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MAGAZINE, LES COURS D'AEROMODELISME > TECHNIQUES : n°23

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INITIATION AU VOL DE PENTE

 

Les planeurs constituent certainement l'une des branches les plus agréables de l'aéromodélisme. Nous avons tous eu l'occasion d'assister aux évolutions d'un élégant planeur thermique, et nous avons pu constater qu'il suffisait de quelques ascendances pour qu'un "plus lourd que l'air" prenne de l'altitude. Le vol de pente est très populaire chez nous, mais aussi chez nos voisins d'outre-Manche, où les conditions météorologiques sont propices à la formation de thermiques, et où les vents constituent un phénomène des plus habituels.

 

 

Jolie prise de vue d'un planeur survolant une falaise.

 

Principes de base du vol de pente
Alors que le vol thermique est basé sur l'élévation de bulles d'air dont la chaleur est supérieure à l'atmosphère environnant, le vol de pente trouve son fondement sur une véritable lapalissade : quand une masse d'air se déplaçant horizontalement (le vent, par exemple) rencontre une variation de niveau (une chaîne de montagnes, par exemple), elle doit s'élever pour pouvoir continuer son avancée. En réalité, on utilise l'ascendance créée par la composante verticale acquise par le vent au moment où il remonte la dénivellation.
L'ascendance de pente apparaît en tout point où le vent vient heurter une surface suffisamment large pour qu'il ne puisse pas la contourner. Il est évidemment impossible de pratiquer le vol de pente au voisinage d'un poteau de téléphone ou d'un arbre; néanmoins, on peut tirer parti d'obstacles relativement petits: les albatros, par exemple, et les autres oiseaux marins qui accompagnent les bateaux en haute mer, ne le font pas par sympathie pour l'équipage, mais pour tirer parti, soit de la nourriture rejetée, soit de l'ascendance de "pente" formée par le navire s'opposant au passage du vent. On peut également imaginer que le temps est calme et le vent, nul; dans ce cas, c'est le bateau lui-même, en se déplaçant, qui fait office de " pente ".

 

 

En vol de pente, le pilotage est basé sur l'emploi des ailerons.


Structure d'une ascendance de pente
Examinons maintenant les caractéristiques des ascendances de pente. Nous avons déjà mentionné leurs composantes essentielles: le vent et la dénivellation. Mais, pour que l'on puisse en tirer parti, il faut que ces deux éléments se conjuguent d'une certaine façon. Il est évident que le vent doit "attaquer" la colline selon un certain angle. Dans notre cas, les conditions optimales sont remplies lorsque le vent est perpendiculaire à la colline; mais la différence est minime si l'angle formé par le vent et la perpendiculaire (condition optimale) ne dépasse pas 30°. À partir de là, l'ascendance en formation dépendra de la topographie de chaque dénivelé en particulier (présence de cheminées ou autres formes de pentes qui canalisent les vents, etc.). La pente elle-même doit répondre à certains critères, comme la dénivellation, qui doit être d'au moins 20-30 mètres.
De quel vent doit-on disposer pour pratiquer le vol de pente ? Comme nous le verrons, tout dépend de l'avion que nous allons piloter. Avant de parler en détail des modèles, signalons qu'ils conviennent presque tous au vol de pente. Pour un planeur "flotteur", semblable à ceux utilisés en vol thermique, une légère brise sera suffisante, mais il sera difficilement contrôlable si le vent est modéré ou fort; pour la voltige, nous aurons besoin d'un vent relativement fort (30-40 km/heure au moins). Un excès de vent peut poser problème, mais seulement lorsque celui-ci dépasse des vitesses réellement "inconfortables" (60-70 km/heure). Par ailleurs, une pente bien appropriée (inclinée à 30-40° et sans obstacles) génère, à vent égal, davantage de portance qu'une autre, moins raide et couverte d'obstacles.

 

 

Récupération d'un appareil après un atterrissage effectué trop en contrebas.

Les appareils, résistants, encaissent bien ce genre d'incidents.

 

Zones d'ascendance et zones de descendance
Lorsque le vent vient percuter le versant, il se forme une série de zones, qui ne sont pas toutes propices au vol. En particulier, la couche d'air proche de la surface de la pente (entre cinq et dix mètres) est une zone de turbulences fort instable; la combinaison de ces deux caractéristiques (instabilité et proximité par rapport au sol) la rend peu recommandable.
La meilleure zone pour le vol est celle qui se trouve juste au-dessus de la zone de turbulences; son "épaisseur" dépend surtout de la hauteur de la pente. plus le dénivelé est important, plus nous disposerons d'espace. Cette "zone de vol" s'étend du tiers inférieur de la pente jusque bien au-delà du bord supérieur (le dépassement de cette limite supérieure est proportionnel au dénivelé).
Quelle est la puissance d'une ascendance de pente ? Il est possible d'en calculer la valeur au moyen d'une formule mathématique, mais disons que cette puissance est directement proportionnelle à : (a) la vitesse du vent et (b) l'inclinaison de la pente (dans certaines limites). Pratiquement, pour une inclinaison moyenne de 30-40° et une vitesse de 30 km/heure, on aura une ascendance de 4-5 mètres/seconde, soit plus qu'assez pour porter n'importe quel planeur; avec davantage de vent, nous pouvons disposer d'une ascendance suffisante pour faire voler un avion à moteur (éteint, bien entendu).

 

 

1) Acrobatiques de pente : envergure de quelque deux mètres et silhouettes stylisées.

2) L'ascendance de la pente peut s'étendre sur des distances considérables.

 

À la recherche d'une pente
Chaque région connaît des vents dominants (vents les plus fréquents, soufflant d'une certaine direction); nous devrons choisir un endroit exposé à de tels vents. Exemple: supposons une région où les vents d'est soient relativement rares, et ceux d'ouest ou du sud, plus fréquents; nous devrons donc opter pour une pente orientée à l'ouest ou au sud. L'idéal consiste à disposer d'une élévation comportant plusieurs pentes, et de profiter de l'une ou de l'autre, selon leur orientation et la direction du vent. Lorsque vous chercherez votre pente, n'oubliez pas que son sommet doit être accessible (en voiture, de préférence); dans le cas contraire, il vous faudra la remonter à pied, ce qui peut se révéler assez fatigant...

 

 

Ambiance de compétition sur la côté atlantique.

 

Les planeurs de pente
Presque toutes les catégories de planeurs conviennent au vol de pente, ce qui le distingue clairement du vol thermique. Pourquoi ? La réponse est simple: le vol thermique consiste à rechercher et à tirer le meilleur parti des ascendances existantes, qui peuvent être faibles et dispersées, ce qui nécessite un appareil le plus léger possible; alors qu'en vol de pente, nous disposons généralement d'une source d'ascendances quasiment inépuisable. Ce sont les pilotes de vol de pente qui sont à l'origine de la mise au point d'émetteurs RC équipés de grosses batteries à grande autonomie; de fait, les vols continus de plusieurs heures sont tout à fait possibles (tant qu'il y a du vent).
Conséquence de cette abondance de force ascensionnelle : les planeurs de pente sont généralement plus lourds que leurs homologues thermiques. Alors que la charge alaire de ces derniers varie entre 30 et 40 gr/dm2, celle des planeurs de pente peut être une fois et demie supérieure. Ils sont en général moins grands, privilégiant ainsi la maniabilité aux dépens des qualités de vol plané. Les profils utilisés sont également différents. En pente, le vol est souvent rapide, généralement par nécessité, d'ailleurs, car il faut voler plus vite que le vent et disposer d'une bonne capacité de pénétration aérodynamique (entendez. une bonne vitesse de pointe). Cette nécessité de disposer de profils à faible résistance aérodynamique (qui permettent de prendre de la vitesse) et l'omniprésence des ascendances ont une autre conséquence: rares sont les planeurs de pente à profil plan-convexe, si fréquent en vol thermique. La plupart des modèles utilisent des plans semi-symétriques; on trouve même certains acrobatiques à plan symétrique, ce qui est inimaginable en vol thermique, vu la faible portance de ces profils.

 

 

Si le vent le permet, faire évoluer l'appareil sous nos yeux ne pose aucun problème.

 

Structure, construction et équipement radio
Dans le monde des planeurs thermiques, les constructions classiques sont très fréquentes, car il est essentiel de limiter le poids au maximum. En vol de pente, par contre, le poids ne constitue pas la principale préoccupation; l'important, c'est la pureté aérodynamique et la robustesse. C'est pourquoi la plupart de ces appareils ont des ailes en porex coffré. Parfois, il peut se révéler judicieux de "lester" le modèle, afin d'augmenter sa charge alaire et de lui donner plus de vitesse; on installe, dans le fuselage ou dans l'aile (dans des tubes solidement ancrés à la structure ou intégrés à celle-ci), des barres ou des cylindres de plomb, pesant parfois plus d'un kilo.
Le contrôle de l'appareil admet de multiples variantes, mais, alors que les ailerons équipent rarement les planeurs thermiques (à l'exception de certains modèles plus sophistiqués), les planeurs de pente en sont très souvent munis. De fait, un planeur de pente "moyen" se pilote comme un entraîneur acrobatique à moteur (sans ce dernier, bien sûr). Certains modèles plus grands disposent même d'aérofreins pour les atterrissages.

 

 

1) Prise de vitesse d'un acrobatique.

2) L'envergure et l'allongement sont plus réduits en vol de pente qu'en vol thermique.

 

Rudiments de de pilotage
De même qu'il est difficile de croire aux thermiques avant d'avoir piloté un planeur de plaine, il faut avouer que la première fois que nous lançons notre planeur du haut de la pente, nous ne pouvons nous empêcher de penser qu'il nous faudra tout redescendre à pied pour aller le récupérer.
Une fois arrivés au sommet (en supposant que le vent soit acceptable) et après avoir bien contrôlé notre équipement,
nous lançons notre modèle dans les airs. Le lancer doit être suffisamment puissant et dirigé légèrement vers le bas; après quelques instants, nous observerons qu'il cesse de "tomber" et qu'il maintient son altitude ou, même, prend de la hauteur. C'est aussi simple que cela. Il ne reste qu'à lui faire garder sa hauteur. Une mauvaise habitude, à perdre au plus vite: voler à la limite du décrochage, technique tout à fait banale en vol thermique. En effet, le vol de pente se pratique à une vitesse supérieure, et le contrôle d'altitude est obtenu par les variations de vitesse. Nous devrons également apprendre à négocier nos virages sans perdre de vitesse: c'est là que nous comprendrons l'utilité de pouvoir contrôler la direction aux ailerons, plutôt qu'à la dérive.
Pour nos premiers vols, nous nous sommes contentés de dessiner des "huit" dans la zone d'ascendance maximale, en agissant de telle sorte qu'au moment du virage, le modèle ne pointe pas vers la colline: il n'est pas bon de trop s'approcher de la "montagne".
L'atterrissage constitue sans doute la manoeuvre la plus délicate: sa technique s'apparente davantage à celle des avions à moteur qu'à celle des planeurs. L'approche est entamée au delà du sommet; on freine le modèle face au vent, au moyen de la gouverne de profondeur, en essayant de le faire descendre doucement derrière la zone d'ascendance. Un avantage, parmi d'autres, du vol de pente: si nous arrivons avec trop de vitesse, l'appareil nous survolera et réintégrera tout simplement la zone d'ascendance, où il reprendra de la hauteur.

 

 

La photo est superbe, mais cet appareil évolue à la limite inférieure de l'ascendance de pente.