Cerf-volant
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cerf-volants
Le cerf-volant est un engin volant plus lourd que l'air, c'est-à-dire un aérodyne, sans pilote ni passager, et manœuvré ou simplement rattaché au sol à l'aide d'un ou plusieurs fils. Il est généralement fabriqué avec de la toile et une armature rigide.
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Étymologie
L'étymologie du mot cerf-volant vient de l'occitan « sèrp-volante » signifiant serpent volant (serps=serpent en latin chrétien), comme les premiers cerfs-volants apparus en Europe avaient la forme de serpents ou de dragons. L'orthographe de sèrp-volante a été transformée en français, donnant cerf-volant par analogie phonétique (mais il n'y a pas de rapport ni avec le cerf, ni avec le lucane, insecte aussi nommé cerf-volant en raison de ses mandibules ressemblant aux bois du cerf)
Historique
D'anciens textes chinois font remonter l'origine du cerf-volant au IVe siècle av. J.-C.. Il est sans doute une invention antérieure, d'un peuple de pêcheurs et navigateurs des iles d'Asie du sud-est
Les chinois en ont fait toutes sortes d'utilisations:
- utilisations militaires
- jeux et combat
- utilisation symbolique (un cerf-volant dont on coupe le fil emmène au loin le mauvais sort)
- décoration (nombreuses formes de cerfs-volants représentant des oiseaux, papillons, poissons, etc.)
Les premiers vols humains, ont dû avoir lieu avant même le premier millénaire. Dans ses récits, Marco Polo rapporte comment les chinois étaient capables de faire des cerfs-volants assez grands pour emporter un homme.
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cerf-volant météo
Son introduction en occident remonterait à la fin du XIIe siècle. À partir du 18e siècle, l'occident a développé le cerf-volant comme outil scientifique et militaires:
- les cerfs-volants en forme de caisse, composés de panneaux verticaux et horizontaux afin de stabiliser le vol ont donné naissance aux premiers avions
- utilisations scientifiques (météorologie, photographie aérienne, sauvetage en mer, transmission radio, traction de véhicules et embarcations, etc.);
- vol humain, surtout aux alentours de la Première Guerre mondiale, pour l'observation des lignes ennemies;
- sport, en particulier avec le développement récent du cerf-volant pilotable. Depuis quelques années, le « kite surf » (une planche de surf tractée par cerf-volant) attire de nombreux adeptes des sports de glisse.
Records
- Hauteur : plus de 9 740 m en 1979
- Nombre de cerf-volants en train : 11 284 en 1990
- Longueur : 1 034 m (le Kraken, gros parafoil français, pourvu d'une queue immense, en 1990)
- Surface : le MegaBite de Peter Lynn (630 m²)
- Durée de vol : 180 heures et 17 minutes
Fonctionnement
Le cerf-volant s'élève et tient en l'air grâce à la force de pression que le vent exerce sur la surface de sa voilure. En vol stationnaire, la force de pression du vent, le poids du cerf-volant et la force de tension du fil de retenue s'équilibrent.
Certains cerfs-volants utilisent en plus le même principe que l'aile d'avion, c'est-à-dire la force de sustentation créée par la vitesse de l'écoulement de l'air sur un profil d'aile courbe. Un cerf-volant dont la voilure se creuse peut fonctionner un peu de la même manière qu'un bateau à voile, c’est-à-dire que sa vitesse propre s'ajoutant à celle du vent, il peut dépasser la verticale sur son élan.
La voilure est habituellement maintenue oblique par rapport au vent selon un angle précis, donné par le bridage, c'est-à-dire des fils en V maintenant l'avant et l'arrière de l'appareil.
Un cerf-volant plat, non pilotable, doit être stabilisé s'il a tendance à s'incliner ou tournoyer lorsque le vent forcit. On peut pour cela:
- lui donner du dièdre, c'est-à-dire un léger angle en V entre les ailes, ou bien le cintrer dans le sens de la largeur (on arque la baguette transversale en tendant un fil entre ses deux extrémités); dès que l'appareil s'incline d'un côté, l'aile la plus basse offre une plus grande surface exposée au vent, ce qui tend à ramener l'appareil à sa position d'équilibre.
- le doter d'une queue, éventuellement lestée à son extrémité.
- lui ajouter des panneaux verticaux, ayant rôle de dérives.
Les cerfs-volants pilotables fonctionnent comme deux cerfs-volants côte-à-côte. En tirant le fil d'un côté, le cerf-volant se met en virage.
Les cerfs-volants pilotables à quatre fils se comportent aussi comme deux cerfs-volants côte-à-côte, mais le pilote peut agir sur l'angle de bridage des deux demi-ailes, ce qui fait qu'une aile peut, par exemple, avancer pendant que l'autre recule, produisant un mouvement rotatoire, ou les deux ailes avoir une incidence neutre, permettant le vol stationnaire, ou encore une incidence négative, autorisant la marche arrière.
Types de cerfs-volants
Armature
Les cerfs-volants les plus fréquents sont constitués d'une toile tendue sur des baguettes.
On rencontre parfois des cerfs-volants sans armature (ou contenant une simple baguette souple à l'avant), constitués de deux plans de toile l'un au-dessus de l'autre, réunis par des cloisons qui donnent son profil à l'aile, nommés parafoils, semblables aux parapentes et parachutes modernes.
Ces cloisons délimitent des caissons, qui sont ouverts à l'avant, et qui se gonflent avec la pression du vent et la vitesse relative du cerf-volant, donnant à l'aile sa rigidité.
Plan
Les cerf-volants les plus simples sont constitués d'un simple plan de toile, tendu sur un croisillon de baguettes.
On peut citer le classique cerf-volant losangique, le Eddy (le précédent, légèrement modifié pour voler sans queue), ou le Rokkaku japonais hexagonal, servant aux combats.
Citons ensuite les cerfs-volants caisses, composés d'un nombre variable de cellules, avec des plans de toile porteurs, verticaux, et d'autres stabilisateurs, horizontaux. (Cody, Sacooney, Météo, etc.)
Une mention à part pour le Sledge (luge), qui peut être fabriqué en quelques minutes par un enfant avec des matériaux simples, comme deux roseaux collés à l'adhésif sur un sac en plastique correctement découpé.
Le cerf-volant en Delta, dérivé de l'aile Rogallo, utilisée pour le Deltaplane et les ULM
Matériaux
Traditionnellement, le cerf-volant est composé d'une armature de bois, de canne ou de bambou (entier ou refendu) sur laquelle est tendue une voilure de papier ou de tissu léger.
Encore de nos jours en Asie, dans le Pacifique ou aux Antilles, on fabrique des cerfs-volants avec des feuilles d'arbres ou de fougères épiphytes.
Les cerfs-volants modernes privilégient les matériaux composites, baguettes en fibre de verre (souple) ou de carbone (rigide), toile de spi en Nylon enduit de polyuréthane.
Les lignes de retenue doivent être solides et légères, et, dans le cas des cerf-volants pilotables, inextensibles et glissantes. Dans ce cas, les fines drisses de polyéthylène donnent les meilleurs résultats.
Pilotage
Dans le cas le plus classique, le cerf-volant est retenu par un pilote immobile au moyen d'un ou plusieurs fils.
Le pilote se tient dos au vent, et le cerf-volant est susceptible d'évoluer dans un quart de sphère situé dans l'axe du vent. On appelle cette zone la fenêtre de vol.
Plus le cerf-volant est situé dans l'axe du vent, plus la traction sur le fil et la vitesse seront grandes.
Lorsque la longueur de fil déroulée est courte, la vitesse angulaire du cerf-volant par rapport au pilote est très importante, rendant l'appareil impossible à stabiliser. Beaucoup de débutants font l'erreur de vouloir décoller un cerf-volant avec un fil insuffisamment déroulé. Plusieurs dizaines de mètres sont une bonne base.
Le décollage se fait dos au vent, en déroulant du fil, et en plaçant le cerf-volant contre un obstacle naturel, ou en le faisant tenir par un assistant, ou encore en fixant au sol la ou les poignées de pilotage, en tendant le ou les fils, et en posant le cerf-volant en incidence négative, afin qu'il ne décolle pas tout seul.
Une fois ces préparatifs faits, il suffit au pilote d'exercer une traction sur le fil pour que l'engin s'élève.
Il faut savoir qu'un cerf-volant ne se préoccupe pas de savoir où sont le haut et le bas. Il cherche simplement à remonter le vent. Il ne va s'élever que si le pilote le dirige vers le haut (cerf-volant pilotable) ou s'il a du poids à l'arrière, afin de lui orienter le nez vers le haut.
Beaucoup de débutants croient que le fait de tirer sur le fil fait monter le cerf-volant. Il n'en est rien. Cela ne fait que l'accélérer. Si le cerf-volant a son nez orienté vers le bas, une traction sur le fil est le plus sûr moyen de l'obliger à se fracasser au sol. De la même manière, si le pilote relâche du fil ou avance, la vitesse et la traction du cerf-volant diminuent.
Dans tous les cas, lorsqu'un cerf-volant se précipite vers la terre, au risque de se casser, il faut donner du mou à la ligne, voire carrément la lâcher. Le cerf-volant tombera alors mollement au sol sans dommage.
Cerfs-volants pilotables
Les cerfs-volants pilotables obéissent aux mêmes lois.
Dans le cas du cerf-volant à deux fils, s'ajoute la possibilité que le pilote a de faire tourner son appareil en sens horaire (traction sur le fil de droite) ou anti-horaire (traction sur le fil de gauche). L'absence de traction différentielle permet de faire aller l'engin en ligne droite. La difficulté, pour les débutants, est d'arriver à raisonner par rapport au cerf-volant, et non par rapport à eux-mêmes, lorsque le cerf-volant plonge vers la terre. En effet, dans ce cas, les commandes semblent inversées, et cela demande un certain temps d'adaptation.
Dans le cas du cerf-volant à quatre lignes, le principal travail se fait au niveau de l'inclinaison des poignets : en inclinant le poignet gauche vers le bas, on met l'aile gauche en incidence négative, ce qui la fait reculer, et donc entraîne une rotation sur place en sens anti-horaire. En mettant les deux mains en incidence négative, le cerf-volant recule. En jouant finement sur le réglage d'incidence, le cerf-volant peut faire du vol stationnaire dans n'importe quelle position, à n'importe quel endroit de la fenêtre de vol. Le vol du cerf-volant à quatre lignes fait penser, par sa souplesse, à celui de l'hélicoptère.
Cerf-volants tractés
Dans certains cas, le cerf-volant est tracté par un engin mobile (voiture, bateau, etc.), et ne dépend plus du vent pour obtenir son vent relatif. C'est le principe du parachute ascensionnel.
Il est aussi possible de piloter un cerf-volant en l'absence de vent et sans moteur. Il suffit de disposer d'un appareil très léger, et de fabriquer le vent relatif en reculant à la bonne vitesse.
Répartition géographique
Moyen-orient
Utilisation massive du cerf-volant en papier de petite taille, muni d'un fil enduit de poudre de verre pour le rendre coupant en Inde, Pakistan, ou Afghanistan (où il avait été interdit par les Talibans).
Extrême orient
- Chine : Cerfs-volants figuratifs somptueux. Dragons au corps composés d'un nombre impressionnant de disques montés en train.
- Thaïlande : A Bangkok, tournois entre cerfs-volants mâles et les femelles
- Japon : Nombreux festivals, très anciens, avec envols de cerfs-volants géants (plusieurs centaines de mètres carrés) ou des combats de cerfs-volants (divers types et tailles selon les localités)
- Indonésie : Combats de cerfs-volants à fil coupant, envols massifs de cerfs-volants géants au festival de Bali
- Malaisie : Concours de cerfs-volants traditionnels, où l'on juge la beauté du décor et les qualités de vol
Amérique centrale et du Sud
Vol de cerfs-volants géants lors de la fête des morts au Guatemala. Combats de cerfs-volants avec fil coupant au Brésil et au Chili.