La modélisation numérique pour expliquer la disparition du vol MH370

Pour tenter de comprendre la disparition du vol MH370, des chercheurs quataris ont imaginé et modélisé plusieurs scénarios. Si l'appareil est tombé à l'eau, il a vraisemblablement dû le faire à la verticale, sinon on aurait probablement retrouvé les boîtes noires, concluent-ils. Des travaux rendus possibles par les progrès spectaculaires de la modélisation.

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La modélisation numérique pour expliquer la disparition du vol MH370
La numérisation de l'impact d'un Boeing 777 montre les différentes pressions exercées sur l'appareil.

Comment un avion peut-il se volatiliser en mer sans laisser de trace ? Un an après la tragique disparition du vol MH370, des mathématiciens de l’antenne qatarie de l’Université de mécanique et d’agriculture du Texas (TAMUQ) se sont posé cette question. Armée d’un logiciel de modélisation numérique de mécanique des fluides, l’équipe de Goong Chen a exploré cinq scénarios de chute d’avions dans l’eau. Plusieurs paramètres ont été pris en compte : angles d’approche, résistance de l’air, de l’eau et du fuselage, mouvement de l’eau lors de l’impact et même, dans une moindre mesure, la résistance microscopique de certains points clefs du fuselage. En modifiant certains de ces paramètres les ingénieurs sont capables de prédire la réaction d’un Boeing 777 de plus de 150 tonnes pour 75 mètres de long.

Ces travaux ont fait la couverture d'un numéro récent de la revue de la société de mathématiques américaine, Notices.

Leur résultat? S'il est tombé à l'eau, l'appareil l'a probablement fait à la verticale. Tout autre angle d'incidence lors du choc aurait en effet probablement pulverisé l'avion, et les boîtes noires auraient alors dûes être retrouvées.

Ces résultats permettent donc d'imaginer une hypothèse sur ce qui a pu se passer l'an dernier. Ils ont pu être obtenus grâce aux progrès spectaculaires dans la modélisation des systèmes aérodynamiques complexes. Les lourds calculs réalisés par les chercheurs auraient en effet été irréalisables il y a quelques années et ce sont les innovations, tant en matière de calcul informatique que d’hypothèses de modélisation, qui les rendent aujourd’hui possibles.

D'autres études récentes ont pu étudier sous toutes les coutures de grands objets en interaction avec des fluides. L’objectif est alors de mettre en évidence leur aérodynamisme général mais aussi spécifique à chaque partie. Cette précision peut même aller jusqu’à la représentation de points de rupture très précis.

Il reste tout de même du chemin à parcourir avant d’obtenir des modélisations irréprochables. Limité par la puissance et le temps de travail des calculateurs, les informaticiens doivent simplifier les structures utilisées. L’étude publiée par la TAMUQ ne prend par exemple pas en compte les réacteurs et les ailerons arrière. Ces pièces sont pourtant celles qui sont le plus susceptibles de se décrocher lors d’une pénétration violente dans un fluide, et donc de créer les fameux débris tant recherchés par les autorités Indonésiennes. De la même façon, la conclusion de l’étude indique qu’une variation d'incidence de quelques degrés change radicalement les conséquences de l’impact. Ainsi, si aucune certitude ne peut être tirée d’une telle ''enquête numérique'', elle permet bien de pointer des problèmes structurels, et surtout de révéler les futures innovations qui émergeront de modélisations numériques de mécanique des fluides.

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