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Le Planeur ou Vol à Voile

« Je voudrais voler comme un oiseau, planer dans le bleu du firmament, toucher les nuages blancs. » N’est-ce pas là un rêve vieux comme le monde? Peut-être. Du moins remonte-t-il à l’ancienne légende grecque de Dédale. Ce héros se fabriqua des ailes avec des plumes attachées par de la cire qui lui permirent, ainsi qu’à son fils Icare, de voler. Mais Icare s’étant trop approché du soleil, la cire fondit, les ailes se détachèrent et il tomba dans la mer.

EN 1680, on reconnut qu’il était impossible de voler de cette façon, à la suite des calculs du mathématicien italien Giovanni Borelli qui démontra qu’un homme ne pourrait jamais s’élever de terre en battant des bras comme un oiseau bat des ailes.

C’est seulement en 1783 que deux Français contemplèrent la terre depuis le ciel, en survolant Paris dans un ballon. Des années plus tard, diverses expériences avec des cerfs-volants et des planeurs ont permis d’aboutir à cette merveille qu’est le vol.

Aujourd’hui, on voit couramment des avions à réaction transporter près de 500 passagers ou une centaine de tonnes de marchandises à des vitesses voisines de 1 000 kilomètres à l’heure. Certains avions ont même atteint 3 000 kilomètres à l’heure et accompli des vols de plus de 15 000 kilomètres d’une seule traite. Bien que beaucoup de gens soient remplis d’admiration pour ces progrès de l’aviation, d’autres trouvent grand plaisir à voler silencieusement à basse altitude (de 500 à 1 000 mètres) et à petite vitesse. Nous entrons ici dans le domaine du vol à voile, le monde des planeurs.

Quelques notions sur les planeurs

On a commencé par utiliser les planeurs pour des vols expérimentaux, puis on s’en est servi pour l’entraînement, le transport, le combat la recherche et le sport. Le vol à voile est un sport très populaire aux États-Unis, en Allemagne et en Australie où de nombreux records ont été établis. Par exemple, le record du monde d’altitude, soit 14 102 mètres, a été établi en 1961 aux États-Unis; le record de distance en ligne droite et d’une seule traite, soi 1 460,8 kilomètres, a été atteint en Allemagne, et c’est un planeur australien qui détient le record de vitesse horaire, avec 140,7 kilomètres à l’heure sur un parcours triangulaire de 500 kilomètres.

Au Japon, il y a près de 3 000 adeptes du vol à voile, dont environ la moitié sont des étudiants. Selon un article de journal de 1975, deux pilotes expérimentés se sont entraînés à lancer un type perfectionné de planeur depuis le sommet du Fuji-Yama (3 776 mètres) en vue d’un vol transpacifique. Certains croient que si l’on pouvait transporter l’oxygène et la nourriture nécessaires et atteindre une altitude suffisante, un vol transpacifique serait théoriquement possible. Néanmoins, on a abandonné le projet. Ici, au Japon, aucun record mondial n’a été remporté, à cause de la réglementation qui limite le plafond de vol à 450 mètres. Cependant les vols d’entraînement et d’agrément se poursuivent à l’aéroport de Kambara, petite ville de pêcheurs nichée entre les montagnes et la mer, au pied du mont Fuji. Voulez-vous visiter cet aéroport, et découvrir comment ces engins sans moteur donnent à l’homme l’illusion d’imiter le vol des oiseaux?

La visite de l’aéroport

Nous jetons un coup d’œil dans le hangar et nous apercevons deux avions monomoteurs qui servent à remorquer les planeurs dans les airs, ainsi que deux planeurs équipés d’un petit moteur de 25 chevaux qui s’arrête quand l’engin a atteint l’altitude voulue. Mais où sont les autres planeurs? Nous levons la tête au moment où l’on ouvre les portes du premier étage, et nous les voyons alignés à l’intérieur. Comme les planeurs ne pèsent que de 250 à 350 kilos, ils sont hissés ou descendus à l’aide d’un monte-charge. Sur la piste, on les pousse à la main. Pour qui est habitué au bruit et à l’agitation des grands aéroports modernes, celui-ci n’est pas très impressionnant. La piste étroite est faite de gravier et la tour radio est montée sur le toit d’un camion qu’on conduit sur le terrain. Mais il est tout aussi passionnant de prendre son vol avec les oiseaux, plus même, car ici tout se passe en silence.

Autour de nous, nous remarquons des planeurs de formes variées. Certains semblent plutôt lourds, d’autres élégants et aérodynamiques. D’où viennent ces différences? Le premier type de planeur est conçu uniquement pour planer. Ses ailes ont une grande surface, mais son contour et son poids ne lui permettent que de revenir vers la terre en planant, une fois détaché de l’avion remorqueur. Les planeurs aérodynamiques, eux, sont conçus pour gagner de l’altitude. Pour ce faire, ils utilisent les vents qui s’élèvent le long des flancs des montagnes, ainsi que les courants ascendants.

C’est ce type de planeur qui peut voyager sur de longues distances et rester en l’air pendant des heures. Qu’est-ce qui permet à ces oiseaux artificiels de planer? Pour mieux le comprendre, examinons les principes fondamentaux du vol.

Les principes du vol appliqués aux planeurs

Quatre forces agissent sur un avion en vol:

1) la pesanteur, force naturelle qui agit sur sa masse pour l’attirer vers le sol;

2) la portance, force contraire à la pesanteur, qui est engendrée par la forme des ailes ou par des courants aériens;

3) la traînée, force engendrée par la résistance de l’air et qui s’oppose au mouvement vers l’avant;

4) la poussée, force qui neutralise la force de traînée et pousse l’appareil vers l’avant. Pour faire décoller un planeur, on le remorque avec une voiture ou un avion qui lui donne la poussée initiale ou bien on le tire au moyen d’un treuil monté à l’extrémité de la piste. Une fois le planeur séparé de cette source d’énergie, sa forme aérodynamique et la portance suffisent à compenser la pesanteur et la force de traînée pour le maintenir en l’air. La portance est engendrée par la courbure des ailes ainsi que par les courants ascendants.

En étudiant les ailes des oiseaux, l’homme s’est rendu compte qu’une forme courbe engendre la portance. La surface inférieure de l’aile est plate et la surface supérieure est courbe et va s’amincissant vers le bord postérieur. Quand le planeur est immobile, la pression de l’air est la même au-dessus et au-dessous de l’aile. Mais quand il se déplace vers l’avant, seule la pression de l’air sur la surface inférieure de l’aile reste la même. L’air qui passe par-dessus la surface supérieure courbe doit parcourir pendant le même temps une plus grande distance que l’air qui passe par-dessous. L’air qui passe par-dessus se déplace donc plus rapidement et est moins dense; de ce fait la pression qu’il exerce est moindre. L’air à haute pression, sous l’aile, a tendance à gagner la zone de basse pression située au-dessus de l’aile, mais comme l’aile s’interpose, il en résulte une poussée vers le haut.

En outre, le planeur peut se laisser porter par les colonnes d’air qui se forment naturellement. Quand un planeur est léger et bien conçu, il ne faut pas un fort courant pour le maintenir en l’air. Le vent qui est dévié vers le haut par les collines ou les montagnes peut également soutenir l’engin, de même que les courants aériens qui apparaissent sur le versant des montagnes exposé au vent. Si de l’air frais et lourd se déplace dans une zone d’air chaud, cet air chaud est poussé vers le haut et peut soulever le planeur. De plus, les champs labourés ou l’asphalte et le béton des villes absorbent la chaleur du soleil et font monter de l’air chaud. Les pilotes de planeurs observent les oiseaux qui planent ou les cumulus, qui signalent souvent la présence d’une colonne d’air chaud. Le pilote tournoie dans cette colonne, prend de l’altitude, puis s’élance dans une nouvelle direction à la recherche d’un autre courant ascendant.

Les manœuvres

Mais comment manœuvre-t-on un planeur? Celui-ci peut effectuer trois mouvements:

1) le piqué et le cabré, par inclinaison autour de l’axe des ailes;

2) le tonneau, par rotation autour de l’axe longitudinal de l’appareil; enfin,

3) le lacet,qui est un mouvement autour d’un axe vertical partant du centre de gravité du fuselage. Le premier mouvement s’obtient en manœuvrant de haut en bas le gouvernail de profondeur, au bord postérieur de la queue. Le tonneau se fait à l’aide des ailerons sur le bord postérieur des ailes. Pour s’incliner à gauche, on lève l’aileron gauche et on abaisse l’aileron droit, pour s’incliner à droite, on fait le contraire. Le lacet, ou mouvement de gauche à droite, est commandé par le gouvernail de direction, sur le bord postérieur de l’axe vertical de la queue.

Tout cela semble compliqué, mais un coup d’œil dans le poste de pilotage nous montre que les opérations sont relativement simples. Sur le plancher, un levier commande le piqué et le tonneau. Quand on le pousse vers l’avant, le nez du planeur plonge vers l’avant. Quand en le tire vers l’arrière, l’engin commence à monter. Si on le déplace vers la gauche, l’aile gauche s’incline pour amorcer un tonneau vers la gauche. Si on le tire vers la droite, les ailerons bougent dans la direction opposée et le planeur pivote vers la droite. Les mouvements vers la gauche et vers la droite du gouvernail de direction sont commandés par deux palonniers. Quand on enfonce le palonnier gauche, le planeur se dirige vers la gauche; quand on enfonce l’autre palonnier, le planeur se dirige vers la droite. Pour virer à gauche ou à droite, on manœuvre le gouvernail et on amorce en même temps un mouvement de tonneau dans la direction voulue.

Dans le poste de pilotage nous voyons également un bouton que l’on presse pour détacher le câble de traction et un levier qui commande les volets et les aérofreins. Les volets se trouvent au bord postérieur de l’aile, près du fuselage; ils se déploient vers le bas quand on veut réduire la vitesse lors de l’atterrissage. Les aérofreins ont la même fonction, mais ils se lèvent vers le haut à partir du dessus de l’aile. Il y a relativement peu d’instruments: un anémomètre, un altimètre, une boussole et un variomètre (qui mesure la vitesse de montée ou de descente de l’appareil). Beaucoup de planeurs possèdent également un petit émetteur-récepteur de radio.

Le vol à voile est-il dangereux?

Ces quelques dernières années ont vu s’accroître le nombre d’adeptes du vol à voile, surtout avec la mode du deltaplane, engin relativement bon marché. Certains pilotes de planeurs ont vivement attiré notre attention sur la différence qui existe entre un planeur et un deltaplane. Un pilote qui a 30 ans d’expérience se déclara adversaire du deltaplane parce que ce sport est dangereux. Du fait, dit-il, que ces planeurs manquent de stabilité et ne sont manœuvrés que par les mouvements du corps, il est difficile de reprendre le contrôle une fois qu’on l’a perdu. Ils sont à la merci d’une rafale de vent et de l’inexpérience du pilote. C’est pourquoi ce genre de sport fait beaucoup de victimes.

Que dire des planeurs classiques? Leur conception et leur maniabilité contribuent à leur sécurité. Lors d’un cours gratuit d’un jour, organisé par l’Association d’aéronautique de la préfecture de Shizuoka (Japon), on nous a dit que si l’on perd le contrôle d’un planeur, le mieux est de lâcher le manche; l’engin se redressera de lui-même, car il a été conçu pour cela. Le président de cette association a déclaré également qu’il se sentait plus en sécurité dans son planeur que dans sa voiture en venant à l’aéroport.
Certains estiment également qu’un planeur est plus sûr qu’un avion, du fait qu’il ne risque pas d’avoir une panne de moteur. Évidemment, si un pilote s’éloigne trop de l’aéroport et qu’il n’y ait plus de courant ascendant, il devra chercher un terrain plat et découvert pour atterrir.

La règle empirique veut qu’un planeur puisse rejoindre son aéroport tant qu’il n’en est pas éloigné d’une distance supérieure à 30 degrés. En effet le rapport entre la distance parcourue par un planeur et la perte d’altitude est assez élevé. En ce qui concerne la plupart de ces appareils, pour chaque mètre qu’ils descendent, ils avancent de 30 mètres.

Certains planeurs ont même un rapport de 1 sur 50, alors que les avions n’ont qu’un rapport d’environ 1 sur 10.

Les pilotes de planeurs reçoivent une formation et doivent obtenir une licence pour pouvoir voler seuls. Cette formation comprend plus de 50 heures de vol. De plus, le bon sens contribue à la sécurité du vol à voile. Le jour où nous avons visité l’aéroport, un ouragan s’approchait, et lorsque le vent s’est élevé de façon notable, on a supprimé les vols pour la journée. Naturellement, même si le vol à voile est relativement sûr, il comporte des risques comme n’importe quel vol. Il faut toujours compter avec des défauts de construction, des erreurs humaines ou des circonstances imprévues. Celui qui veut entreprendre le vol à voile doit songer à cela.

Bilan de notre visite

Il nous a été très agréable d’observer ces « oiseaux » de métal et de fibre de verre qui projetaient leur ombre immense sur le sol. Il est intéressant aussi de constater qu’après 90 années de progrès dans l’aviation, les hommes trouvent toujours du plaisir au vol sans moteur des débuts.

Nous avons également appris l’humilité en voyant tout ce que les oiseaux ont enseigné aux hommes. Les ailes des planeurs ne sont que des copies de celles des oiseaux voiliers. Au-dessus de nous, un planeur et cinq buses se partagent la même colonne d’air chaud, et nous ne pouvons nous empêcher de penser que dans le domaine du vol l’homme a encore beaucoup à apprendre.

TransPacific Le Planeur   L’art de voler comme les oiseaux
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