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vol

Vol à voile
Vol à voile

Fait pour un avion, un engin de se déplacer dans l'air, dans l'espace. (Pour la sécurité aérienne, on distingue le vol à vue, désigné par le symbole international VFR, et le vol aux instruments, désigné par le symbole international IFR.)

AÉRONAUTIQUE

Principe de la sustentation et mécanique du vol

Sur les ailes d'un avion volant en palier, l'action de l'air se décompose en une force de résistance, ou « traînée », dirigée vers l'arrière, que doit vaincre la force propulsive du moteur, et en une force de sustentation, ou « portance », qui s'oppose en grandeur et en direction au poids de l'appareil. Dans le vol en piqué, le pilote règle la vitesse de l'avion de manière que la résultante des forces de traînée et de portance soit égale et opposée à la résultante de la force propulsive et de la pesanteur. En montée, le poids de l'avion se décompose en une force perpendiculaire au sens du déplacement, contrebalancée par la portance, et en une force parallèle et opposée au mouvement, dont l'effet s'ajoute à celui de la traînée. La force propulsive doit alors être suffisamment grande pour vaincre à la fois cette résistance aérodynamique et la composante du poids, tout en assurant la propulsion nécessaire à l'entretien du mouvement ascendant.

Lors d'un virage, la portance se décompose en deux forces, en raison de l'inclinaison que l'on fait prendre à l'avion : l'une verticale, s'opposant au poids, l'autre horizontale, s'opposant à la force d'inertie centrifuge. Quand l'inclinaison est correcte, ces forces sont respectivement égales et opposées au poids et à la force centrifuge.

Vol à voile

Le rêve de l'homme de s'affranchir du sol et de voler apparaît déjà dans le mythe d'Icare : l'architecte et ingénieur Dédale, emprisonné par Minos dans le labyrinthe qu'il vient de construire, réalise des ailes constituées de plumes d'oiseaux collées avec de la cire ; le fils de Dédale, Icare, trop enthousiaste, ne suit pas les recommandations de son père et s'expose en montant en altitude aux rayons ardents du Soleil, qui fondent la cire, et sa voilure se disperse. Dans ce récit est déjà énoncé la première règle de sécurité en vol : le pilote doit connaître et surveiller son matériel.

Les premiers engins volants

Cette ambition de voler se retrouvera plus tard dans les dessins techniques de Léonard de Vinci, qui ébauche une voilure à battement et aussi le parachute.

Les aéronefs

C'est le 21 septembre 1783 que deux hommes, Jean-François Pilâtre de Rozier et le marquis d'Arlandes, à bord du ballon gonflé à l'air chaud, mis au point par les frères Montgolfier, s'élèvent dans le ciel. Le 1er décembre de la même année, le physicien Jacques Charles sur un aéronef gonflé à l'hydrogène monte jusqu'à l'altitude de 2 970 m. Deux ans plus tard la première traversée de la Manche par la voie des airs est réalisée. Très tôt les militaires s'intéresseront aux aérostats pour les possibilités qu'ils offraient dans le domaine de la reconnaissance : le Comité de salut public créa, dès 1793, une compagnie d'aérostiers qui participa aux différentes batailles au nord de la France. Cet engagement de la République permit des progrès importants dans la nature de la toile, qui devait contenir, parfois pendant plusieurs mois, l'hydrogène nécessaire aux décollages. Cependant, ces ballons étaient captifs, et s'ils permettaient à l'homme de s'élever dans les cieux, ils ne le laissaient pas encore s'y déplacer.

Les planeurs

Dès 1796, sir George Cayley élabore les premiers principes d'aérodynamisme appliqués aux plus lourds que l'air et dessine les plans d'un premier planeur. À la fin du xixe s. et au début du xxe s., des tentatives de saut en parachute et de vol avec des planeurs se terminent le plus souvent par des chutes mortelles. L'aviation est fille du planeur : en effet, c'est la maîtrise du vol plané – avec la réalisation des premiers appareils et la mise au point des ailes, la compréhension de la portance et du comportement de l'air – qui permit à l'homme de placer un moteur sur son planeur.

Historique du vol à voile

Le principe du planeur, inspiré des cerfs-volants, et sa réalisation sont bien antérieurs à l'avion. Le premier vol plané enregistré fut effectué par le Français Jean-Marie Le Bris, qui en 1857 parcourut quelque 200 m à environ 100 m d'altitude, mais c'est à l'Américain J. Montgomery que l'on doit, en 1884, le premier vol horizontal. Cependant, l'un des pionniers les plus prestigieux du vol à voile fut l'ingénieur allemand Otto Lilienthal, qui réalisa plus de deux mille vols planés sur des distances de plus de 200 m de long et à des altitudes de 300 m. Ensuite ce sont les frères Wilbur et Orville Wright qui apportèrent des modifications majeures dans la mise au point du planeur : l'invention du gouvernail vertical, qui permet de le diriger, et des gouvernes pour maîtriser le tangage et le roulis. Ils réalisèrent plus de mille vols sur planeur avant de voler sur un engin motorisé.

L'aviation va ensuite voler de ses propres ailes, et le planeur sera délaissé, sauf en Allemagne, où, le traité de Versailles ayant fait obligation au pays de démanteler son aviation, l'armée entraîne ses aviateurs sur des planeurs. C'est d'ailleurs cet aspect historique qui explique que ce pays domine encore aujourd'hui ce sport par le nombre de pratiquants et de clubs, et que la plupart des planeurs sont de conception et de construction allemandes.

L'art du vol à voile

L'art du vol à voile réside dans la recherche et l'utilisation des courant ascendants de l'atmosphère.

Le décollage

Pour envoyer un planeur dans son élément, l'air, on utilisa d'abord le catapultage depuis un terrain en pente. Mais peu de sites sont propices à cette technique ; aussi le planeur décolle-t-il le plus souvent derrière un avion auquel il est relié : quand le pilote du planeur considère qu'il a assez d'altitude ou qu'il a trouvé une ascendance, il se sépare de l'appareil qui le tracte. Depuis quelques années, certains appareils ont derrière le cockpit un petit moteur rétractable leur permettant de décoller de façon autonome. Le planeur est le plus souvent monoplace, mais l'apprentissage du pilotage se fait sur des biplaces.

Le vol

La durée du vol dépend de la météorologie et du talent du pilote, qui doit trouver les ascendances qui portent son aéronef : ainsi le record de distance est de 2 016 km ; celui d'altitude, de 14 938 m. Ce sport demande de la part du pilote beaucoup de précision dans la conduite, car il ne peut compter que sur son flair pour découvrir – pour sentir – les ascendances et les mettre à profit s'il veut éviter d'« aller rapidement aux vaches » ou de rater la piste.

La compétition

Le vol à voile est plutôt une activité de loisir ; cependant, malgré les difficultés d'organisation, quelques compétitions d'une durée de plusieurs jours réunissent les meilleurs pilotes. Ce sont des courses contre la montre sur un circuit triangulaire de 150 à 600 km selon les sites et les conditions météorologiques.