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Comparatif Cerf-Volant/Parapente

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On attend la briseLe C.V. et le parapente ont un point commun : ce sont des ailes. L’une remonte à la nuit des temps l’autre est un concept récent utilisé pour les vols lents. Résultat de la rencontre de ces 2 machines :certains C.V. ont adopté le concept des caissons, l’une des caractéristiques du parapente. Le même phénomène s’est produit entre C.V. et deltaplane. D’où la création de C.V. pilotables en forme de delta pour le plus grand plaisir des cefvolistes . Cet article a été rédigé et conçu par Jean Pierre SPIES, tiré du site d'eole été tiré du très documenté (malheureusement non accessible aujourdhui).

Apparemment donc les C.V. à caissons sont des petits parapentes. Mais fonctionnent-ils de la même manière ? Le parapentiste est généralement bien calé sous sa voile alors que le C.V. circule de droite à gauche du cerfvoliste et quelques fois se situe à la verticale. De plus le cerfvoliste peut être fixe ou mobile ,dans ce cas il devient pilote et se déplace à des vitesses variables sur des appareils très différents : char ,snowboard , planche... La nature du véhicule n’a pas d’influence en soi sur le fonctionnement du C.V., mais par contre la vitesse du pilote , nulle ou autre, influe beaucoup sur le comportement du C.V. Mais indirectement le genre de véhicule ainsi que la nature du terrain, accidenté ou pas, ont une incidence sur la vitesse du pilote et donc sur le comportement du C.V.

C.V. et parapente ont une assiette piqueuse. Quand le pilote s’immobilise, l’aile continue sa course : le C.V. va " mourir " en bord de fenêtre et le parapente va subir une belle fermeture frontale. Dans les 2 cas, l’aile dépasse l’incidence minimum, la RFA s’annule et l’aile chute. La fenêtre où circule le C.V. est représentée par le quart de la surface d’une sphère dont le diamètre au sol est perpendiculaire au vent. Le cerfvoliste se situe au centre de la sphère, dos au vent (fig 1).

 

Si le parapente n’est pas fait pour voler avec un pilote à l’arrêt, le C.V. fonctionne très bien avec un cerfvoliste fixe qui le fait tourner dès que celui-ci approche le bord de la fenêtre . Les cerfvolistes s’entraînent souvent de cette manière.

Depuis quelques années, le C.V. de traction s’est développé, emportant le pilote dans une course folle. De nombreux véhicules ont vu le jour, le dernier en date étant la planche sur l’eau qui a donné le Kitesurf. Que devient la fenêtre et comment fonctionne le C.V. avec un cerfvoliste en mouvement plutôt rapide ? En 2 mots la fenêtre rétrécit beaucoup mais la nécessité de faire des S ne se fait plus sentir. Au mieux le C.V. fonctionne comme un parapente quand pilote et C.V. vont à la même vitesse. Une différence cependant. Le parapente supporte le poids de son pilote tandis que le cerfvoliste est surtout porté par sa planche ou son char. Le C.V., de surface plus petite, sert essentiellement à la traction (fig 2 et 3).

 

Voyons l’évolution de la fenêtre dans les 3 cas suivants :vitesse du pilote nulle,20 km /h et inférieure à celle du C.V.

Dans la définition de la fenêtre nous avons déjà étudié en partie le cas du pilote à l’arrêt. Le bord de fenêtre est matérialisé par le demi cercle vertical dont le plan est perpendiculaire au vent (fig 1). On considère qu’il faut éviter de placer le cerf-volant dans un secteur de 10° à coté du bord pour cause de portance faible et donc risque de chute sauf la surface à la verticale du pilote utilisée comme zone d’attente (fig. 1 et 4).Le cerf-volant est dirigé à l’aide de fils, 2 au minimum. Il reste donc un secteur utile d’environ 160° .Le mouvement du C.V. est donné par le vent et par le fait que l’assiette est piqueuse (*).

Examinons le cas où C.V. et pilote vont à la même vitesse, c’est ce que j’appelle le cas du parapente. Choisissons un cas simple : le pilote se déplace sur une trajectoire perpendiculaire au vent (vent de travers) et la vitesse du vent est égale à celle du pilote. L’angle de la fenêtre va se réduire des 2 côtés  (fig 5 ).

- la droite de l’axe D est une zone interdite pour le C.V. car il tirerait le pilote dans le sens contraire du mouvement,

- le vent relatif Vr devient la somme de 2 vents (vent réel et vent du déplacement).

Dans l’exemple choisi, il fait un angle de 45° avec le vent réel. La base de la fenêtre qui reste perpendiculaire au vent relatif tourne aussi de 45°. On détermine par soustraction l’angle de la fenêtre qui ne mesure plus que 35° à gauche de la droite D. C’est peu , mais la situation n’est pas catastrophique. En effet dans ce cas il n’est plus nécessaire de faire virer le C.V. pour l’éloigner de la fenêtre :le pilote et le C.V. vont à la même vitesse ;le C.V. est en quelque sorte calé dans sa fenêtre. On considère que le C.V. se comporte comme un parapente. Il faut signaler aussi que le couple( pilote et C.V.) se comporte comme un voilier ou une planche à voile. Vous pourrez étudier les différentes allures des voiliers ou planches dans les ouvrages consacrés à la voile.

Il arrive souvent que le pilote ne se trouve pas dans la situation précédente : période de démarrage et moments de ralentissement intempestif du véhicule. Le C.V. va donc plus vite que son pilote. On est ramené à la situation du pilote fixe : il faut faire virer le C.V. pour éviter le bord de fenêtre. Et on essaie de revenir à la situation précédente (C.V. et pilote même vitesse) en principe plus rapide.

Certains C.V. ont 3 ou 4 fils ce qui permet de réagir autrement pour les périodes de démarrage ou de ralentissement. Sans entrer dans le détail du montage de ces fils, cette disposition permet d’agir directement sur l’angle d’incidence et donc de positionner le C.V. dans la petite fenêtre(35°). Celle-ci diminue quand la vitesse du pilote augmente mais aussi quand on serre le vent de plus près (les pilotes disent aussi caper ). D’où l’intérêt des C.V. à incidence variable donc à 3 et 4 fils. Mais des fils plus nombreux augmentent la traînée. Malgré cela je pense que les 3 et 4 fils sont gagnants car ce système permet d’agir rapidement sur la puissance pour rétablir par exemple l’équilibre du pilote. Il y a là tout un champ de recherche où vont plancher les concepteurs.

 

(*)Quand l’assiette d’un C.V. est piqueuse la RFA et la traction du pilote ne sont plus alignées d’où l’existence d’une petite force résiduelle (fig. 3) qui crée le mouvement accéléré du C.V. Cette force disparaît dans 2 cas :

- le C.V. arrive en bord de fenêtre où , l’incidence étant nulle, la RFA disparaît en annulant les autres forces,

- le C.V. accélère ( le pilote aussi ),les traînées de frottement et de forme augmentent jusqu’à égaler la force résiduelle. Ces forces étant opposées se neutralisent :le C.V. avance à vitesse constante. Paradoxe mais réalité mécanique.

En parapente ce dernier cas se rencontre après un freinage important . En relevant brusquement les mains le pilote fait bondir en avant sa voile soumise à la force résiduelle. Le mouvement pendulaire initié (la RFA a été écarté de la verticale du pilote) s’amortit rapidement par les frottements. Voilure et pilote poursuivent leur vol à la même vitesse.

 


 

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Si l’on réussit à convaincre les magasins de cerfs-volants, que la mode est finie ils vont peut-être baisser le prix des matériaux (;o)))

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