C'est que les lifters fonctionnent à une tension comprise entre 10000 et 25000 volts, ce qui est parfait pour un engin de quelques centimètres de hauteur s'élevant à une vitesse de quelques dizaines de centimètres, ou quelques mètres/seconde, mais pas pour un engin de grande taille, qui, comme nous le verront ensuite, risque de nécessiter des tensions énormes.

En aéronautique, on n'est déja pas fan des systèmes utilisants de la haute tension (risque d'électrocution, d'incendie, etc..), mais pour des engin de grandes tailles, suceptible d'emporter des passagers et/ou des marchandises, il faudrait sans doute travailler avec des tensions de plusieurs millions de volts, et ça, c'est hyper-énorme, c'est même peut-être trop!!

La poussée (d'un réacteur, d'une hélice, d'un lifter) est égale au produit du débit (débit massique, donc en kilo/sec) de gaz (moteurs fusée, ou réacteurs) ou d'air (hélice, lifter) par la vitesse avec laquelle ce gaz est éjecté (moteur fusée) ou par le supplément de vitesse donné à ce gaz (réacteur), ou à l'air (hélice, lifter).

En simplifié: la force est égal au débit de gaz ou d'air (Dm) multiplié par la vitesse (v) de ce gaz ou de cet air.

La force est égale au produit du débit d'air traversant le lifter (flèches bleues) par la vitesse de cet air.

Un lifter est un système dont le rapport taille/poid est très grand (très grande taille par rapport au poids, ou très faible poids pour de telles dimensions). La grande taille du lifter fait que le volume d'air partiellement ionisé est très grand (tout autour du fil qui est très long).
Si le volume d'air concerné est très grand, alors la masse d'air accélérée sera très grande aussi. Si la masse d'air accélérée est très grande, alors le débit massique est très grand (puisque le débit massique c'est justement la masse par unité de temps qui traverse le lifter). Si le débit massique est très grand, on peut se contenter d'une vitesse d'éjection faible.

Il n'est pas imaginable de concevoir des engins de transport de passagers et/ou de marchandise qui soit ainsi faits de matériaux aussi légers et fragiles (papier alu et bois léger avec un centre vide).
Le rapport taille/poids d'un engin réel capable de transporter des gens sera donc très différent, ces engin seront bien plus lourd par rapporet à leur taille (parce qu'il seront fait de matériaux plus résistant et parce que le centre de l'engin ne sera pas vide).

Si l'on veut faire voler ce genre d'engin, beaucoup plus lourd, il faudra obtenir une poussée bien plus forte. Cette poussée ne pourra pas être obtenue en augmentant le débit massique, parce qu'il faudrait alors augmenter le volume d'air concerné, donc la taille de l'engin, donc son poids......... Un cercle vicieux! La seule solution sera donc d'augmenter la vitesse de l'air, et pour cela il faudra augmenter la tension jusqu'à des valeurs énormes....

Mais il y a plus grave, si l'on augmente la poussée en augmentant le débit, on augmente l'énergie nécessaire dans les même proportions, mais si l'on doit augmenter la poussée en augmentant la vitesse d'éjection (ce qui est le cas ici), alors on augmente l'énergie nécessaire au carré!!!!!!

Exemple: Si l'on double la vitesse d'éjection, on quadruple l'énergie nécessaire, et si l'on décuple la vitesse, on centuple l'énergie nécessaire.

Et cela parce que l'énergie conférée aux molécules est une énergie cinétique qui s'exprime par Ec = 1/2 * m* v² (l'énergie cinétique est égale à 1/2 fois la masse fois la vitesse au carré).

Conclusion, pour une vitesse d'éjection 10 fois plus gande le rendement ne serait plus 0.5 gr/W, mais de 0.05 gr/W, ce qui devient beaucoup trop peu.

N'y-a-t-il définitivement rien de bon à tirer d'un tel système ? Pas sur. Avec l'effet de pointe, et des tensions bien plus raisonnables, on peut produire une ionisation partielle dans l'onde de choc d'un engin supersonique.

Résultat: l'onde de choc est stabilisée, et la trainée d'onde réduite (la trainée d'onde est la trainée directement due à l'onde de choc).

Des expériences, dans ce sens,ont été faites, à l'ONERA, sur des maquettes allant jusqu'à Mach 3 ; elles sont encourageantes.

Des résultats positifs ont été obtenus pour des puissances très modestes. voir: http://www.onera.fr/coupdezoom/26-plasma.php Et: http://www.onera.fr/dafe/plasma-supersonique/index.php

On pourrait utiliser le même système sur un avion, en remplaçant la pointe par un système courant sur toute l'aile, ou au moins par points espacés.

Un système de ce genre, alimenté en haute tension par un ou des générateur(s) entrainé(s) par le(s) turboréacteur(s), permetterait de réduire la trainée, et peut-être même d'améliorer l'écoulement, si celui-ci est suffisamment influencé par le flux d'ions passant sur l'extrados entre le bord d'attaque et le bord de fuite.

L'air, arrivant au bord d'attaque, est partiellement ionisé. Sa polarité étant la même que le bord d'attaque lui même, une force de répulsion apparait provoquant un début d'écartement du flux avant contact avec le bord d'attaque, ce qui peut contribuer à diminuer la trainée.

Il n'y a pas que cela, l'air, faiblement ionisé par effet de pointe forme ce qu'on appelle: un plasma froid. Un plasma froid est ainsi appelé parceque seuls les électrons y ont une énergie élevée. Les ions positifs plus lourds, ainsi que les molécules neutres restants à une température modeste. La température étant une mesure de l'agitation des molécules, il est normal que celles-ci, ainsi que les ions lourds, s'agitent moins vite que les électrons, du fait de leur plus grande inertie.

Les plasmas ont des vertus très différentes suivant leurs caractéristiques. Il en existe 3 grandes catégories:

1. les plasmas chauds, qui sont TOTALEMENT ionisés, et dont la température est de plusieurs millions de degrés (mêmes pour les ions lourds) ; on les trouve dans les étoiles.
2. Les plasmas thermiques, qui sont presque totalement ionisés, et dont la température est de plus de 10000 degrés (même pour les ions lourds) ; on les trouve dans les arcs électriques (foudre).
3. Les plasmas froids, qui ne sont que très partiellement ionisé (entre une molécule sur un million et une molécule sur cent, c'est très variable), et dont la température est de plus de 10000 degrés pour les électrons seuls, tandis que les ions lourds et les molécules neutres restent à des températures situées entre 0° et à peine 1500°.

Les plasmas sont très différents, leur comportement vis à vis des ondes électromagnétiques varie beaucoup aussi.

Suivant leur niveau d'ionisation, leur température etc.., ils peuvent tout aussi bien réfléchir les ondes électromagnétiques que les absorber. Un plasma "absorbeur" d'onde électromagnétique peut servir à rendre un avion furtif.

Un système comme celui présenté plus haut peut donc être avantageux.

Un avion ainsi équipé voit sa trainée diminuer, surtout en transsonique, ce qui augmente son rayon d'action.

De plus, le système peut lui donner une certaine furtivité, si c'est un avion militaire.

Si l'avion est déja furtif par d'autres moyens, le système améliore encore cette furtivité.

D'un autre côté, on peut se demander ce qui arrive à un tel appareil en cas de pluie. En vol, le vent relatif évacue l'eau si vite qu'elle ne peut s'accumuler, il ne subsiste qu'une pélicule infime, de plus, le revêtement est hydrophobe, donc l'eau ne peut y adhérer.

Cette couche très mince est généralement discontinue (formée de gouttes ou d'ilots séparés) sous l'effet de la substance hydrophobe. Elle est, en outre, constituée d'eau de pluie donc très peu chargée en substances capable de former des ions (l'eau pure n'est pas conductrice, seuls les ions en solution dans l'eau peuvent être à l'origine d'une conduction électrique).

En vol, quand le système est en fonctionnement, la pluie est tout au plus gènante, mais pas catastrophique.

Si un apport d'eau massif et brutal se produisait, provoquant un court-circuit, ou si la résistivité de l'air chutait brutalement suite à l'arrivée dans une zone d'humidité extrème, ou à cause de la foudre, le système cesserait temporairement de fonctionner, replaçant l'avion dans des conditions de trainée et de furtivité normales. Il n'y a là rien de catastrophique, seulement passagèrement gènant.

Par contre, si un système de ce genre était utilisé comme propulsion (sous réserve de faisabilité, compte tenu des tensions électriques nécessaires), l'arrêt de fonctionnement du système signifierait la perte de toute propulsion. Ca, ça peut être catastrophique.

Nous voilà donc avec un appareil capable de partiellement maitriser sa trainée et sa furtivité tout en restant apte à opérer autrement que par météo favorable et ciel parfaitement bleu et serain. Heureusement, car un avion qui ne peut plus voler dès la première goutte, c'est grotesque et inutile.

Il y a toutefois un bémol à apporter: lorsque l'avion est à l'arrêt, au sol, tout système éteint, la pluie, si elle tombe, peut s'accumuler sur la surface de l'avion, et former une couche suffisante pour provoquer un court-circuit dès l'allumage.

Pour plus de sécurité, il est préférable, pour un tel avion, d'être toujours garé à l'abri.
Que voulez-vous, on ne peut pas tout avoir!

Une petite information supplémentaire: les lifters fonctionnent en accélérant des molécules d'air, neutres pour leur immense majorité, grâce à l'effet d'entrainement produit par des ions.

Si les ions ne peuvent transmettre leur énergie cinétique à un grand nombre de molécules avant de venirs se neutraliser électriquement sur le cadre, il n'y a pas ou peu de poussée.

C'est pourquoi, l'efficacité des lifters DIMINUE avec l'altitude. Dans le vide, il ne reste plus rien, sauf peut-être l'infime (et supposé) effet Biefeld-Brown dans le vide pour les lifters dont le fil est sur le positif, et le cadre sur le négatif.
Un récapitulatif des défauts des lifters ici.

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