Le vol thermique, à vue, d’un planeur radiocommandé

Pratiquer le vol à voile habité ou radiocommandé à vue c’est essayer d’imiter les oiseaux.

le style de vol que je pratique en pleine nature consiste à garder le planeur bien en vue à 500 pieds d’altitude au gré des ascendances: voler bas sans satelliser et transiter de thermique en thermique; on peut le pratique en plaine aux heures chaudes l’hiver entre 13 et 16h au printemps entre 10h et 17h , et en moyenne montagne l’été de 10h à 19h.

Pas de formule mathématique, de polaires, d’abaques ni de mécanique de vol, ce papier est seulement un condensé d’impressions de vol et de 10 ans d’observation empirique de la pratique du vol de plaine et de montagne en « basse couche »*avec des planeurs légers, du lancer-main de 1m50 au « planeur de durée »* de 4m pilotés à vue sans aucun instrument de guidage ni automatisme : activité écologique par excellence.

Je le dédie à Joseph Thoret*,  »pilote des remous » et au génie de son maître Van-Gogh, « peintre des turbulences ».

Capture d_écran 2017-03-17 à 21.27.00

Est-ce un hasard si vincent Van Gogh et joseph Thoret se sont croisés entre Romanin et St Remy de Provence ?

Première partie:  vol itinérant en thermique de plaine suivi de « vol thermodynamique de relief »

André Rutten le 25 mars 2017 pour Finesseplus

tous droits réservés

ENTETE

Suivant sa taille le planeur est catapulté  avec un élastique à une hauteur de 50 à 150m, après son seul moteur sera le ciel utilisé par l’intelligence de son pilote.

sommaire

première partie : vol itinérant en thermique de plaine

1/L’ascendance thermique

1-1 naissance de la bulle

1-2 facteurs de déclenchement

2/La fréquence de déclenchement et distance entre les ascendances

3/Détecter le départ d’une bulle

3-1 la brise

3-2 la température de l’air

3-3 les oiseaux

3-4 le planeur

4/Structure de l’ascendance thermiques

5/Exploitation

5-1 centrer la bulle pour monter vite

5-2 l’angle de montée

5-3 plusieurs situations pour centrer la bulle

5-4 l’altitude de vol

6/Transition entre 2 thermiques

6-1 vent et dérive

6-2 l’angle de plané

6-3 vitesse de vol et portance

6-4 La direction

7/La restitution

8/Météo à compléter

9/Reconnaissance du site

10/Le confort

11/Le vol a vue

12/Utilisation de la télémétrie

13/Le vol itinérant

14/le planeur

15/La mise en l’air à l’élastique 

1/ L’ascendance thermique

Ces observations concernent la partie basse de l’ascendance que les « vélivoles »* appellent « thermique pur »* .

La vie de l’ascendance ne s’arrête pas aux basses couches, au-delà la colonne d’air peut se développer à plus de… 2000 m et sera parfois matérialisée pas un cumulus, ces altitudes ne sont pas exploitables pour nos planeurs pilotés à vue.

1-1 Naissance de la bulle

La « convection »* s’établit le matin après 9h en été , 12h en hiver :

le soleil chauffe le sol qui n’est pas homogène, le rayonnement solaire plus ou moins réfléchi par le sol chauffe la couche d’air au contact, qui se dilate (fig 1). A la plage on voit l’air vibrer sur le sable chaud.

FIG1
Fig 1 : Prémices de la convection, début de journée, la bulle se prépare sur le blé moissonné entre une jachère et un bosquet d’arbres
FIG2
Fig 2 : dilatation de la couche de contact: de micro-bulles s’organisent

L’épaisseur d’air réchauffé de façon inégale augmente, se boursoufle sur les réservoirs de chaleur (fig 2) : dès 8 heures au mois de mai la couche de contact gonfle sur les réservoirs de chaleur : naissance de micro-bulles

FIG3
Fig 3 – Expansion turbulente, la bulle se soulève, près du sol la bulle est étroite : le planeur doit spiraler serré pour la centrer.

fig 3 : mois de mai, 9h expansion turbulente : la bulle naissante se soulève , elle est encore directement alimentée par le sol, se détend en hauteur et commence à glisser poussée par le vent prés du sol la bulle est souvent étroite: le planeur doit spiraler serré pour la centrer. Les bullettes renforcées par d’autres forment une cellule autonome plus grande sous forme de bulle (fig 4 ci-dessous). L’air est mauvais conducteur, si l’atmosphère est instable la bulle d’air chaud monte dans une masse d’air environnante plus froide et plus dense, son taux de montée est encore faible, elle est mal organisée et parfois turbulente, il faut soigner le pilotage pour ne pas la rater.

Au fil de son ascension elle est renforcée par d’autre bulles, s’organise, augmente de volume et de puissance si la poche d’air chaud refroidit moins vite que l’air ambiant (« adiabatique »*). A ce stade elle est beaucoup plus facile à exploiter et le pilote peut élargir sa spirale. Cependant si la masse d’air est stable, en montant la bulle se refroidit plus vite que l’air ambiant et se désorganise (le vent y contribue aussi), elle s’effondre et le planeur ne pourra pas monter bien haut, l’ascenseur est en panne ! En hiver, la convection est plus faible et la bulle peut s’effondrer beaucoup plus bas (…100m).

FIG4
Fig 4 : -la bulle décolle , elle est encore turbulente  et s’organise progressivement.
-son ascension s’accélère , elle augmente de volume, la brise forcit, le planeur peut progressivement élargir sa spirale,
1/la descendance l’entoure,
2/ »dégueulante »* sous le vent
3/au sol la bulle suivante se prépare

Si la masse d’air est instable au plus chaud de la journée, le déclenchement en chaîne de plusieurs bulles, forme une colonne d’air chaud étroite prés du sol qui s’élargit en altitude et dont le diamètre peut dépasser 100m (fig 5). Le thermique dérive en aspirant la chaleur du sol et dans la rafale qui signe son passage, le tourbillon du « vortex ». Au Printemps il caresse les pâquerettes et à partir du mois de mai et l’été, il peut soulever paille et poussières et même renverser un planeur au sol ! (mini tornade).

fl 5

Au-dessus de 100m, la colonne la plus puissante capte les thermiques voisins, le planeur peut spiraler à plat (voire même sur le dos dans un beau thermique). Ce qui se passe au dessus de… 150m intéresse surtout le vol habité.

1-2 Les facteurs de déclenchement et le tremplin a bulles

Le rayonnement solaire est plus ou moins bien réfléchi suivant la nature du sol et ses irrégularités et certaine zones génèrent mieux l’instabilité suffisante pour déclencher le décollage de la bulle : ce sont les  »tremplins à bulles ».

le relief : un bon angle d’incidence du rayonnement solaire avec le sol influe sur son réchauffement : le matin privilégiez les orientations est et sud-est, l’après-midi cela déclenche sur les versants sud et sud-ouest. Une butte, un bosquet, une haie déclenchent de leur côté ensoleillé, et avec du vent sont des tremplins à bulle (fig 6 et 7), les sols granuleux et tourmenté qui accrochent le rayonnement (labours, fossés ravines, éboulis…).

FIG5
Fig 6 : l’obstacle contourné par le vent , la zone de portance dynamique sur laquelle le planeur peut se maintenir en décrivant des  »S » est étroite et basse (10 à 20 m au-dessus du faite, la spirale est déconseillée car la zone immédiatement sous le vent de la haie est turbulente et  »dégueule » .
FIG6
Fig 7 : le déclenchement au vent de l’obstacle est renforcé par la chaleur accumulée à l’abri de la haie (sous le vent de celle-ci), la bulle naissant , la zone porteuse s’élargit sous le vent de la haie et permettra au planeur d’engager une spirale.
  • la couleur : un sol clair alimente la bulle, un sol foncé garde la chaleur et la restitue surtout le soir
  • la texture et le contraste : entre jachère et blé moissonné, pâturage et lisière de forêt, chemin et fossé, zone d’ombre et zone ensoleillée au passage d’un nuage…un champ labouré déclenchera mieux sur la haie ou le fossé qui le barrent que s’il est uniforme .
  • la qualité et la répartition de l’ensoleillement : sous l’ombre d’un nuage la convection s’effondre mais à son voisinage le contraste d’ensoleillement (entre ombre et lumière) est favorable au déclenchement .

L’humidité :

  • du sol : un sol sec réfléchit plus vite la chaleur, s’il est faiblement humide il la retient un peu plus et le cycle de déclenchement des bulles est plus régulier, un sol détrempé restitue mal dans la journée, une pièce d’eau pas du tout .
  • de l’air : régularise aussi le cycle de déclenchement et renforce l’instabilité de la masse d’air (voir chapitre 8 météo)

le vent : disperse la chaleur restituée par le sol et la bulle aura besoin d’emmagasiner plus d’énergie pour s’organiser : le vent allonge le cycle de déclenchement de la bulle et la prise de thermique se fera plus haut.

2/ la fréquence de déclenchement

les bulles sont libérées de façon régulière par les réserves de chaleur , en observant leur cycle de déclenchement avant le vol et montre en main le pilote peut en déduire ou naissent les bulles, anticiper leur départ, imaginer la distance entre les ascendances et élaborer une stratégie de vol.

le matin l’activité thermique est plus dense au contact du sol, les petites bulles ne montent pas encore bien haut …50 à 100m, elles sont souvent proches (de l’ordre de …50 à 100m). Un planeur de lancé main est alors une merveille pour apprendre à sentir la bulle.

l’après-midi à l’apogée du développement vertical des grands thermiques (2000m l’été) la distance entre les ascendances puissantes dépasse facilement les …300m et le cycle de déclenchement est plus long, un temps à Supra ou Xplorer..

3/ Détecter le départ d’une bulle 

C’est le sixième sens du pilote. La bulle est invisible, il faut la « sentir  », tous nos sens sont en éveil, le plaisir du vol thermique à vue c’est l’observation de l’environnement, du fil d’antenne, de la végétation dans un rayon de 200m, des oiseaux et du planeur.

3-1 La « brise »* est déviée, freinée ou accélérée par les mouvements verticaux de l’atmosphère :

(fig 8 et 9)

  • la brise faiblit : rechercher la bulle devant ;
  • elle s’arrête : le fil d’antenne pend puis change de direction, le « vortex » n’est pas loin, la bulle est toute proche ou sur la tête.
  • elle augmente , elle vient de passer; plus loin l’arbre « sous le vent »* frissonne : le départ de bulle est sur l’arbre et derrière (par brise soutenue (>10km/h) la recherche de la bulle sous le vent est plus facile et le planeur ira plus vite dedans)
  • augmente et tourne à droite : la bulle est sous le vent à gauche…
  • la brise forcit encore et refroidit : le volume d’air chaud déplacé par l’ascendance est remplacé par la masse d’air environnante plus froide; la bulle est alors haute et trop loin sous le vent elle est souvent inaccessible car souvent trop décollée du sol; trop tard, au sol le pilote a ressenti le rafraîchissement de la brise, il n’enverra pas le planeur dans cette direction car arrivé trop bas sous la bulle il sera pris dans la »dégueulante »*…nargué par la buse moqueuse qui spirale bien haut dedans .
FIG7
Fig 8 : Peu de vent : au sol , autour de la bulle la brise naît , change de direction , elle converge vers l’ascendance.

Le fil d’antenne est le moyen le plus subtil pour détecter direction et force de la brise. Les emeteurs en 41 avait cet avantage de pourvoir accrocher un fil sur une antenne longue. Sur un 2.4 il faut bricoler une antenne factice de 1m pour porter le fil assez haut.

FIG8
Fig 9 : 10 km/h de vent : au sol , autour de la bulle la brise varie en force et en direction. La section de la bulle est plutôt de forme ovoïde.

3-2 La température de l’air : en short et tee-shirt notre peau indique les variations de température de la masse d’air, air froid : la bulle est passée, air chaud la bulle est proche.

3-3 les oiseaux : 

Les ascendances thermiques sont aussi le moteur des oiseaux, ils s’y nourrissent et s’en servent pour transiter.

  • Un vol d’hirondelles transite : suivez-le, elles vous dirigeront vers la bulle. La trajectoire de ces petits chasseurs dessine dans le ciel l’instabilité de la couche : tôt le matin au début de la convection : vol bas et saccadé à travers les bullettes turbulentes; plus tard au fort de la convection, elles décrivent de larges courbes épousant la forme de bulles plus volumineuses et bien organisées.
  • Les choucas volent en groupe, au printemps ils marquent bruyamment les beaux thermiques ou ils trouvent fourmis volantes et gros insectes.
  • le milan est malin et curieux, il rejoindra spontanément le planeur pour partager la bulle !
  • les guépiers chassent aussi dans la bulles , on les distingue mal mais on est guidé par leurs sifflements roulés qui portent loin .
  • Un Faucon crécerelle en chasse stationnaire à 10m sol est dans de « l’air porteur »* il n’aime pas être dérangé !

Respect pour les rapaces, le ciel est leur domaine. Un milan rejoindra spontanément le planeur pour partager la bulle !

  • Le chant d’une alouette en parade nuptiale le mâle fait du surplace dans la bulle .
  • Une buse paresseuse spirale toujours dans la bulle.
  • Le vautour est un planeur pur, on peut observer son vol en fin de matinée l’été, il spirale large, il est indifférent aux planeurs, il s’épuiserait vite s’il devait battre des ailes
  • Les goélands, cigognes, vautours transitent toujours vers une zone porteuse…

Il est souvent instructif de poser son émetteur pour observer la stratégie de vol des autres pilotes.

3-4 son planeur : il « parle », indique la qualité de la masse d’air traversée .

«l’impression que le planeur monte» peut être subjective si elle n’est pas confirmée par l’observation des variations d’assiette, de vitesse et de comportement : c’est la synthèse de ces informations qui va permettre de trouver la portance.

  • l’angle d’observation : à distance raisonnable c’est entre30 et45° qu’on voit le mieux l’assiette de vol, le planeur indique la qualité de l’air traversé.
  • vu du sol de face ou de dos : la silhouette change il est plus visible à son entrée dans l’ascendance, moins en passant dans la descendance (le changement d’assiette augmente ou diminue l’incidence des ailes par rapport au plan de vue du pilote). s’il tangente la bulle elle est du coté de l’aile soulevée .
  • Vu par le travers : on observe mieux la variation de vitesse du planeur à son entrée dans l’ascendance : il lève la queue puis accélère tout seul

le comportement :

  • la proximité de l’ascendance peut être marquée par des turbulences dans la zone de friction autour du thermique.
  • dans l’ascendance le comportement agréable du planeur va confirmer les impressions visuelles, il est maniable.
  • dans la descendance le vol est altéré, le planeur répond mal aux ordres , il est mou : il faut vite relancer sa vitesse et s’éloigner en ligne droite car un virage fera perdre beaucoup d’altitude dans ces conditions.

L’altitude atteinte au lancer est aussi une bonne indication. Si le planeur est envoyé plus haut que d’habitude il est dans la bulle, s’il monte mal la portance est mauvaise.

Sous un angle d’observation de plus de 70/80° ou à grande distance (>…300m) les changements d’assiette sont peu visibles, le ressenti du vol prime et le vario aide bien.

 

4/ Structure de l’ascendance thermique

L’ascendance thermique se développe verticalement, elle augmente de puissance et de volume au cours de son ascension alimentée et renforcée régulièrement par d’autres bulles elle peut prendre la forme d’une colonne.

  • le diamètre du thermique augment avec sa hauteur
  • le taux de montée est croissant de la base au sommet et de la périphérie au centre, c’est dans son noyau que le taux de montée est meilleur, il faut spiraler au plus prés.
  • le volume d’air déplacé est compensé par la descendance qui l’entoure .

si le vent est faible cette descendance est régulière .

  • plus l’ascendance est forte, plus sévère sera la descendance .
Capture d_écran 2017-03-15 à 12.10.24
fig 10 thermique sans vent : ascendance régulière facile a centrer, descendance symétrique.

Dès que le vent forcit (> à …10/15km/h) le thermique se couche proportionnellement a la vitesse horizontale du vent et à la vitesse verticale de l’ascendance. (fig 11 & 12 ci-dessous)

  • L’ascendance rétrécit, souvent devient turbulente, son noyau est ovale et irrégulier se régénère au vent.
  • La descendance est dissymétrique : régulière au vent et sur les cotés du thermique, mais sous le vent du thermique elle est plus large, puissante la zone de friction entre ascendance et descendance est turbulente : elle est  »dégueulante ». Les turbulences sont marquées dans la zone de friction entre ascendance et descendance et l’effet de cisaillement agit sur le roulis ou le lacet selon la direction du modèle.
FIG10
Fig 11

fig 11 : vent fort : thermique couché, étroit et  »grosse dégueulante » sous le vent le planeur qui s’y frotte sans défense la voit sa finesse/sol se dégrader salement .

Capture d_écran 2017-03-15 à 12.13.24

fig 12

fig 12: coupe horizontale d’un thermique couché : le thermique est déformé, son noyau ovalisé se régénère coté au vent (cela expliquerait pourquoi je recentre souvent ma spirale au vent). La descendance entoure le thermique, étroite devant et sur les côtés elle est plus large et dégueule sous le vent .

5/ L’exploitation des thermiques

 »de la pratique à la théorie »… basé uniquement sur le  »ressenti en vol »

5-1 centrer la bulle pour monter vite et sous un bon angle

5-1-1 vitesse de vol / maniabilité / taux de chute

Il faudra d’abord rechercher l’ascendance en  »phase de vol transition » puis adapter la spirale à la turbulence et au diamètre de l’ascendance en  »phase de vol spirale ».

Je commence donc par régler préalablement la vitesse en phase de vol  »transition » par un temps neutre de toute convection tôt le matin ou tard le soir et l’hiver de préférence. en faisant des aller-retour de 300m on arrive à définir la vitesse qui permettra une distance de plané optimum.

Pour être maniable le planeur volera toujours plus vite que sa vitesse de vol à taux de chute minimum , on peut estimer le taux de chute d’un planeur de durée en spirale entre 20 et 40° d’inclinaison de 0,5 et… 0,7 m/s.

A partir de 10km/h de vent et dans la turbulence un planeur trop léger  »papillonne » : il sera ballasté pour gagner en inertie.

5-1-2 adapter la spirale au diamètre et à la force du thermique :

plus le pilote serre sa spirale plus le taux de chute du planeur augmente (voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Facteur_de_charge_(a%C3%A9rodynamique)

mais s’il ne la serre pas assez il va perdre le thermique ! Entre 0 et 15° dinclinaison le poids apparent augmente peu mais à 45° il est multiplié par 1,5.

il faudra donc  »spiraler à plat »* dans les ascendances asthéniques mais pas se priver de serrer les  »queues de sorcières »*. Une fois le bon angle trouvé il faudra garder une cadence régulière autour du noyau car toute variation de vitesse de rotation va déporter la spirale du noyau. Le bon compromis se trouve par le ressenti de pilotage, c’est le plaisir du vol thermique ! Cependant le vario peut souvent bien aider à comprendre la théorie.

5-1-3 une bulle mal centrée n’attend pas le planeur, elle s’échappe (fig 13 ci-dessous): la maladresse du pilote n’explique pas tout, le ressenti de la qualité du vol du planeur peut être difficile, le taux de montée de la bulle n’est pas toujours uniforme, son noyau parfois mobile surtout si elle est encore mal organisée et turbulente, le pilote doit souvent corriger la spirale pour rester au plus prés du noyau, le planeur est malmené dans les cisaillements entre air porteur et air déporteur, réagit mal aux ordres, il est mou dans la phase vent arrière de la spirale.

fl 13

FIG12
fig 14

5-1-4 Le planeur spirale bien centré dans sa bulle: (fig 14) il prend de l’altitude si la puissance de l’ascendance est supérieure au taux de chute du planeur. le gain d’altitude sera limité si le planeur attaque par sa base une bulle isolée. Il montera plus vite que lui. Si le planeur attaque la bulle par son sommet, qu’elle est rechargée par d’autres bulles, le planeur pourra monter plus facilement à l’altitude désirée. Centré dans une bulle, le planeur est réactif, le pilotage est facile.

A: bon gain d’altitude

B: taux de chute du planeur, la bulle monte toujours plus vite que le planeur.

5/2 l’angle de montée  dépends du rapport entre la vitesse de dérive et la vitesse ascensionnelle du planeur (fig 15)

  • quand la bulle décolle (1) dérive beaucoup , la portance est encore faible et étroite , le planeur doit serrer la spirale, l’angle de montée est souvent mauvais .
  • plus haut (3) la bulle est formée et monte bien, s’améliore .
  • à 100m la colonne est large, le planeur élargit la spirale (son taux de chute diminue), la vitesse ascensionnelle a encore augmenté et l’angle de montée est bon et le bon centrage du thermique permet un angle de montée optimal.
  • fl 15

5-3 plusieurs situations pratiques pour centrer la spirale

Ces quelques situations de vol évoquent des schémas qui ne sont pas des règles figées, elles constituent seulement une base pour mieux improviser les manoeuvres de centrage.

Copie du vol des rapaces : très bas pour trouver le départ de la bulle naissante ils décrivent des 8 face au vent suivis de cercles irréguliers et de changements de sens de rotation puis enclenchent une spirale plus ou moins régulière selon les mouvements du thermique. Comme le pilote  »grandeur » de planeur, delta ou parapente ils ressentent immédiatement le courant ascendant, et peuvent réagir quasi instantanément si nécessaire.

En vol radiocommandé à vue le ressenti du pilote est indirect, son temps de réaction est toujours plus long et il faut en tenir compte car de ce temps de réaction dépend la prise de pompe en 2 étapes : d’abord trouver l’ascendance puis centrer le noyau.

5-3-1 le planeur attaque la bulle par le milieu, il lève la queue et accélère tout seul,  répond bien aux ordres, le pilote engage la spirale et centre le noyau de l’ascendance.

5-3-1-A vent 0 à 10km/h ascendance large et bien organisée peu turbulente (fig 16) : planeur réactif , son ressenti est tout de suite excellent, le  »temps de retard » est court et il peut enrouler avant de sortir de la bulle. Pour centrer le noyau on se trompe rarement en desserrant la spirale dans le noyau puis en la resserrant la ou ça monte moins. Il faudra réajuster le centrage régulièrement sous peine de perdre le thermique.

Capture d_écran 2017-03-15 à 12.25.59
fig 16

fig 16 pas de vent : Coupe horizontale du thermique : le planeur élargit la spirale dans le noyau et la resserre dans la portance plus faible.

Coupe sagittale : la répartition de portance écarte le planeur du noyau, il faut rajuster la spirale régulièrement pour garder le bon centrage .

5-3-1/B vent > à … 10 km/h thermique couché par le vent : l’ascendance dérive  elle est souvent plus étroite, turbulente et son noyau ovale est plus difficile à centrer (fig 17 ci-dessous).

  • l’appréciation visuelle de la vitesse du planeur est difficile et il devra spiraler plus vite pour être manoeuvrant dans un air cabossé, vu du sol par son pilote il semble freiné face au vent puis accélère vent de dos, ce n’est qu’une impression car en réalité dans une masse d’air qui dérive il spirale à une cadence régulière ! De plus ses réactions sont perçues avec un temps de retard, trop léger il  »papillonne » et sera difficile à piloter. Il vaut mieux ballaster proportionnellement à la force du vent.
  • Le noyau est ovalisé , il faut souvent inverser la méthode de recentrage pour ne pas passer sous le vent du thermique :  »serrer la spirale dans le noyau pendant le 1/2 tour sous le vent puis élargir au vent ».

Le noyau trouvé le pilote pourra ensuite revenir à la méthode inverse :  »élargir dans le noyau et resserrer la ou ça monte moins ».

la spirale centrée le planeur vole bien, il est plus lisible , le pilotage est plus facile.

Capture d_écran 2017-03-15 à 12.29.58
fig 17 vent de 15 à 30kmh

coupe horizontale : la décision d’enrouler est prise alors que le planeur a presque traversé la bulle, le pilote a une idée de son volume, il fait ½ tour face au vent pour retourner dedans et serre brièvement le noyau (souvent ovale) puis élargit face au vent pour le centrer. Il devra se recentrer ainsi régulièrement au vent du thermique.

Coupe sagittale , répartition de portance dans la pompe : le noyau se régénère au vent, la spirale  »glisse » sous le vent du thermique : cela expliquerait pour quoi il faut se recentrer plus souvent au vent en ovalisant la spirale ….(à creuser !).

Sous le vent du thermique la zone de friction entre l’ascendance et la descendance génère des turbulences

5-3-2 le planeur tangente la bulle, l’ aile gauche se lève, le thermique est à gauche

5-3-2/A il contre le roulis immédiatement et tourne à gauche : 2 cas .

  • vent 0 à 10km/h (fig 18)
  • vent > à 10km/h (fig 19.a & 19.b)
FIG14
Fig 18 bulle large (peu de vent) le pilote a le temps de contre,  elle sera facile à centrer .
FIG15
Fig 19a : bulle étroite et couchée par le vent, le planeur risque de la dépasser , passer dans la dégueulante et perdre l’ascendance; au mieux il devra ensuite faire au moins 3 tours de spirale, perdre de l’altitude et dériver avant de centrer la bulle.
Capture d_écran 2017-03-15 à 12.38.28
fig 19b la coupe sagittale du thermique est plus explicite

5-3-2/B il accompagne le mouvement de roulis et tourne à 270 ° à droite pour retourner dans l’ascendance : (fig 20) il aura plus de chances d’attaquer directement le thermique par son milieu puis de le centrer plus vite .

FIG16
fig 20

fig 20 : bulle étroite, le planeur accompagne le mouvement de roulis et attaque le thermique par le travers : il fait 3 fois moins de chemin et évite la dégueulante, moindre perte d’altitude et peu de dérive.

5-3-3 inverser la spirale (fig 21 ci-dessous) permet souvent de recentrer plus vite quand la spirale a glissé sous le vent du noyau.

Capture d_écran 2017-03-15 à 12.43.47
fig 21

fig 21 : le planeur est décentré sous le vent du noyau , il inverse la spirale prés du noyau et se recentre au vent.

5-3-4 convergence de deux thermiques (fig 22)

le noyau se désagrège, le planeur semble avoir atteint le plafond à …100m de hauteur ; le pilote qui pense avoir perdu le noyau en retrouve un autre, plus large, 50m plus loin et y continue son ascension.

Les bulles peuvent se désagréger au-dessous de 100m, si elles sont proches (…50m) un thermique plus puissant peut capter les thermiques environnants et crever le plafond. Dans ces conditions la portance est souvent irrégulière, les noyaux fugitifs et désordonnés demandent une improvisation permanente du recentrage .

Capture d_écran 2017-03-16 à 11.10.48
fig 22, l’instabilité est faible, les ascendances 1 et 3 se desagregent bas et le plafond P est à 100m..

Le thermique 2 a capté l’énergie du thermique 1 et crève le plafond.

5/4 l’altitude de vol   dépend de la fréquence et de la répartition des ascendances.
le gain d’altitude se décide en fonction de la finesse/sol estimée pour arriver à la bonne altitude dans l’ascendance suivante.

  • si les bulles sont rapprochées et déclenchent régulièrement suivant un cycle court, leur recherche est facile et les transitions courtes : inutile de monter haut. 
  • quand le thermique est large et puissant il a souvent capté les petites ascendances environnantes et le thermique le plus proche est souvent éloigné de …300 à 500m il faudra un bon gain d’altitude car la transition sera longue avant la prochaine ascendance …et face au vent la finesse-sol diminuera.

le cycle de déclenchement est alors souvent long, il faut en tenir compte pour ne pas quitter trop tôt un gros thermique sans avoir laissé le temps au suivant de se développer une bonne dizaine de minutes.

6/ La transition* entre 2 thermiques

Les cigognes sont un exemple de vol à voile dynamique en basse couche.

Le planeur a fait le plein d’altitude en spiralant dans sa bulle, le pilote qui a déjà anticipé la prochaine ascendance  a détecté un autre thermique sous une buse à 300m au vent (en l’absence de signe objectif il se dirigerait vers une zone favorable au déclenchement de bulle), il décide de le rejoindre : il doit transiter à finesse/sol optimale et y arriver avec du gaz sous le pied. La transition va se faire au bon angle de planer et a la bonne vitesse si c’est face au vent.

6-1 vent et dérive

le planeur a dérivé à la même vitesse que le thermique dans lequel il est monté .

6-1-1 par vent de 0 à 10 km/h il spirale confortablement , monte bien et dérive peu, il n’a pas besoin de monter bien haut pour transiter.

6-1-2 par vent > à…10km/h (fig 23 ci-dessous) il aura plus dérivé et s’il doit remonter le vent sa finesse-sol diminue.

fl 23fi

6-2 l’angle de plané

ou la  »finesse/sol »* (fig 23) dépends de la vitesse du planeur.

Avec tachymètre, abaque et computer, les vélivoles grandeur définissent rationnellement la vitesse à la quelle le planeur doit voler en fonction de l’aérologie : la  »finesse sol »* est le paramètre de vol essentiel.

Le pilote d’un planeur RC à vue ne dispose pas de ces aides mais il doit avoir une idée de la  »polaire de vitesse »* d’un planeur.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_de_vol_optimale_en_vol_%C3%A0_voile

Dans le vent l’appréciation visuelle de la vitesse est délicate, le ressenti sur le comportement du planeur aidera. un bon réglage est déterminant : le planeur doit être stable en trajectoire sur toutes ses phases de vol :

6-2-1 le vol de transition sans vent : à la vitesse préréglée sur la  »phase de vol transition » (voir paragraphe 5-1-1 vitesse de vol) me sert de base.

Mais le planeur volera souvent dans une masse d’air en mouvement horizontal et vertical et l’angle de plané optimum dépendra des valeurs positives ou négatives du vent, de la portance et du ballastage du planeur. Il planera souvent plus vite suivant le bon angle de finesse sol.

6-2-2 face au vent : un planeur trop léger  »chute beaucoup et papillonne dans la turbulence. Il faut être ballasté proportionnellement à la vitesse du vent (pour un supra 150 à 500 gr entre 10 et 20km/h de vent) pour une vitesse de vol face au vent équivalente à la vitesse de transition sans vent, avoir une trajectoire tendue et pouvoir accélérer sur une  »phase de vol vitesse »(…et une meilleure maniabilité dans la turbulence en spirale).

FIG20
fig 24

1 : pas de vent = pas de ballast  : le planeur vole à V1, vitesse de transition suivant la force moyenne des ascendances (…30 km/h pour l’exemple).

2 : face à un vent de 15 km/h sans ballast et à vitesse de vol identique la distance planée diminuerait de moitié.

3 : le planeur n’est pas encore ballasté, pilote trime à piquer pour accélérer de la valeur du vent à remonter : (vitesse V2 = 30 + 15 km/h), la distance parcourue s’améliore un peu.

4 : planeur ballasté il vole à vitesse V2 sans être trimé, la distance parcourue à encore augmenté (pour un planeur  »centré neutre »).

6-2-3 dans la dégueulante: voler lentement dans la dégueulante bride la finesse-sol et raccourcit impitoyablement le vol : il ne faut pas traîner et accélérer pour la traverser au plus vite.

6-2-4 La vitesse du planeur varie en permanence suivant les différentes phases de la transition (fig 25). En quittant le thermique : la prise de vitesse et le changement de phase de vol se font dans la portance avant d’en sortir pour traverser la dégeulante lancé; quitter le thermique par son côté au vent ou par son travers, pas sous le vent !

  • entre 2 thermiques la vitesse est modulée en fonction de la portance et du vent. Le planeur doit voler à « finesse sol « * : accélérer dans la dégueulante et face au vent puis ralentir dans les zones porteuses.
  • aborder le thermique suivant : en transitant face au vent il est souvent difficile de savoir si on l’aborde par le côté ou sous le vent, il faut donc anticiper en transitant vite (à vitesse d’autant plus élevée que les ascendances sont fortes).
  • la vitesse est modulée en fonction du cap : vent arrière on peut théoriquement adopter la vitesse de chute minimale et vent de travers une vitesse intermédiaire.
Capture d_écran 2017-03-15 à 13.04.36
fig 25

fig 25 : Après avoir fait le plein d’altitude dans l’ascendance, le planeur accélère dans la portance pour arriver lancé dans la descendance et la traverse au plus vite pour minimiser la perte d’altitude. Il abordera l’ascendance suivante à la bonne altitude.

6-2-5 le vent conditionne la hauteur et la position de prise de thermique :

  • jusqu’à …10 km/h le vent a un faible effet dispersant et ne contrarie pas la formation de la bulle ; il sera donc possible de prendre l’ascendance plus bas ( en vol itinérant les point bas à moins de 50m sont fréquents). La prise de thermique se fera pratiquement à la verticale de la zone qui déclenche .
  • Au-delà le vent disperse les bulles au ras du sol et retarde la formation du thermique exploitable; la prise de thermique se fera plus haut (…entre 50 et 100m) il ne faudra donc pas trop de vent pour faire du vol itinérant. Compte tenu de l’inclinaison et de la dérive du thermique la prise d’ascendance se fera sous vent de la zone qui déclenche .

6-3 vitesse de vol et portance

la vitesse de transition est aussi fonction de la puissance moyenne estimée de la prochaine ascendance et des descendances qui en découlent, il faut les traverser vite !

  • en hiver les ascendances sont faibles et espacées , dans peu de vent et on transitera lentement.
  • au printemps et en été, avec des ascendances puissantes et rapprochées on pourra transitera plus vite.

6-4 La direction : (fig 26) le plus court chemin est rarement le meilleur, pour faire durer le vol il faut passer plus de temps dans les zones d’air ascendant que dans les descendances : le planeur doit cheminer en suivant les zones porteuses.

Capture d_écran 2017-03-15 à 13.09.52
fig 26

Fig 26 le planeur aborde et quitte les ascendances par le coté au vent ou vent de travers pour éviter la dégueulante sous le vent. La meilleure trajectoire n’est pas la ligne droite.

7/ la restitution

En fin de journée le rayonnement solaire est plus rasant, les ombres s’allongent, le sol se refroidit  la convection s’arrête lentement et la brise cale. Le refroidissement n’est pas uniforme, les zones sombres (bois) vont encore libérer la chaleur accumulée pendant les heures chaudes alors que les zones claires (blés moissonnés…) ont déjà refroidi. Il faudra aller chercher les derniers thermiques de la journée sur les forets et les versants ouest du relief; l’observation du cheminement des cigognes qui rentrent au nid le soir est révélateur de l’aérologie de fin de journée.

Capture d_écran 2017-03-15 à 13.12.30
fig 27

fig 27 : le soleil décline, les ombres s’allongent la brise a calé, les zones claires (blé, labours, jachère) ont déjà refroidi. La foret et le maquis, plus sombres restituent la chaleur accumulée dans la journée.

le vol de restitution est à savourer : de larges plages porteuses sans turbulence dans la douceur d’un éclairage de fin de journée d’été.

8/ La météo : a compléter

meteo

Sans avoir la connaissance d’un sondage aérien on peut prévoir la qualité de l’air en lisant un bulletin météo détaillé : la qualité de l’ensoleillement et l’humidité de l’air et une pression atmosphérique > 1015mb sont primordiales : un ciel voilé c’est pas bon, un ciel clair pavé de petits cumulus c’est parfait.

Haute pression (>1013mb) anticyclone :

  • air sec , grand beau d’été 30°  : vol du matin ou de restitution le soir : vol local
  • sec, température douce 20° : bon vol l’après-midi : vol à voile rc ++
  • sec température basse 10° vol d’hiver parfait pour régler , petites thermiques (0.3m/s) descendances douces  : vol local
  • humide 30°  forte instabilité, orages, vol a voile +++et prudence
  • humide 20° vol à voile +++
  • humide 10° air saturé, brumeux , pas de convection

Pression moyenne :

  • air sec température douce : grosses pompes, vol a voile +++
  • humide température douce : vol a voile+++
  • humide et chaud : orageux , vol local++

Basse pression :

fort vent et faible ensoleillement rendent le vol difficile, bulles couchées, étroites et mal organisées difficiles à exploiter : vol local.

toutes les météo sont bonnes pour voler tant qu’il ne pleut pas et que le vent est pilotable

deux exemples :

  • haute pression d’été, ( »marais anticyclonique »), air sec, pas de vent ni de brise; même si le développement vertical de la convection plafonne bas sous le bouclier, la convection est en panne. Cependant entre 8h et 11h, avant la grosse chaleur, l’activité thermique est exploitable prés du sol au dessous de …50m, un lancer-main fera l’affaire ! Après il fait trop chaud et la brise de mer lessive les thermiques.
  • basse pression couvert et plafond bas, fort taux de nébulosité, humide, très peu de convection : à 20km/h de vent on peut trouver une onde de relief sous le vent dune foret ou d’une dépression. Mais c’est hors sujet car pas à proprement parler du vol thermique .

9/ la reconnaissance du site :

Je vole en Immersion …dans la nature : loin des routes et agglomérations , sans autre bruit que le chant des oiseaux. Un zoom sur machin earth est toujours instructif pour mieux repérer les zones favorables et leur exposition, les chemins, sentiers pour tracer un itinéraire. L’analyse des cartes IGN au 1/25 000 est aussi efficace. Les courbes de niveau et les ombres sont parlantes à qui sait les interpréter.

Capture d_écran 2017-03-17 à 21.31.39

2 parcours de …2 km sur des chemins alternant les pâturages, champs labourés, blés, jachères, bosquets, maquis…Les itinéraires ne manquent pas dans des espaces sauvages, ou zone agricole bien pavées avec le respect que l’on doit aux jardiniers de la nature.

la topographie définit la stratégie de vol, je fais toujours une marche de reconnaissance en repérant les tremplins à bulle, les zones mal pavées, les pièges (lignes électriques, câbles, clôtures), les espaces vachables …et les obstacles à franchir sur le chemin (je marche). Je ne spirale jamais au-dessus d’un troupeau, d’une habitation ou de promeneurs et mes vols sont agrémentés de contacts amicaux !

Méfiez-vous des orages, l’été leur évolution est rapide et un homme isolé est une cible pour la foudre.

10/ le confort :

confort

Le vol thermique de durée est exigeant pour les yeux et les cervicales : volez de préférence devant vous, soleil dans le dos, avec casquette et lunettes, collier cervical s’il ne fait pas trop chaud, gourde à la ceinture et un pliant à portée de main; bougez même si le vol est sédentaire.

11/ Le vol à vue

Pendant son ascension dans le thermique le planeur peut beaucoup dériver : jusqu’où ne pas aller trop loin ? La distance est variable suivant l’acuité visuelle du pilote, son expérience et les pièges du ciel.

Pour un planeur de durée de 3,5m à fuselage suppositoire la silhouette est vite minuscule et même si j’ai vu piloter proprement à 800m de distance horizontale, il faut en être capable pour prendre ce risque car le ciel a ses pièges que les oiseaux ignorent.

  • le soleil : j’évolue le moins possible face au soleil, c’est est un ennemi éblouissant qu’il ne faut jamais défier , une visière longue est utile pour s’en approcher .
    • couleur du ciel : la visibilité est excellente sur un arrière plan foncé mais diminue brutalement au passage devant un arrière plan clair (ciel laiteux, brume ) gare à la perte de vue !
  • la couleur du planeur : un bon contraste entre intrados sombre et extrados clair permet de mieux visualiser la spirale et ma limite d’éloignement se situe dès que l’extrados clair de l’aile s’efface dans le ciel .
  • L’angle de vision pendant une transition face au pilote: quand le plan de vue croise la pente de plané la silhouette du planeur vu de face est minimum , si à ce moment la le planeur passe d’un arrière plan sombre (nuage) à une arrière plan clair (ciel laiteux) le contrôle visuel peu devenir délicat, à longue distance (entre 400 et 300m pour moi) quitte à allonger la route je préfère diverger car je vois mieux le planeur de coté, plus prés la vision s’améliore, je reprend la route directe. Une trajectoire sinusoïde permet aussi de retrouver une silhouette fugace.

12/ L’utilisation de la télémétrie :

Programmer des alarmes sur la radio , pouvoir interroger à volonté la portée d’émission et la tension des accus : c’est un gage de sécurité et de confort.

l’alti-variomètre : les varios modernes sont d’utilisation très souple.

le vario «bipe» dans l’ascendance et beugle dans la dégueulante. C’est une aide au pilotage  pour mieux détecter la bulle, centrer et cadencer la spirale quand la position du planeur rend l’observation aléatoire (éloignement, turbulence, vol au-dessus de la tête). Il complète mais ne remplace pas l’observation visuelle du planeur et le ressenti du vol . On peut choisir les informations transmises (mode silencieux , mode bip), choisir les infos transmises à intervalle régulier (altitude, température, taux de chute ou de montée) ou l’interroger, régler le temps de réponse  (bref entre 0.5 et  1 »)

Il est possible de l’équiper d’une « antenne de compensation »* pour pondérer les informations paradoxales « d’ascendances de manche »* et en air turbulent.

13/ Le vol itinérant

le choix se fait selon l’aérologie du jour.

exemple 1 : printemps , pression atmosphérique 1017mb, humidité de l’air 75% température 20°, ciel clair dégagé 4/5, petits cumulus de beau temps, thermiques rapprochés : cross de 5km de 2h de vol à voile entre 12 et 17h.

exemple 2 : hiver , 1013mb , 50% d’humidité 10° ciel dégagé : les petits thermiques plafonnent autour de 100m et sont éloignés : on peut partir en cross mais le retour face au vent sera très compliqué, qu’importe si ça  »vache »*…mais c’est plutôt du temps pour rester en local prés du sandow.

la marche : en se déplaçant le pilote peut utiliser l’aérologie plus variée d’un site de vol élargi pendant une balade vélivole de quelque kilomètres pimentée par le risque de vacher le pilote suit ou précède son planeur de bulle en bulle sur itinéraire pédestre reconnu  (chemin ou un sentier) en gardant son planeur sous le bon angle de vue, ce faisant il pourra transiter de bulle en bulle et multiplier les prises de pompe sur des zones plus variées … pour un minimum de corrections en marchant les trajectoires de transition sont tendues. Les points bas et les remontées difficiles seront effectuées en local d’une zone vachable .

L’observation : le thermique centré , tout en s’assurant un bon gain d’altitude le pilote peut anticipe la prochaine ascendance en surveillant les changements de brise, les oiseaux et tous les indices, il pourra décider du bon moment et de la trajectoire pour la rejoindre. La reconnaissance préalable du site permet de se faire un petit plan de vol en repérant les usines à bulles et les zones vachables.

l’altitude : se fixer un plafond à 500 pieds c’est multiplier les points bas, les recherches de bulle et les remontées travaillées : ça pimente le vol, tant mieux si ça implique plus de vaches, le vol satellisé ne donne pas le même plaisir. Ce type de  »vol de campagne » s’apparente à la pratique du vol à voile à échelle réduite, la comparaison s’arrête la .

14/ Le planeur

Voilier, léger, solide, facilement ballastable, catapultable au sandow, avec un empennage dégagé du sol pour les sites d’attéro non préparés (X surélevé ou V). Je vole actuellement avec un xplorer 3,5 V .

le planeur doit être quasi neutre sur toute la plage de vitesse de transition pour permettre au pilote de marcher sans toucher les manches, moins on le pilote mieux il vole, chaque coup de manche superflu est un peu plus d’altitude perdue; tous les autres réglages en dépendent… Lisez « vol thermique » de L.Fournier.

on peut le commander sur le forum http://f3j-fr.discutforum.com/

Capture d_écran 2017-03-17 à 21.34.09

Guy et Gilles D, deux de mes copilotes provençaux vous présentent l’xplorer 3,5 V : une orchidée pour le vol de distance; son stab en V est bien protégé et superbement dimensionné, son efficacité en lacet est comparable à un empennage cruciforme pour des débattements équivalents .

Depuis la photo Gilles est au régime, il était centré trop avant pour la spirale !

  • La mise en l’air à l’élastique : le sandow long de 130m pour un grand terrain de décollage : 2 brins de 15m de caoutchouc de 10 en série + 2 brins de fil nylon (fil de treuil recyclé ou fil de pèche).
  • la catapulte de 65m pour un terrain plus petit : les 2 brins de caoutchouc 15m en parallèle + 50m de fil.

Pourquoi je me passe d’un moteur en vol de plaine ?
Pour le «fun», l’absence de moteur renforce l’aspect sportif du vol itinérant.

Les planeurs modernes spiralent dans un pet de lapin, les motoriser dénature un planeur pensé pour vol thermique : à charge alaire similaire le poids de la motorisation est compensé par des économies de masse sur la structure mais rarement pour le porte-monnaie ! A moins de savoir les construire soi même….

Surtout parce que ça change tout : le plaisir d’accrocher l’ascendance sans aide, faire tout le vol sans autre recours possible a  son  »intelligence de l’air » est toujours beaucoup plus satisfaisant en pleine nature sur des sites de vol favorables.

Ce n’est qu’un avis qui doit être nuancé car une motorisation bien pensée permettra de décoller d’un terrain exigu dans une aérologie défavorable.

ENTETE

Gilles M : la buse du paradou

Cet article n’est pas figé, il sera corrigé et modifié, vous avez la parole pour l’améliorer en faisant part de vos expériences de vol .

André Rutten pour Finesse plus, tous droits réservés, textes, photos, dessins

le 16 avril 2017

* lexique

adiabatique : quand la bulle d’air chaud dilaté échange mal sa chaleur avec la masse d’air environnante.

-aérologie : caractéristiques physiques de la masse d’air plus ou moins favorable au développement des ascendances.

-air porteur : ascendance dont le taux de montée est au moins égal au taux de chute du planeur (0.3m/s) air neutre =masse d’air stable : sans mouvements verticaux.

antenne de compensation : ou sonde à énergie totale.

-ascendance de manche : le planeur se cabre et monte sous une action maladroite sur le manche.

-assiette de vol : attitude du planeur par rapport à la ligne d’horizon.

-au vent , sous le vent : L’expression au vent s’utilise pour situer un objet dans l’espace en indiquant qu’il se trouve du côté d’où souffle le vent.

L’expression sous le vent s’utilise pour situer un objet dans l’espace en indiquant qu’il se trouve du côté opposé à celui d’où souffle le vent.

-basse couche : de 0 à 150m le planeur RC évolue à la source de la convection, le thermique pur, l’aérologie est similaire à celle de la troposphère dont elle fait partie.

-brise : déplacement horizontal de l’air du à l’activité thermique des basses couches.

convection : transmission de chaleur.

-dégueulante : descendance; un planeur dégueule : il vole trop lentement dans une descendance = grosse perte d’altitude.

-engage la spirale : mouvement incontrôlé de roulis et de lacet pendant une spirale décentrée en marge du thermique et au passage du planeur dans la zone de cisaillement entre ascendance et descendance. Le planeur a l’aile dans la zone ascendante qui se lève et l’aile dans la zone descendante qui se baisse, l’empennage aussi peut être soufflé par le coté.

-fil d’antenne : accroché à une antenne il permet de connaître la direction et la force du vent.

-finesse/sol : rapport distance parcourue/altitude, évaluant le potentiel de plané (…15 à 20 sans vent pour un planeur radiocommandé).

-phases de vol : transition, thermique, vitesse sont les différentes phases de vol préréglées sur la radiocommande.

-planeur de durée : planeurs légers (250gr à 3kg) de 1m5 à 2m d’envergure, à taux de chute faible, capables de voler lentement et de se poser très court.

-queue de sorcière : noyau de thermique étroit et violent souvent accompagné au sol d’une belle rafale et d’un passage de vortex

-réglementation aérienne : respect des altitudes de vol et zones réglementées.

-spiraler: trajectoire suivie par le planeur pour rester à l’intérieur d’une ascendance thermique.

spiraler à plat : en inclinant la spirale de 5 à 15° le poids apparent du planeur augmente très peu.

-thermique = bulle = ascendance = pompe en terme vélivole.

-Thoret la tempête : pionnier du vol à voile, poète et peintre, était un homme de caractère et de convictions.

-transition : phase de vol privilégiant un plus grand déplacement horizontal entre 2 ascendances.

-vache : terme vélivole, atterrissage en rase campagne.

-variomètre : permet de connaître le taux de montée ou de chute et l’altitude du planeur  ou non d’une sonde à énergie totale.

-vélivole : pratique du vol à voile grandeur.

-vortex : l’ascendance thermique est une mini-dépression qui tourne dans le sens anti-horaire dans l’hémisphère nord, la vitesse de rotation augmente prés du sol ou elle provoque des  »tourbillons de sorcière ».