Comment vole un planeur?

Le vol à voile est une activité sportive aérienne à part entière. Il se pratique à l'aide d'un planeur, aéronef sans moteur, composé d'un fuselage, de 2 demi-ailes (qui forment une aile), d'un empennage (comprenant la profondeur et la gouverne de symétrie) et d'un atterrisseur. Dans la partie avant du fuselage se trouve une cabine. Cette cabine contient une place lorsqu'il s'agit d'un planeur monoplace et deux places lorsqu'il s'agit d'un biplace ou planeur école. Les sièges sont disposés côte à côte, côte à côte décalé, ou en tandem (le plus souvent, l'élève ou le passager se trouve à l'avant).

Un planeur se pilote comme un avion, autour des 3 axes habituels: roulis, tangage et lacet.

Les planeurs d'aujourd'hui sont construits en matériaux composites, fibres de verre, de carbone, de kevlar. Les planeurs plus anciens sont de construction bois et toile ; quelques uns, très rares, sont en métal. Les appareils modernes, dits plastiques sont plus lourds que les bois et toiles, plus fins et aussi plus performants.

Quelques records illustrent la performance des planeurs :

 

- Le record d'altitude est détenu par un américain. Celui-ci est monté en vol libre jusqu'à 14 945 mètres d'altitude au-dessus du niveau de la mer.

- En 1992, deux pilotes français ont effectué un vol de Vinon sur Verdon (Var) à Fez au Maroc en longeant les côtes françaises et espagnoles, soit 1500 km.
- En termes de durée, en 1956, un pilote français (B. Dauvin) est resté en vol au dessus des Alpilles à Saint Rémy de Provence pendant 56 heures.

- Des records de vitesse ont également été réalisés en Afrique du sud par des français sur des circuits de 300 et 500 km à plus de 150 km/h de moyenne.


En air calme, les planeurs peuvent atteindre des vitesses de 250 à 300 km/h. Les planeurs sont donc capables de voler longtemps, vite, haut et loin. Cependant une question subsiste, comment ceci est possible sachant qu'un planeur est plus lourd que l'air et qu'il est démuni de toute propulsion mécanique ?

Les ingénieurs aéronautique, ont étudié et conçu des machines spécialement adaptées à ce type de vol. Ces machines sont les plus performantes aérodynamiquement. Elles ont une grande finesse, la finesse d'un planeur correspondant en quelque sorte à son autonomie : un planeur doté d'une finesse de 10 sera capable de parcourir 10km s'il se trouve à une altitude de 1000 mètres.

Les planeurs les plus performants aujourd'hui atteignent une finesse de 60. Cependant, comme le planeur est plus lourd que l'air, il a un taux de chute qui lui est propre. Le taux de chute d’un planeur moderne va de 0,5 m/s à 1 m/s. C'est à dire qu'en air calme, ils chutent constamment de 0,5 m/s à 1 m/s selon le type d'appareil.

L'atmosphère dans laquelle nous vivons, est une atmosphère qui bouge. Cet air qui nous environne est animé de mouvements horizontaux et verticaux. Les mouvements horizontaux sont représentatifs du vent qui souffle, et les mouvements verticaux sont dus soit à un phénomène thermodynamique causé par le rayonnement solaire ou plus simplement dynamique, causé  par le relief.

Lorsque le soleil parait, il chauffe la surface la terre. Le sol s'échauffe alors inégalement en fonction de sa nature (terre, roches, forêt, lac,...). Par exemple les roches de couleurs foncées absorbent très bien les rayons du soleil et s'échauffent très vite, contrairement aux craies 

blanches. L'air qui est en contact avec ce sol chaud, se réchauffe à son tour. De ce fait, il devient plus léger que l'air environnant et s'élève. L'air froid environnant, plus lourd, vient remplacer cet air chaud qui s'élève. Il s'échauffe à son tour, s'élève, et ainsi de suite. Le cycle de la convection thermique est créé.

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