Un drone survit-il s’il est frappé par la foudre? On le voit en vidéo

Nous voyons en vidéo ce qui se passe lorsque la foudre frappe un drone.

Un courant allant jusqu’à 20000 ampères peut circuler pour chaque éclair et environ 100 millions de volts (bien qu’il existe des cas documentés dans lesquels ce nombre a été multiplié par cinq). En revanche, la température que l’air autour du rayon peut atteindre peut être trois fois plus élevée que celle de la surface du Soleil. En chiffres, ce dernier se résume en ce que si la surface du Soleil est d’environ 6000 C, l’air environnant pourrait atteindre l’étonnant chiffre de 20000 C.

Évidemment, ce qui se passe lorsqu’un drone traverse un faisceau est très clair (bien que lorsque nous verrons la vidéo, nous trouverons une surprise): tout est circuit complètement chargé. Nous le regardons en vidéo et expliquons ce qui se passe.

Le laboratoire de haute tension de l’Université de Manchester a mené en collaboration avec YouTube (Tom Scott) une expérience dans laquelle prouver exactement ce qui se passe lorsqu’un éclair de 1 million de volts frappe un drone en plein vol.

Les malheureux drones qu’ils ont utilisés sont deux DJI Phantom 3. Chacun d’eux a un prix de près de 700 euros. Interrogé par le Dr Vidyadhar Peesapati (le directeur du laboratoire) sur ce qu’il pense qu’il va se passer, il répond, littéralement, ce qui suit: Je pense que ça va exploser.

Bien qu’ils soient capables de générer jusqu’à 2 millions de volts (il y a 20 gros condensateurs capables de générer jusqu’à 100 000 volts chacun), ils n’ont utilisé qu’un million pour effectuer le test.

Le premier drone, gravement endommagé

Le premier des deux drones subit des dommages assez graves, bien que les scientifiques soient assez déçus. Le rayon entre par l’un des rotors et sort par l’une des jambes. Puis il tombe. Le boîtier, en plastique, n’est pas endommagé. Cependant, je sais que ça sent le brûlé.

Ils retirent la batterie et vérifient qu’elle est intacte. Même ils le mettent au travail et il le fait correctement. Au lieu de cela, les circuits internes sont frits.

Le deuxième test, pire

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À cette autre occasion, ils entourent le drone d’un ruban métallique qui sert de paratonnerre. Le résultat est pire, car deux des hélices s’envolent. Le reste, tout se passe exactement de la même manière: le rayon entre par l’un des rotors et il jaillit d’une des jambes.

Pourquoi les avions survivent-ils et les drones pas?

Toutes les 1000 heures de vol, environ, la foudre frappe un avion dans le monde. Mais cela n’a pas d’importance, car contrairement aux drones, ils sont protégés. Ni les personnes ni le fuselage lui-même ne subissent de dommages. Pas même les circuits internes, ni les moteurs.

Tout cela est pris en compte; et est-ce qu’après tout, ils ont été conçus pour cela. Mais comment les avions utilisent-ils exactement la technologie pour éviter d’être affectés par la foudre?

La réponse réside dans la théorie de la cage de Faraday.. Regardez l’image ci-dessous. Chez une personne à côté d’un maillage qui circule probablement des centaines de milliers de volts (voire des millions). Et absolument rien ne lui arrive. De plus, même si on ne le voit pas, il est probablement en train de rire.

La physique l’explique: les boîtes métalliques protègent les champs électriques statiques. Ce qui se passe exactement, c’est qu’à l’intérieur de la boîte (ou de la cage ou comme nous voulons l’appeler) un champ électrique est produit contrairement à celui qui l’affecte directement. Ce champ électrique opposé est dû à la circulation d’électrons, qui à leur tour se déplacent dans la direction opposée au champ électrique principal, de sorte qu’ils s’accumulent à une extrémité de la cage.

Ce qui se passe à l’intérieur de la cage, c’est que ce que l’on appelle un écran électrique est produit. En termes simples, c’est comme s’il n’y avait pas de champ électrique car les deux qui existent (celui qui circule déjà et celui qui est produit en réponse au mouvement des électrons) s’annulent.

Donc, le fait que la foudre frappe un avion, c’est comme si une mouche l’avait percuté. Cependant, bien qu’il ne l’affecte pas électroniquement, il l’affecte (peut) structurellement. Autrement dit, après un tel accident, il est nécessaire que le navire subisse une analyse approfondie.

Et c’est en général ce qui permet de protéger un avion de la foudre et non un drone. Mais ne vous inquiétez pas, car après tout, nous n’avons pas à voyager à l’intérieur de vous (pour l’instant), donc les dégâts ne sont que matériels.

Maintenant, si nous revenons à un point précédent, il faut enfin expliquer pourquoi la batterie sort intacte des tests qu’ils ont effectués en laboratoire. Et c’est que, étant protégé par une couche métallique, le même effet se produit qu’avec les avions.