Revue des modes de nage des poissons pour la locomotion aquatique

Plusieurs conceptions physico-mécaniques évoluées chez les poissons inspirent actuellement des dispositifs robotiques pour des fins de propulsion et de manœuvre dans les véhicules sous-marins. Considérant les avantages potentiels, cet article présente un aperçu des mécanismes de nage employés par les poissons. L'objectif est de fournir une introduction pertinente et utile à la littérature existante pour les ingénieurs intéressés par le domaine émergent des biomécanismes aquatiques. Les types de nage des poissons sont présentés, suivant le schéma de classification bien établi et la nomenclature initialement proposée par Breder. Les poissons nagent soit par des mouvements de corps et/ou de nageoire caudale (BCF), soit en utilisant la propulsion par nageoire médiane et/ou paires (MPF). Cette dernière est généralement employée à des vitesses lentes, offrant une plus grande manœuvrabilité et une meilleure efficacité propulsive, tandis que les mouvements BCF peuvent atteindre une plus grande poussée et des accélérations. Pour la locomotion BCF et MPF, des modes de nage spécifiques sont identifiés, basés sur le propulseur et le type de mouvements (oscillatoires ou ondulatoires) employés pour la génération de poussée. En plus des descriptions générales et des données cinématiques, les approches analytiques développées pour étudier chaque mode de nage sont également introduites. Une référence particulière est faite à la propulsion par la queue lunette, aux nageoires ondulantes et aux mécanismes de nage labriforme (nageoire pectorale oscillatoire), identifiés comme ayant le plus grand potentiel d'exploitation dans les systèmes artificiels.