Planeur - Définition et Explications

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Instruments de vol et équipements

Intérieur d'une cabine de Pégase 90
Instrumentation d'un planeur moderne

En 2003 en France les dispositifs et les instruments d'aide au pilotage impératifs sont les suivants :

  • l'anémomètre, sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la fois les mesures in...) Pitot ou « badin » (mesure la vitesse (On distingue :) air) en km/h ;
  • l'altimètre (Un altimètre est un appareil permettant de mesurer l'altitude.) (mesure l'altitude) en mètres ;
  • le variomètre (mesure la vitesse verticale) en m/s ;
  • le compas (indique le cap magnétique);
  • la bille.

Les instruments complémentaires sont les suivants :

  • la radio ;
  • le calculateur de vol qui intègre les principales fonctions suivantes : altimètre, variomètre, tachymètre (Un tachymètre ou compte-tours est un instrument de mesure permettant d’indiquer la vitesse de rotation d'une pièce en mouvement. Le capteur peut être mécanique, optique ou à courants de...), géopositionnement par satellite (Satellite peut faire référence à :), durée de vol, autonomie etc ;
  • le fil de laine, qui permet d'indiquer la symétrie de vol;
  • le transpondeur (En télécommunications, le terme de transpondeur peut avoir les significations suivantes :) sur certains appareils ;
  • un dispositif anti-collision sur certains appareils (ce dispositif constitué d'un GPS et d'un émetteur à destination des autres appareils, prévient le pilote en cas de trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) convergente). Le plus répandu de ceux-ci est le FLARM.

Pour finir, le ou les pilotes disposent généralement d'un parachute (Le parachute est un dispositif destiné à freiner le mouvement, principalement vertical d'un objet ou d'une personne.). Celui-ci est obligatoire dans certains pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine....), dont la France.

Construction des planeurs

Historiquement on peut classer les différents types de fabrications de la façon suivante :

  • les constructions en bois et toile (anciennes) : la structure en bois est recouverte d'une toile légère ;
  • les constructions mixtes en bois et tubes d'acier ;
  • les constructions tout-métal, en alliage (Un alliage est une combinaison d'un métal avec un ou plusieurs autres éléments chimiques.) d'aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un élément important sur la Terre avec 1,5 % de la masse totale.) (rares) ;
  • les constructions dite « plastique », en fibre (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) de verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus...) ou carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) et résine; cette technique a permis d'obtenir un excellent état de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu...) et d'améliorer les performances, elle est aujourd'hui la plus utilisée.

Performances actuelles, records

Les machines les plus performantes affichent aujourd'hui des finesses de 60 à 70 pour le nec plus ultra (ULTra (pour (en)« Urban Light Transport ») est un système de transport individuel de type Personal Rapid Transit (PRT), autrement dit un moyen de...) (ETA) tandis que les constructeurs les plus à la pointe de la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) assurent être techniquement capables de produire aujourd'hui des machines de finesse 100 ce qui reste encore une frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux États souverains. Le rôle que joue une frontière peut...) mythique : parcourir 100 kilomètres pour une perte d'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui...) de 1 000 mètres. Soit, pour une journée de vol en plaine (Une plaine est une forme particulière de relief, c'est un espace géographique caractérisé par une surface topographique plane, avec des pentes relativement...) dans une zone de climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la météorologie qui désigne...) tempéré, où les plafonds de l'ordre de 2 200 mètres sont fréquents, une autonomie théorique de 220 kilomètres

Paramètres de performance d'un planeur

Chaque type de planeur est un compromis entre les performances, en particulier la finesse et la vitesse de chute, et d'autres critères comme la facilité de pilotage, un comportement sain et homogène sur toute la plage (La Plage est un film anglo-américain réalisé par Danny Boyle en 2000 et adapté du roman The Beach d'Alex Garland) de vitesse, la protection du pilote en cas d'accident, la facilité de montage et de démontage, son prix de revient, etc.

La finesse

  • La finesse est, en air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire...) calme, le rapport entre les distances horizontales et verticales qu’il peut parcourir. S’il parcourt 30 km pour une perte d’altitude de 1 000 mètres (1 km), il a une finesse de 30.
    • la finesse max ne varie pas avec le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la résultante des...) du planeur, seule la vitesse à laquelle cette finesse sera atteinte varie.
    • La finesse du planeur varie avec sa vitesse horizontale ; sa finesse est maximale pour un poids déterminé, à une vitesse horizontale déterminée.
    • Ce paramètre (Un paramètre est au sens large un élément d'information à prendre en compte pour prendre une décision ou pour effectuer un calcul.) est aussi le rapport portance/traînée (ou lift/drag L/D en anglais).
Quelques ordres de grandeur de finesses maximale finesse
très vieilles machines (le Grunau Baby de 1931 avait une finesse de 17) 20
planeurs de compétition des années 60 35
planeurs actuels de classe standard 45
planeurs actuels de classe libre 55 à 60
Le planeur ETA (envergure 30 m) 70

À titre indicatif l'oiseau (Un oiseau (ou classe des Aves) est un animal tétrapode appartenant à l'embranchement des vertébrés. S'il existe près de...) le plus performant en vol à voile (Le vol à voile est une activité de loisirs et de compétition au cours de laquelle ses adeptes appelés vélivoles utilisent un aérodyne appelé planeur.), l'albatros, a une finesse estimée à 20.

Les vitesses

  • La vitesse de finesse maximale : ce paramètre est très important pour la performance, par exemple lorsque le planeur doit remonter le vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est essentiel...) (ce qui le ralentit par rapport au sol et dégrade sa finesse apparente) ou bien lorsqu’il traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de la voie, sous les rails, pour en maintenir l'écartement et l'inclinaison, et transmettre au ballast les charges des véhicules...) une zone de descendances dont il a intérêt à sortir rapidement en perdant un minimum d'altitude.
    • 60 km/h pour un planeur des années 1950
    • de 90 à plus de 100 km/h pour un planeur actuel
  • La polaire des vitesses : c’est la courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les lignes polygonales et les cercles sont des...) liant (Un liant est un produit liquide qui agglomère des particules solides sous forme de poudre. Dans le domaine de la peinture, il permet au pigment d'une peinture de coller sur le support, il est alors...) les vitesses horizontale (en abscisse) et verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.) (en ordonnée). Plus elle est « plate », plus le planeur conserve une finesse élevée, donc une bonne performance, lorsque sa vitesse augmente. Cette courbe permet de déterminer les deux paramètres précédents (finesse maximum et vitesse de finesse maximum) et donne une information bien plus complète sur les caractéristiques globales du planeur.
  • La vitesse de chute minimale, c'est-à-dire la vitesse de descente la plus faible possible. Plus cette vitesse est faible, plus le planeur montera vite dans des ascendances et pourra exploiter des faibles ascendances.
  • La vitesse minimale : plus il peut voler lentement, mieux il peut exploiter des ascendances étroites. En effet, le rayon d'un virage est directement lié à la vitesse du planeur.
  • La vitesse maximale à ne pas dépasser ; cette caractéristique ne présente d’intérêt que dans des conditions météorologiques exceptionnelles lorsque les ascendances sont fréquentes et puissantes. Elle est cruciale pour les vols de record de distances et de vitesses.

La maniabilité (La maniabilité désigne la plus ou moins bonne aptitude d'un véhicule terrestre, naval ou aérien à réagir aux sollicitations de son conducteur ou pilote pour effectuer les...) en roulis

  • Le taux de roulis est la vitesse angulaire (En physique, et plus spécifiquement en mécanique, la vitesse angulaire ω, aussi appelée fréquence angulaire, est une mesure de la vitesse de rotation.) maximale du planeur en entrée ou en sortie de virage. Un taux de roulis important est utile pour pouvoir exploiter des ascendances étroites et/ou hachées.
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