Vol à voile

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Planeur ASK13 au décollage remorqué par un avion depuis l'aérodrome de Fayence (83)

Le vol à voile est une activité de loisir et de compétition au cours de laquelle leurs adeptes appelés vélivoles utilisent un aérodyne appelé planeur. Alors que certains vélivoles apprécient la liberté, le plaisir esthétique et la joie de maîtriser leurs machines, d'autres se concentrent sur leur performance en compétitions sur circuits pendant lesquelles le but est de compléter aussi vite que possible un parcours autour de points de virage. Ces concours confrontent les capacités des pilotes et co-pilotes (dans le cas de machines biplaces) à reconnaître et utiliser les conditions aérologiques ainsi que leurs qualités de pilotage et de navigation. Il existe enfin une pratique sportive appelée acrobatie aérienne en planeur.

Qu'elle soit de loisir ou de compétition sur circuit, la pratique consiste à exploiter les courants aériens ascendants ou « ascendances » avec un planeur afin de parcourir les plus grandes distances possibles. Les parcours peuvent être de différents types :

soit à buts fixés dans un minimum de temps ;
soit un circuit libre où seule la distance est prise en compte ;
soit sur la plus longue distance possible pour une durée fixée.

Sommaire

1 Histoire

2 L'art du vol à voile

3 Développement des connaissances météorologiques

4 Méthodes de lancement

5 Aller aux vaches

6 Quelques records

7 Subtilités linguistiques

8 Liens externes

Histoire

L'histoire du vol à voile se confond avec celle de l'aviation car les premiers êtres humains à voler sur un plus lourd que l'air le firent sur des planeurs. Parmi ceux-ci George Cayley, Otto Lilienthal et les frères Wright sont les plus connus.

George Cayley avait conçu et construit un appareil non motorisé plus lourd que l'air sur lequel il avait fait courageusement voler son cocher pour le tester (son nom est hélas perdu pour l'Histoire), cela avait eu lieu à Brompton près de Scarborough dans le Yorkshire en 1853 mais il ne reste pas de témoignages pour véritablement faire de George Cayley un vélivole.
Otto Lilienthal effectua entre 1891 et 1896 deux mille vols planés attestés depuis une colline artificielle à proximité de Berlin et qui lui permirent de rédiger son traité sur Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst - Le vol de l'oiseau, bases de l'art du vol paru en 1889. Il est incontestablement reconnu par tous les vélivoles de la planète comme le vrai pionnier du vol sur un plus lourd que l'air. Les pratiquants de l'aile delta peuvent aussi à juste titre s'y référer.
Les frères Wright après avoir construit une soufflerie pour pouvoir mener leurs calculs et après avoir analysé les travaux de Cayley et de Lilienthal, s'installèrent à Kitty Hawk en Caroline du nord afin de poursuivre leurs travaux aéronautiques et où ils expérimentèrent leurs choix avec des planeurs entre 1901 et 1902 avant de se lancer dans l'aventure de l'aérodyne à dispositif d'envol incorporé aussi appelé 'avion'. Ils sont mondialement reconnus pour avoir été les premiers aviateurs pour avoir réaliser le premier vol d'une machine plus lourde que l'air, possèdant un dispositif d'envol et contrôlable.

La pratique du vol sans moteur remonte de fait à l'entre deux-guerres et résulte des contraintes imposées à l'Allemagne de ne pas réarmer et de ne l'autoriser qu'à construire des machines sans moteur et de subir de sévères restrictions dans la fabrication d'avions monoplace. Pendant les décennies 20 et 30 les Allemands développèrent ainsi des planeurs très performants qui leur permirent de découvrir les méthodes d'exploitation les caractéristiques aérologiques des masses d'air ascendantes les autorisant à voler plus loin et plus longtemps. Depuis ce sport s'est répandu dans de nombreux pays mais l'Allemagne est restée le leader mondial de la conception et la fabrication des meilleurs planeurs de performance.

Comme beaucoup de termes en aviation, l'origine du nom « vol à voile » vient de l'analogie avec la navigation maritime. Dans ce cas, il s'agit plus d'une opposition au « vol moteur » que d'une véritable analogie avec la marine à voile, car le vol à voile ne consiste pas à exploiter le vent de la même façon que dans la marine à voile. La seule force motrice d'un planeur, une fois largué, est une composante de son propre poids.

L'art du vol à voile

Faire du vol à voile consiste principalement à passer dans des masses d'air dont les vitesses d'ascension sont plus élevées que la vitesse de chute propre du planeur et gagner ici de l'énergie potentielle. Les masses d'air ascendantes les plus connues sont :

les courant aérien ou thermiques qui sont le résultat des différences de température de l'air ;
les ascendances dues à l'effet de pente lorsque le vent frappe les contreforts d'un relief le forçant à passer par-dessus, le gain d'altitude dépasse rarement 700 m au-dessus du sommet des reliefs ;
les ascendances du vol d'onde dépendant des reliefs et de la météo et qui permettent des gains d'altitude très importants autorisant ainsi les records d'altitude à plus de 13 000 m ;
dans de rares occasions, les pilotes de planeurs ont pu expérimenter le planer de gradient de vent, lorsque le planeur peut prendre de l'énergie cinétique en passant répétitivement entre différentes masses d'air dotées de vitesses horizontales différentes. Cependant, de telles zones de fort « gradient de vent » sont habituellement trop basses pour être utilisées en toute sécurité par une machine, et le planer de gradient de vent est surtout pratiqué par oiseaux en particulier un des plus remarquables planeurs qu'est l'albatros, que l'on peut observer lors de longues migrations, faire des chandelles, tourner et plonger vers les gradients de vent proche de la surface des océans.

En vol de thermique, le pilote recherche des colonnes d'air montantes qui résultent de l'échauffement du sol par le soleil. Les bulles d'air les plus probables se trouvent dans les aires de contrastes thermiques telles que les champs moissonnés récemment, des parkings de supermarché, les routes et autoroutes. Si l'on est certain de ce principe physique, il n'en reste pas moins vrai qu'il est difficile d'associer un aspect du sol avec la certitude de la présence d'un thermique.

Comme le vol de thermique nécessite une colonne d'air chaud, son exploitation n'est possible, dans les latitudes moyennes, que du printemps à la fin de l'été.

Aux autres latitudes les masses d'air possèdent des caractéristiques de gradient de température (différence de température entre deux altitudes) qui neutralisent le phénomène de la convection.

L'hiver, il y a trop peu d'ensoleillement pour déclencher les thermiques. Lorsque le vélivole trouve un thermique, généralement sous sa matérialisation (en fait un nuage appelé cumulus de forme cotonneuse et à base plate), il met sa machine en virage et tente de trouver la meilleure zone de montée. Celle-ci l'élèvera jusqu'à ce qu'il rencontre la base des nuages, dans lesquels il ne pourra entrer (voir IFR) ou bien au contact de la couche d'inversion dont la température est plus élevée et qui marque la fin de la couche de convection.

En situation de vol de pente, en revanche, le pilote recherche les masses d'air ascendantes qui résultent d'un mouvement mécanique dû à l'action du vent sur le relief. Le vol de pente fonctionne sous tous les climats et par tous temps mais uniquement en certains lieux dès lors que le l'intensité du vent est suffisante (~15 km/h). Ces reliefs doivent être suffisamment etendus afin d'éviter d'être contourner par le vent. Les ascendances ainsi générées peuvent se prolonger jusqu'à 500 ou 700 m suivant la forme de la pente et la force du vent. Souvent les pratiquants utilisent les deux principes : le vol de thermique et le vol de pente. Les pentes sont de bons déclencheurs de thermiques.

Le vol d'onde est une variante du vol de pente permettant au planeur de monter beaucoup plus haut. En effet, sous le vent du relief, et sous certaines conditions, se produisent un ou plusieurs ressauts, exactement comme l'eau qui fait des vaguelettes lorsqu'elle rencontre un obstacle à son écoulement. Ces ondes peuvent atteindre de grande altitude, largement supérieures à celle du relief générateur. Ces zones de ressauts sont parfois matérialisées par des nuages particuliers, les altocumulus lenticulaires, nuages de forme très régulière, parfois en pile d'assiettes, anormalement immobiles alors que le vent souffle avec intensité. Le records absolu d'altitude de 14 938m à été réalisé lors d'un vols d'onde . Le record absolu de distance de 3 008 km de Klaus Ohlmann a aussi été réalisé en vol d'onde en Amérique du sud.

Développement des connaissances météorologiques

Les pilotes de planeurs s'appliquent à reconnaître les formations nuageuse sous lesquelles il existe des masses d'air ascendantes. Ces matérialisations sont appelées cumulus, ce sont des nuages blancs de type cotonneux à la base plate qui matérialisent le sommet de puissants thermiques, ou bien des nuages lenticulaires, perpendiculaire à la direction du vent marquant la zone de dépression de l'onde.

Méthodes de lancement

Les planeurs sont mis en l'air de différentes façons, la plus commune est le remorquage aérien par un avion remorqueur à l'aide d'un câble largable ou enroulable. L'autre est le treuil à partir d'une base terrestre souvent monté sur un véhicule lourd ou une remorque. Enfin de façon autonome à l'aide d'un moteur embarqué et d'une hélice rétractable afin de garantir une parfaite aérodynamique.

Aller aux vaches

Lors de concours ou lors de leur pratique en loisirs, il arrive que pendant le parcours, les conditions aérologiques se détériorent. Le pilote peut donc se voir contraint à se poser dans un champ, en langage vélivole « se vacher ». Dans ces circonstances, le pilote contacte son aérodrome de départ pour que d'autres membres de l'association mettent en œuvre les moyens de récupération de la machine. Les ailes et l'empennage horizontal sont donc facilement démontables afin de pouvoir être chargés avec le fuselage, sur une remorque et être ramenés sur le terrain de départ.

Un atterrissage sur un autre terrain que le terrain de départ, sauf déclaration contraire au départ, est aussi considéré comme une « vache ».

Cette comptabilité des atterrissages forcés donne lieu généralement à une remise de « coupe des vaches » qui est aussi l'occasion pour les membres des associations de se retrouver lors des longues journées d'hiver.

Quelques records

Distance en biplace : 3 008.8 km Klaus Ohlmann (D) et Karl Rabeder (Aus)
Distance en ligne droite : 1 461 km H.W. GROSSE (D)
Distance sur Aller Retour : 1 646,7 km T. KNAUFF (USA)
Altitude absolue : 14 938 mètres R. HARRIS (USA)
Vitesse sur triangle de 100 km : 217 km/h J.P. AYNE (USA)
Vitesse sur triangle de 1 000 km : 169 km/h H. FISCHER (D)

Subtilités linguistiques

Vous trouverez dans la langue anglaise les deux vocables de « Gliding » et « Soaring » pour désigner le fait de planer. À proprement parler, le terme « gliding » doit être réservé à l'action de planer sur une machine plus lourde que l'air à l'occasion d'un vol utilisant uniquement la composante de son poids pour se déplacer et le terme de « soaring » à l'occasion d'un vol utilisant les capacité à exploiter les caractéristiques de la masse d'air pour réaliser un gain d'altitude ou de vitesse donc de faire du vol à voile.

Liens externes

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