Académie des sciences : une vague de prix sans précédent

De la science avant toute chose

Denis Sipp est lauréat du prix Paul Doistau-Emile Blutet pour ses recherches fondamentales sur les instabilités hydrodynamiques et leur contrôle qui ont un impact profond sur notre compréhension de la transition vers la turbulence. Ingénieur-chercheur à l’ONERA depuis 2002, Denis Sipp est simplement, précisément mais aussi excellemment un expert en aérodynamique. Son domaine d’expertise ? La modélisation et le contrôle des fluctuations aérodynamiques, par exemple pour les applications suivantes : la mâitrise de la transition dans les couches limites pour la conception des futurs avions et l’enjeu de la laminarité, les instabilités de tremblement sur un profil d'aile qui limitent le domaine de vol d’un avion, ou encore le pompage d'une entrée d'air ou de turbomachine.

Pour les non-initiés, il s’agit en fait d’améliorer l’aérodynamisme d’un aéronef, en analysant les flux d’air autour de l’appareil, afin, le cas échéant, de modifier une forme d’aile ou d’aube de turbomachine. Objectif final : diminuer la consommation en carburant, de nombreux travaux de recherche de l’ONERA visant en effet à réduire l’empreinte environnementale du transport aérien

Pont entre recherche et industrie

Des termes évidemment simplifiés à outrance, pour rendre simple ce qui ne l’est pas. Car c’est bien de cela qu’il s’agit : maîtriser la complexité d’une discipline, en l’occurrence l’aérodynamique, pour aboutir à des méthodes utiles à l’industriel.

Ainsi, Denis Sipp a surtout développé une approche linéarisée pour la modélisation et le contrôle des fluctuations: une structure cohérente dans un écoulement turbulent est un mode propre de l'opérateur de Navier-Stokes linéarisé et son contrôle (suppression du phénomène) passe par l'analyse du mode propre adjoint.

Méthode itérative linéaire de contrôle d'écoulement en boucle fermée: (a) cavité sans contrôle (Reynolds = 7500, isocontours de vorticité), (b) cavité après l'ajout de 5 contrôleurs linéaires en parallèle, (c) évolution temporelle de l'énergie de la perturbation par rapport à l'état stationnaire. Cette méthode innovante permet, à l'aide d'outils exclusivement linéaires, de contrôler une dynamique intrinsèquement non-linéaire: ici, on supprime totalement les instationnarités de l'écoulement au bout de 5 itérations. source: C. Leclercq, F. Demourant, Ch. Poussot-Vassal & D. Sipp. Linear iterative method for closed-loop control of quasiperiodic flows. J. Fluid Mech., 868, 26-65, 2019.

Des atouts

Humble, il explique que : « à l’ONERA, on est au bon endroit pour faire de la recherche théorique et numérique », faisant référence à la possibilité de confronter son travail à celui de ses collègues, expérimentateurs « grandeur nature ». Et d’ajouter que ce dialogue constructif entre théories, mise en œuvre numérique  et expérimentations ne peut se faire que grâce à la complémentarité des expertises présentes à l’ONERA.

Denis Sipp précise enfin qu’il collabore également avec des experts ONERA en analyse numérique, en automatique ou encore en intelligence artificielle, que ce soit des ingénieurs confirmés, ou des doctorants et post-doctorants. Une richesse donc de disciplines et de profils, qui lui a permis d’atteindre l’excellence : « il y a un expert en toute discipline à l'ONERA. La nécessité de mettre en musique cette complémentarité pour que les experts interagissent m’a obligé à sortir de ma zone de confort et a finalement permis des innovations aux interfaces des disciplines, en l’occurrence la mécanique des fluides et les mathématiques appliquées ».

Selon lui, ce travail en équipe fait partie des caractéristiques qui distinguent l'ONERA du monde académique.