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Histoire du drone

 

Un drone , en termes technologiques, est un avion sans pilote humain.

Fondamentalement, un drone est un robot volant informatisé qui peut être contrôlé à distance ou voler de manière autonome via des systèmes contrôlés par logiciel qui utilisent des plans de vol téléchargés (ou des circuits préconfigurés), fonctionnant en conjonction avec des capteurs embarqués et des satellites/systèmes de positionnement global (GPS) .

 

Comme nous le verrons clairement, ces machines peuvent faire bien plus que simplement décoller et effectuer un vol stable.

Après des siècles d’intrigues, d’émerveillements et de rêves, la fin du 19e siècle a enfin commencé à comprendre ce qu’il faudrait, d’une manière simple, pour prendre l’air dans le but d’imiter toutes les nombreuses créatures qui volent et réalisent le fantasme du vol. .

Qui pourrait prévoir les impacts inévitables que cette avancée aurait sur nous tous alors que nous commencions à maîtriser et à comprendre comment quitter la surface de la terre (pour de courtes périodes pour commencer) pour finalement nous déplacer dans les espaces juste au-dessus de la terre.

Conditions:

• UAV = véhicule aérien sans pilote
• UAS = systèmes aériens sans pilote
• Drone = (informel) L’un ou l’autre des éléments ci-dessus ou ; ou vibration audio monotone monotone généralement fixée en hauteur ; ou membre de la ruche d’abeilles mâles nécessaire pour s’accoupler avec une reine de la ruche.

 

UAV, drones, UAS : une histoire

Une fois la science, l’art et les mathématiques alignés pour identifier et fournir des solutions au vol humain, le développement et l’évolution des technologies aéroportées ont avancé à une vitesse époustouflante, c’est le moins qu’on puisse dire.

L’histoire du vol sans pilote est et a toujours été liée et dépendante de celle du vol habité d’une manière ou d’une autre.

Plus de 420 ans avant la construction du premier hélicoptère, Léonard de Vinci a esquissé ce qu’il a appelé la vis aérienne . Cette vis aérienne était un hélicoptère à propulsion humaine qui nécessitait que quatre hommes tournent des manivelles assez rapidement pour générer suffisamment de portance pour décoller du sol.

L’invention n’a cependant pas atteint son objectif de voler car les passagers et la structure principale de l’appareil étaient beaucoup trop lourds pour être soulevés dans les airs comme prévu.

 

Les tout premiers « avions » ou avions (raisonnablement réussis) avaient des formes d’ailes (foils) très semblables à celles de certains oiseaux communs. Au début des années 1900, l’inventeur français ( Blériot ) et l’équipe américaine des frères Wright étaient sur le point de réussir à faire voler un homme à l’aide d’une machine.

Heureusement, au même moment, les développements de petits moteurs à combustion raisonnablement efficaces prenaient forme et devenaient un autre élément important de la capacité de l’homme à réaliser un vol humain raisonnablement soutenu.

Ces développements ont joué un rôle déterminant dans la réalisation de vols sans pilote, en utilisant les découvertes et les progrès dans le monde des machines et de la technologie.

Les années 1900

Dans la foulée du célèbre succès des frères Wright en 1909 (le Wright Flyer à Kitty Hawk, en Caroline du Nord), « l’avion » était passé de la table à dessin à l’air en un rien de temps.

Il a continué à être affiné, amélioré et optimisé à des vitesses vertigineuses – des vitesses d’avancement difficiles à comprendre réellement. En moins de 50 ans, l’homme pouvait désormais voler complètement autour du monde.

Peu de temps après, avec l’invention des ventilateurs turbo et des technologies de moteurs à réaction, nous nous sommes retrouvés à voler à des vitesses supérieures à la vitesse du son (un peu moins de 750 mph).

En cours de route, nous avons appris les principes fondamentaux de la physique aérodynamique qui nous montreraient également comment concevoir, mettre en œuvre et piloter des avions sans moteur.

Même l’idée de da Vinci d’un hélicoptère a été conquise dans les années 1930 avec seulement quelques concepts et caractéristiques de vol complètement différents.

Dix ans de plus et nous nous sommes retrouvés libérés des liens terrestres de la gravité et sommes entrés dans l’immensité inconnaissable de l’univers à l’aide de véhicules que nous avons conçus, conçus et réquisitionnés à la fois depuis l’avion OU à distance depuis le sol.

Il est plus que raisonnable de supposer qu’avec ces succès, la ou les idées de machines volantes sans pilote ruminaient déjà dans l’esprit des gens qui imaginent ce genre de choses !

Le vol sans pilote deviendrait essentiel pour fournir des solutions à de nombreux autres problèmes en cours de route (par exemple, les satellites de nombreuses missions, l’atténuation des risques d’une exploration précieuse, etc.).

Les drones militaires sont apparus au milieu des années 1850 en fait.

En 1849, l’Autriche a attaqué Venise voisine à l’aide de ballons sans pilote remplis d’explosifs. Les forces autrichiennes, lors d’un siège de Venise, ont lancé environ 200 de ces ballons chargés de bombes au-dessus de la ville.

 

Chaque ballon transportait environ 25 livres de bombes. Une fois au-dessus d’une cible, ces bombes ont été larguées de leurs ballons porteurs (je ne suis pas sûr du mécanisme de libération réel), explosant avec un peu de chance sur la ville en contrebas.

Heureusement pour les Vénitiens, une seule bombe a trouvé sa cible – et les vents changeants ont quelque chose à dire sur le reste de la débâcle !

Aussi inédit et peut-être terrifiant qu’ait été cet événement dans le domaine de la technologie militaire, l’utilisation de ballons ne répond pas vraiment à la définition actuelle des drones, en particulier des drones militaires, telle que définie ci-dessus.

Cela étant dit, il est très intéressant de voir que le concept de base des drones était envisagé par les technologues militaires il y a plus de 170 ans.

C’est ce type de réflexion approfondie qui conduira au développement technologique des drones au cours des siècles et des décennies à venir.

1915

En avançant un peu dans le temps, le premier avion sans pilote a été développé en 1916, après le déclenchement de la Première Guerre mondiale.

Appelés Ruston Proctor Aerial Target , ces drones militaires sans pilote utilisaient un système de guidage radio développé par l’ingénieur britannique Archibald Low.

 

Avec une équipe triée sur le volet d’environ 30 hommes, Low a rapidement façonné un avion sans pilote qui a été lancé depuis l’arrière d’un véhicule en mouvement à l’aide d’air comprimé (une autre première).

En 1917, Low et son équipe ont également inventé la première fusée sans fil. La technologie pour cela sera plus tard adaptée par les Allemands pour leur programme de fusées V1 et V2 pendant la Seconde Guerre mondiale.

Bien que les projets de Low aient eu un certain succès et que Low ait été surnommé “le père des systèmes de radioguidage”, étrangement, son travail n’a pas été suivi par l’armée britannique après la guerre.

La nature avant-gardiste du travail de Low n’a pas été appréciée par le gouvernement britannique, bien que les Allemands aient certainement compris son importance – ils ont fait deux tentatives pour assassiner Low !

Avance rapide d’à peine 60 ans environ, et les premiers véhicules sans pilote désignés comme armes aériennes ont été développés en Grande-Bretagne et aux États-Unis pendant la Première Guerre mondiale.

L’Aerial Target britannique , un petit avion radiocommandé, a été testé pour la première fois en mars 1917, tandis que la torpille aérienne américaine connue sous le nom de Kettering Bug a volé pour la première fois en octobre 1918.

La cible aérienne était une conception d’avion grandeur nature radiocommandée (de l’époque, pourrais-je ajouter) qui était simplement remplie d’explosifs et guidée vers une cible via des systèmes de contrôle radiographique tentant une manipulation traditionnelle (par radio bien sûr) du vol de l’avion les contrôles.

Il convient de noter que si le moteur de cet oiseau ne fonctionnait pas ou était désactivé, le système de guidage radio l’était également.  Ce qui monte doit redescendre … quelque part.

Le Kettering Bug était à la fois sans pilote et expérimental. Pensez à une torpille aérienne (un précurseur des missiles de croisière modernes). Il était capable de frapper des cibles au sol jusqu’à 121 kilomètres (75 mi) de son point de lancement tout en se déplaçant à des vitesses de 80 kilomètres par heure (50 mph).

La conception et le fonctionnement coûteux du Bug ont inspiré le Dr Henry W. Walden à créer une fusée qui permettrait à un pilote de contrôler la fusée après le lancement à l’aide d’ondes radio.

Les Anglais gardaient secrets tous les aspects de ces avions à l’époque. Ces conceptions sont évidemment devenues les précurseurs des missiles modernes.

Après un certain laps de temps calculé, un appareil a court-circuité un circuit électrique, ce qui a provoqué un crachotement du moteur et la séparation des ailes du reste de l’engin.

Cela a ensuite provoqué la spirale du Bug vers le sol, où sa bombe de 180 livres (82 kg) a explosé lors de l’impact.

Environ 50 des “Bugs” ont été construits par la Dayton-Wright Airplane Co., mais ils sont arrivés trop tard pour voir réellement un combat pendant la première guerre mondiale (WWI).

1930/40

Comme mentionné ci-dessus dans les développements de 1917 (Low), j’inclurai dans la discussion les formidables progrès réalisés par les scientifiques et ingénieurs allemands à partir du début des années 1930.

Les nazis ont commencé la mise en œuvre d’un dispositif appelé “Buzz Bomb”, ou la fusée V1 (ou V2), qui étaient en fait des missiles sans pilote, primitivement guidés, lancés depuis des sites en France et en Allemagne et destinés aux bastions urbains d’Angleterre. .

Ceux-ci ont été fabriqués (à Peenemunde, en Allemagne) et finalement utilisés en grand nombre pendant ces années sombres de 1942-44, principalement avec Londres comme cible.

 

L’architecte allemand en chef, le Dr Werner Von Braun, sous les ordres directs du général américain D. Eisenhower, a été poursuivi en essayant de s’échapper vers le sud de l’Allemagne alors que Berlin tombait.

Von Braun a été capturé au printemps 1945, rapatrié en tant que citoyen américain et encouragé (autorisé ?) Principalement à poursuivre sa conception/expériences de fusées et de propulsion pour une utilisation dans ce qui allait devenir les programmes de fusées de la NASA pour l’exploration spatiale – avec un grand succès.

J’hésite, car ces “bombes volantes” n’avaient pas beaucoup de système de guidage et n’étaient pas très précises en ce qui concerne le ciblage – mais un véhicule aérien sans pilote quand même.

Il convient de noter les nouveaux et uniques systèmes de propulsion de fusée – n’utilisant plus de moteurs à combustion ou d’hélices en rotation.

À peu près au même moment pendant la Seconde Guerre mondiale, les Japonais ont tenté de transporter puis de livrer des explosifs via quelque chose qui ressemblait à des ballons météorologiques, alimentés pour s’effondrer sur la côte ouest de l’Amérique.

Lancés à partir de navires de guerre au plus profond de l’océan Pacifique, ils planaient généralement dans le courant-jet dominant à haute altitude et étaient transportés en altitude vers les États côtiers de l’ouest. Ceux-ci étaient très expérimentaux et n’ont pas été utilisés avec un grand succès. Ces tentatives ont été abandonnées très rapidement.

En 1986 – Le drone RQ2 Pioneer a été développé.

Les États-Unis et Israël ont combiné leurs talents et développé conjointement ce qui allait devenir l’une des plates-formes de drones les plus performantes de l’époque. Le système était un drone IAI Scout amélioré et présentait des améliorations significatives de la charge utile.

Cet avion a également été utilisé unilatéralement par l’USAF, la Marine et les Marines. Plus tard dans la durée de vie du RQ2, il servira de base au nouveau AAI-RQ-7 Shadow.

1991

Pendant la guerre du Golfe, certaines forces irakiennes se sont même rendues à un drone Pioneer !

En 1991, les drones volent 24 heures sur 24. Pendant la guerre du Golfe, pour la première fois dans un conflit majeur, au moins un drone a volé du début du conflit jusqu’à sa conclusion.

1996

Le MQ1 – Predator Drone est développé par General Atomics Corporation.

 

Aidée par des géants des drones comme Abraham Karem, la plate-forme de drones Predator a amené des drones armés sur le champ de bataille avec une précision, une furtivité et une létalité sans précédent.

Plus que tout autre UAV, le Predator a créé l’image publique de drones frappant des cibles dans le monde entier avec une vitesse, une furtivité et une efficacité jamais imaginées auparavant.

Le signe avant-coureur de la guerre aérienne non conventionnelle allait changer à jamais avec la réalisation de la famille d’UAS Predator.

2006

La Federal Aviation Authority entame le long voyage consistant à accorder aux UAV la permission de voler dans l’espace aérien civil américain pour la première fois.

 

Avec de nouvelles avancées technologiques, il devient clair qu’entre de bonnes mains, l’utilité et l’utilité des UAV sont devenues impossibles à nier, et les cadres pour les inclure dans l’espace aérien grand public commencent à prendre forme.

Suite à la dévastation causée par l’ouragan Katrina (2005), la FAA a autorisé les drones à voler dans l’espace aérien civil pour des opérations de recherche et de sauvetage et de secours en cas de catastrophe.

Les drones Predator équipés de caméras thermiques ont pu détecter les signatures thermiques des humains jusqu’à 10 000 pieds de distance.

À cette époque, l’industrie des drones grand public a commencé à vraiment prendre forme. Alors que DJI n’était pas encore devenu le géant du marché qu’il est aujourd’hui, des entreprises comme Parrot, DJI, 3DR et bien d’autres cherchaient à prendre la technologie des drones militaires et à la réutiliser pour une utilisation dans une variété de secteurs civils différents.

Le potentiel des marchés des drones industriels et grand public était plus que suffisant pour que de nombreuses entreprises investissent dans la technologie.

2010

Au Paris SmartphoneAt CES, le fabricant de drones Parrot dévoile l’AR Drone qui volera contrôlé par un smartphone.

L’AR Drone était un petit quadricoptère adapté à un usage grand public. Une application sur un smartphone (ou une tablette comme un iPad) était tout ce dont le pilote avait besoin pour faire fonctionner le drone en toute sécurité.

Nous voyons la série BeBop de drones Parrot sortir rapidement l’année prochaine avec une autonomie de batterie prolongée, des caméras HR avec stabilisation d’image informatisée et des interfaces programmables à un prix inférieur à 500 $.

2013

Aujourd’hui premier producteur de drones grand public et professionnels (non militaires), le géant chinois DJI, fondé en 2006, change le terrain de jeu des drones “pro-sumer” avec l’introduction de l’iconique série Phantom sortie en 2013.

 

Ce drone a lancé l’engouement pour les drones modernes équipés d’une caméra. En quelques années à peine, DJI occuperait une position dominante sur le marché des drones grand public, avec près de 80 % des drones grand public en fonctionnement fabriqués par DJI ou l’une de ses filiales.

À l’heure actuelle, de grandes entreprises cherchent à développer et à investir dans des services de livraison par drones : FedEx, UPS, Amazon, Google, Uber et d’innombrables autres sociétés de livraison reconnaissent les avantages des drones en tant que plates-formes potentielles de réduction des coûts en tant que modèle de livraison.

Les essais de divers concepts d’UAV et le travail avec les organismes de réglementation du monde entier commencent.

2014

L’utilisation des drones continue rapidement à connaître une expansion rapide des progrès technologiques, de l’adoption par les utilisateurs, de l’abordabilité et de la disponibilité, affichant simultanément une croissance dans les secteurs industriels et de consommation.

D’ ici 2030 , l’ensemble du marché des drones est en passe d’avoir une valeur nette de plus de 90 milliards de dollars américains.

2015

En 2015, les drones se sont généralisés au public récréatif et professionnel. Plus d’un million de petits drones (généralement des quadricoptères de différentes tailles plus petites) ont été vendus cette année-là, le nombre grimpant parallèlement aux conceptions, modèles et capacités de ces machines.

La plupart des pays, provinces ou États ont eu du mal à faire face aux complications nécessaires à la réglementation de ces machines.

Les lois, les réglementations, les définitions juridiques, les centres éducatifs, les terminologies et les organismes d’application se bousculent depuis pour tenter de suivre le rythme du développement et de la croissance rapides de ce marché émergent et très perturbateur.

Aujourd’hui, de nombreuses entreprises commerciales dans le monde cherchent des moyens de livrer, de commercialiser et de tirer profit de la mise de leurs charges utiles, marchandises et produits directement entre les mains d’énormes effectifs mobiles (les nouveaux consommateurs).

Les « drones » d’aujourd’hui ont trouvé une vaste gamme d’applications à usage civil, notamment sous la forme de petits quadricoptères et octocoptères.

 

Nous les voyons également sur le devant de la scène vantant davantage d’applications et d’utilisations, notamment la surveillance du changement climatique, la livraison de marchandises, l’aide aux opérations de recherche et de sauvetage, ainsi que le tournage, la photographie et les industries du divertissement.

Une entreprise teste l’idée de stations de drones mobiles placées stratégiquement au moment et à l’endroit où elles sont le plus nécessaires ou mieux situées pour générer des revenus grâce aux drones basés sur les services.

Ce sont des structures mobiles/mobiles qui prendront en charge les drones qui peuvent livrer, charger leurs batteries, mener leur mission de manière autonome en livrant la charge utile à une autre station de drones localisée, revenir pour plus de livrables et renouveler davantage l’énergie (magasins de batteries) selon les besoins.

Répétable et réutilisable est le mantra du jour ! Conceptuellement, il est tout à fait faisable, bien que quelque peu ambitieux, de continuer à développer ce type d’idées. Il est trop tard pour dé-imaginer ce scénario car il devient tout à fait réel.

En plus d’utiliser des drones comme systèmes de livraison d’armes militaires (bombes et missiles), dès le début, l’attraction de fixer des caméras aux drones était forte (une conséquence directe de nos capacités de satellites militaires utilisées pendant la période de la guerre froide ici aux États-Unis ).

En fait, un satellite de surveillance militaire ou un satellite médiatique commercial est une caméra volante (drones) très coûteuse, n’est-ce pas ?

2022

Aujourd’hui, le simple fait de former et d’ éduquer un cadet de l’armée de l’air pour piloter un avion de chasse F35 coûte environ 10 millions de dollars (le F35 lui-même coûte plus de 100 millions de dollars par exemplaire – sans armement). Un seul pilote !

Il est considérablement moins cher de former un pilote de drone de l’USAF sur la série de drones RQ, mais le coût réel peut varier considérablement car de nombreux pilotes de chasse ont choisi de piloter des drones au lieu de piloter un avion réel, peut-être pour prolonger leur carrière de service.

Les seules branches militaires américaines ont déployé des flottes de dizaines de milliers de drones au moment où cela est écrit, par rapport à il y a quelques années à peine.

Ces chiffres sont toutefois modestes, compte tenu du nombre de drones détenus par des particuliers, à la fois à des fins commerciales et récréatives. Selon la FAA, il y avait 1,1 million de drones enregistrés aux États-Unis en 2019, et ce nombre augmentera considérablement en 2022.

 

Il semble quelque peu ironique que bien que notre conquête du vol habité ait été si rapide, nous ne pouvons pas nous empêcher de nous émerveiller d’avoir immédiatement fait un bond en avant pour concevoir et mettre en œuvre le vol avec l’élément humain retiré de la machine ! DRONES !

Les forces armées des États-Unis ont dépensé des milliards pour développer des systèmes d’armes volantes sans pilote (UAS) afin de réduire les coûts tactiques et humains de la guerre aérienne électronique.

Certes, épargner le rôle humain de la guerre aérienne était un objectif viable, réduisant davantage le coût d’utilisation efficace de ce type d’armement sans pilote tout en réalisant des économies financières considérables pour le complexe militaro-industriel.

 

À la fin de la guerre au Vietnam, l’USAF a considérablement augmenté sa production d’UAS via de nouvelles idées de conception, des exigences de mission élargies et des technologies et avancées plus récentes et plus efficaces.

Dans le monde civil, de nombreux drones modernes utilisent une configuration quadricoptère.

 

Les premiers développements de cette idée se sont produits vers 1907, lorsque les frères Jacques et Louis Bréguet, avec l’aide du physiologiste français, le professeur Charles Richet, ont développé le premier exemple de l’infâme autogire – une sorte d’hélicoptère/avion hybride, qui a ensuite évolué pour devenir l’hélicoptère pur. .

Pour l’époque, la conception de l’hélicoptère était visionnaire. Bien qu’il ait réalisé la première ascension d’un avion à vol vertical avec un pilote, il n’a atteint qu’une hauteur de 0,6 mètre. Ce n’était pas non plus un vol libre, car quatre hommes étaient nécessaires pour stabiliser la structure. Voilà pour le vol sans pilote !

Cela étant dit, cela a démontré que le concept d’un quadricoptère fonctionnerait pour le vol. Il faudrait plus de développement technologique pour le rendre viable mais pas nécessairement sans pilote non plus.

Je ne peux pas m’empêcher de rire de voir tout le concept d’UAV revenir à l’idée de drones “habités”. Les nombreux progrès réalisés par les concepteurs de drones quadricoptères les ont réformés en taille et en échelle simplement pour y installer des pilotes humains !

 

La mission semble avoir changé ici encore une fois – cette fois en tant que transports humains ou embarcations de sport/loisirs/plaisance. Pour ceux qui ont toujours eu un penchant pour regarder vers le ciel, cela aussi semble très amusant !

Pour nous, les gens de plus de 50 ans, il nous reste (au moins) à réfléchir à ce que serait un trajet dans un engin comme celui-ci, tandis que les petits-enfants peuvent en emmener un au travail !