Un peu d'histoire
OTTO LILIENTHAL ( 1848-1895) changea le paradigme qui présidait jusque-là aux recherches sur le vol, en se demandant comment les oiseaux tenaient en l’air et non comment battre des ailes pour décoller.
Il découvrit l’existence des courants ascendants et les premières règles de l’aérodynamique.
En 1890, il décolla pour son premier vol. Il s’agissait d’un planeur en bois et toile avec des ailes de types « chauve souris », qui est aujourd’hui exposé au Musée de l’Air et de l’Espace du Bourget, en compagnie de machines plus récentes reflets de l’évolution technique.
Qu'est-ce que le vol à voile?
Le vol à voile permet de voler sans moteur, en utilisant uniquement les courants aériens ascendants générés par la chaleur du soleil, ou la déflection du vent sur le relief. C’est, tout comme la voile sur l’eau, « LE » sport écologique par excellence. Il peut se pratiquer à l’aide d’ailes uniquement en toile (parapente), de toile rigidifiée par une armature (deltaplane) ou d’un avion sans moteur (planeur). A Bassillac nous ne proposons que la pratique du planeur.
Comment fonctionne un planeur
Une aile d’oiseau, d’avion, de planeur présente sur son dessus (l’extrados ) une partie bombée.
Réalisez l’expérience ci contre : Prenez une feuille de papier et tenez la comme sur le dessin. La partie libre est incurvée vers le bas par son poids.
En soufflant sur le dessus de la feuille, l’air est mis en mouvement.
Que se passe t-il?
La circulation de l’air va créer une dépression qui soulève la feuille… C’est cette force sur l’aile (la portance) qui va équilibrer le poids de l’oiseau, de l’avion, du planeur.
Mais la circulation de l’air va créer des frottements et d’autres perturbations qui freinent le planeur. Donc, pour avancer et continuer de voler le planeur doit « piquer » vers le sol en permanence. L’angle de piqué est appelé « angle de plané »
Comme vous le voyez, l’aéronautique se met toujours en forme par des mathématiques, car c’est une science exacte, mais l’apprentissage du planeur se fait sans jamais y avoir recours !!
Le planeur aura donc en permanence une trajectoire descendante, de l’ordre de 2,5 % sur les planeurs modernes.
Ce qui amène à poser deux questions ; comment décolle un planeur et comment tient il en l’air ?
Comment décolle un planeur?
La plupart du temps, le planeur est remorqué par un avion (appelé justement remorqueur). Le planeur se détache du câble à une certaine altitude compatible avec le prolongement du vol (voir plus loin) : c’est le largage .
Une autre méthode consiste à propulser le planeur en l’air à l’aide d’un puissant treuil qui tracte l’avion et son équipage à l’aide d’un câble de 1200 m, ce qui permet de l’envoyer à 400 m de hauteur.
Il reste un club (La Montagne Noire, club historique s’il en est) qui fait décoller ses planeurs à l’aide….d’une voiture.
Le décollage au sandow, qui se pratiquait dans l’entre deux guerre, à complètement disparu, sauf en Suisse.
Comment un planeur tient t-il en l'air ?
Comme nous l’avons vu, un planeur descend tout le temps vers le sol. Mais si il rencontre des courants ascendants, et que la force ascensionnelle de ces courants est supérieure au taux de chute du planeur, ce dernier va gagner de l’altitude…c’est aussi simple que cela.
En passant d’un courant ascensionnel à l’autre, il est alors possible de rester en l’air pendant des heures et de parcourir de longues distances (record : 3000 km dans une journée, à 255 Km/h de moyenne !! dans la cordillère des Andes). En France, des vols de 1000 Kms en une journée ont été réalisés.
Les masses d’air montant étant en général très localisées, lorsque le pilote en trouve une, il doit décrire des cercles à l’intérieur pour monter. On dit alors qu’il « spirale ». Lorsque cela ne monte plus, le pilote a fait le plein de « carburant », il peut alors musarder dans les airs jusqu’à la prochaine ascendance, qui lui permettra de regagner de l’énergie, et ainsi de suite, tant qu’il fait assez chaud pour que de l’air monte…à moins qu’un autre pilote ne veuille profiter de ce planeur et des conditions atmosphériques !!!
Il existe deux sortes de courants ascendants:
Les ascendances d'origine thermique:
En plaine, les zones ascendantes sont générées par des parcelles de sol particulièrement chauffées par le soleil. Elles sont généralement matérialisées pas des cumulus et les pilotes de planeur les recherchent afin de pouvoir monter.
Les ascendances d'origine dynamique:
En montagne, le vent qui butte contre une pente génère des ascendances qui sont utilisées par les pilotes de planeurs. Ce principe de vol est naturellement appelé « vol de pente » et son avantage sur le vol thermique est qu’il ne nécessite que du vent et pas forcément de soleil.
Si plusieurs ascendances de pente entrent en résonance, cela peut créer une onde atmosphérique qui monte très haut en altitude et permet des gains de hauteur très importants, bien au dessus de la hauteur de la montagne qui l’a générée.
C’est grâce au vol d’onde que les planeurs sont les aérodynes qui atteignent les plus grandes altitudes après les fusées et les avions de chasse….le record est actuellement de 15000 m ( Steve Fossett en 2006), et les 25000 sont en préparation avec un planeur pressurisé .
Comment trouve t-on les courants aériens ascendants ?
Tout simplement à l’aide d’un appareil appelé « variomètre ». Cet instrument indique au pilote s'il monte ou s'il descend. Un autre instrument indispensable est appelé « pifomètre » et il se greffe peu à peu dans les cerveaux des pilotes, à mesure qu’ils gagnent en expérience. C’est ce dernier qui indique au pilote vers quel endroit il doit se diriger pour trouver une masse d’air montante, même en absence d’indicateur fiable comme certains nuages.
Quelles sont les performances d'un planeur?
Les planeurs sont actuellement les machines les plus aérodynamiques du monde. Leurs performances de vol sont mesurées par un quotient appelé « finesse » qui donne la distance que peut parcourir un avion en air calme (sans ascendance ni descendance) à partir d’une hauteur donnée. Un avion de ligne (finesse 15) fera 15 kilomètres en plané en partant de 1 Km de hauteur. Les meilleurs planeurs actuels en font….60 !!
Mais il y a mieux : ces grands oiseaux que vous voyez évoluer gracieusement sous les nuages volent alors à 90 Km/h dans l’ascendance, et entre les nuages il n’est pas rare qu’ils croisent entre 140 et 200 Km/h.
Avec un planeur, vous pouvez jouer les Jonathan Livingston et profiter de la liberté et du bonheur de voler sans bruit, sans contrainte de carburant, laissant s’écouler des après-midi de pur plaisir, mais vous pouvez aussi faire des compétitions (de vitesse, de distance et même, avec certains engins « étudiés pour », faire de la voltige !!!