Le vol à voile.

Le vol à voile consiste à voler dans les airs à bord d’un aérodyne propulsé par la seule force des courants atmosphériques ascendants, à l’image des oiseaux voiliers. Le terme s’applique particulièrement à la pratique du planeur, dont les adeptes sont les vélivoles, mais la même technique est utilisée par les pratiquants du « vol libre » en deltaplane ou parapente. La voltige en planeur, elle, ne fait pas appel aux courants ascendants, sauf exception, mais seulement au remorquage par avion.

Qu’elle soit de loisir ou de compétition, la pratique du vol à voile consiste à exploiter au mieux les « ascendances », qui peuvent être thermiques (créées par l’énergie solaire) ou dynamiques (effet de pente ou onde de ressaut) pour prolonger le vol, gagner de l’altitude, parcourir de grandes distances le plus vite possible.

Vol à voile, carte maximum, Belgique, 1951.

Certains vélivoles apprécient la liberté, le plaisir esthétique et la joie de maîtriser leurs machines, d’autres se concentrent sur leur performance en compétitions. Ces concours confrontent les capacités des pilotes et copilotes (dans le cas de machines biplaces) à reconnaître et utiliser les conditions aérologiques pour effectuer à la plus grande vitesse possible, chaque jour, un circuit donné en fonction des conditions météorologiques.

Les planeurs effectuent couramment des vols de 5 à 10 heures, évoluant de 1000 à 2000 m d’altitude en plaine (jusqu’à 6000 m en montagne), et parcourant des distances de 500 à 1000 km. Les records du monde suivants ont été réalisés :

  • durée : 56 heures et 15 minutes (établi en 1952, les records de durée n’étant plus reconnus depuis)
  • altitude : 22 646 m
  • distance libre avec 3 points de virage : 3 009 km
  • vitesse sur circuit triangulaire de 100 km : 289,4 km/h2

L’histoire du vol à voile se confond avec celle de l’aviation car les premiers êtres humains à voler sur un aéronef plus lourd que l’air le firent sur des planeurs3. Parmi ceux-ci George Cayley, Otto Lilienthal, les frères Voisin, les frères Wright et, moins connu, un Français, le général Guillaume Resnier ingénieur, officier du génie.

  • Guillaume Resnier réalise à Angoulême (Charente), bien avant Otto Lilienthall, un vol avec une aile de sa fabrication. Il se jette du haut de la tour Ladent, plane 300 m, franchit la Charente et se casse une jambe en atterrissant. Effectué en 1801 devant un public nombreux, ce vol est attesté par la pose d’une plaque commémorative inaugurée le 29 juin 2002 par Philippe Mottet, maire d’Angoulême, sur le rempart de Beaulieu. Une plaque du syndicat d’initiative posée en 1931 fixait la date de ce vol en 1806. Ce vol avait été précédé par une autre tentative au départ du pont de Saint-Cybard (hauteur 5 m) qui s’était terminé dans la Charente 50 m plus loin, soit, une finesse de 10.

  • George Cayley conçu et construisit un appareil non motorisé plus lourd que l’air sur lequel il fit courageusement voler son cocher pour le tester (le nom du dit cocher est hélas perdu pour l’Histoire), cela eu lieu à Brompton, près de Scarborough, dans le Yorkshire, en 1853, mais ce témoignage n’est pas suffisant 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 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 à avoir réalisé le premier vol d’une machine plus lourde que l’air, possédant un dispositif d’envol et contrôlable.

Il s’agit là de vols planés. Le vol à voile comporte, en plus, la notion d’exploitation des ascendances et de la prise d’altitude.

  • Aimé Grasset réalise le premier voyage en vol thermique sur avion, de Buc à Issy-les-Moulineaux, le 7 juillet 1914.

La pratique du vol sans moteur se développe, 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 des 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, le terme de « vol à voile » est une analogie avec la navigation maritime, et dans plusieurs langues le planeur est appelé littéralement un « avion à voile » (allemand : Segelflufzeug, anglais : sailplane) ou un « voilier » (espagnol : velero), par opposition aux avions à moteur (et au « vol moteur »). Cependant à la différence d’un voilier, le planeur utilise les ascendances et non le vent lui-même, et sa seule force motrice, une fois libéré du câble d’un avion remorqueur ou d’un treuil, est son propre poids (même en montée, il descend par rapport à l’air de l’ascendance). Avant l’apparition des planeurs, le terme de vol à voile était déjà utilisé pour les oiseaux voiliers, capables de se maintenir en l’air et de parcourir de longues distance sans battre des ailes, en utilisant les mêmes ascendances qu’un planeur.

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 (sans perdre d’énergie cinétique). Les masses d’air ascendantes, ou ascendances étant généralement très localisées, les pilotes doivent décrire des cercles à l’intérieur pour les exploiter au maximum. Le terme souvent employé est « spiraler », bien qu’en toute rigueur la trajectoire décrite par le planeur dans une ascendance soit hélicoïdale. Les pilotes parlent souvent de « faire le plein », l’objectif étant d’atteindre la plus haute altitude possible pour une ascendance donnée. L’image illustre aussi le fait que l’énergie potentielle du planeur —ou son altitude, ce qui revient au même— peut être considérée comme son carburant. Un pilote débutant « fait le plein » tous les 7 à 8 km, si les conditions le permettent. Un pilote confirmé, qui exploite mieux les performances du planeur, peut espacer les reprises d’altitude jusqu’à 25 km. Il se contente, lorsqu’il traverse une ascendance mais estime avoir encore assez d’énergie pour poursuivre sa route, de réduire sa vitesse pour profiter au mieux de l’ascendance, sans pour autant s’arrêter et décrire des cercles sur place.

Les masses d’air ascendantes les plus connues sont :

  • les courants aériens thermiques ou ascendance thermique qui sont le résultat des différences de température de l’air ;
  • plus généralement les courants aériens sous les cumulonimbus qui ne sont pas thermiques mais dynamiques car dus à un déficit de pression4;
  • 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 ; ces ascendances sont appelées ascendances dynamiques ;
  • 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 23 000 m.

  • dans de rares occasions, les pilotes de planeurs ont pu expérimenter le plané 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 proches du sol pour être utilisées en toute sécurité par une machine. Ainsi le plané de gradient de vent est surtout pratiqué par les oiseaux et en particulier par 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 proches de la surface des océans. L’exploitation des effets du vent sur le relief —effet de pente, onde ou gradient de vent— est désignée sous le terme générique de vol orographique, zone possible, de façon à pouvoir y atterrir en toute circonstance et en particulier s’il ne trouve plus d’ascendances. En pratique, la distance d’éloignement du terrain dépend directement de l’altitude de l’appareil. Celui-ci doit pouvoir regagner le terrain dans les pires
  • conditions, à savoir une finesse de 10 pour un pilote débutant, 20 au maximum pour un pilote confirmé dans un planeur de finesse 30. Toutefois ce facteur peut être facilement porté à 30 ou 35 si le pilote est aux commandes d’un planeur de compétition. Il convient d’ajouter à ce cône une marge de sécurité de 300 m correspondant aux manœuvres d’approche de l’aérodrome. C’est-à-dire que pour respecter la règle du vol local, un planeur situé à 25 km du terrain piloté par un débutant doit être à une altitude supérieure ou égale à 2 500 m+300 m au-dessus du sol. Soit un volume en forme de cône inversé au-dessus de l’aérodrome où chaque mètre gagné en altitude permet d’en parcourir 10 en distance horizontale. C’est un ‘cône de finesse 10’. Il est à noter que lors de très bons jours où la base de cumulus est à 3 000 m et si l’on est aux commandes d’un planeur de compétition, on peut être local à l’aérodrome à 80 km de celui-ci !
  • Le vol local permet de se faire plaisir avec un faible risque de se vacher.

  •  

    Vol sur la campagne avec ou sans but fixé :
    Une fois délivrée l’autorisation de vol sur la campagne (en France), le vélivole peut, lorsque les conditions météorologiques le permettent, s’éloigner du terrain pour réaliser des vols de distance. Ainsi il peut parcourir plus de 500 km lors d’un circuit en triangle, en survolant des lieux magnifiques vus du ciel. Si les conditions météorologiques rencontrées lors du vol sur la campagne ne permettent plus au pilote de maintenir ou de gagner de l’altitude, de rejoindre son aérodrome de départ, de destination ou un autre aérodrome de déroutement et parce que les planeurs purs ne sont pas motorisés, ils peuvent être alors amenés à se vacher. Le vol sur la campagne consiste à se déplacer d’un cône à l’autre, d’une surface adaptée pour se vacher à une autre en profitant des mouvements ascendants de la masse d’air, de parcourir ainsi de grandes distances et parfois à se poser dans un champ.

 

Bien sûr, le vélivole, comme le pilote d’avion, est soumis aux règles de l’espace aérien.

 

 

 

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Sources : Wikipédia, YouTube.

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