du laboratoire partenaire chargé d’analyser ces spectres ? Deux clichés transmis, et aucun n’est exploitable ! Ces bonnettes sont d’ailleurs perdues depuis une vingtaine d’années au fond de tiroirs oubliés. À l’heure des appareils photos numériques embarqués jusque dans les téléphones mobiles, il serait plus que souhaitable que ces réseaux, très peu coûteux, soient disponibles largement auprès du grand public.
Il est grand temps d’en terminer avec ces prétendues études officielles qui dilapident les deniers publics sans aucun résultat. Il n’est même plus question de chercher à “convaincre les pouvoirs publics”. Simplement une étude scientifique sérieuse, et nous le pensons fructueuse, peut et va maintenant être entreprise.
1 Henri Coanda (7 juin 1886 – 25 novembre 1972 à Bucarest) est un ingénieur aéronautique roumain displômé de SUPAERO (École nationale supérieure de l’aéronautique et de l’espace). Pionnier du moteur à réaction, il présenta le premier avion à réaction au salon de Paris en 1910. Il est l’auteur de divers brevets, dont celui portant sur l’effet Coanda en 1934, et sur son application à la propulsion de disques volants dès 1935.