- L’avion planeur, une alternative

 

    Depuis des siècles, les hommes regardent les grands oiseaux planer grâce à leurs ailes étendues
dans le ciel. Après de multiples essais, l'homme a appris à fabriquer des avions pour planer aussi bien que les oiseaux.

 

 

 

    Qu'est-ce qu'un planeur ?

  Ces avions, appelés « planeurs », sont des appareils conçus pour voler sans moteur ; leurs ailes sont beaucoup plus fines, constituées de fibres de verre ou de carbone, ainsi que de résine, et ont une envergure de 15 à 26 m. Le planeur peut accueillir 1 à 2 personnes durant son vol, et n’est donc pas un avion de ligne. En utilisant les courants de l'atmosphère pour se déplacer, un planeur ne peut quitter seul le sol car, selon sa définition, il n’a pas de réacteur pour voler, à la différence de l’avion à réaction. Il a donc besoin d’un avion remorqueur pour effectuer sa mise en l'air : celui-ci le tire au moyen d’un câble, jusqu'à atteindre une altitude suffisante. L’étape suivante est le vol. Pour cela, un planeur doit avoir une trajectoire descendante pour acquérir de la vitesse. Le principe du vol plané se caractérise donc par une trajectoire qui se rapproche lentement du sol, et par un vol grâce à de longues ailes. Parmi ses paramètres, la qualité d'un planeur se mesure essentiellement à sa "finesse", qui détermine sa facilité à voler à partir d’une certaine altitude. Cette mesure se calcule à partir du rapport de la portance sur la traînée. En vol à vitesse et direction constantes, elle est égale au rapport de la distance horizontale parcourue sur la hauteur de chute.

ex : un planeur de finesse maximale 40 peut planer sur 40 kilomètres en perdant 1 000 mètres d'altitude, soit une distance parcourue 40 fois égale à celle de la hauteur perdue.

 

 

   De quoi est constitué un planeur ?

  Le planeur est constitué d'un fuselage, analogue au corps d’un oiseau, au niveau duquel se rattachent les ailes. Sur la partie arrière, il comporte un plan horizontal appelé la profondeur (plan parallèle au fuselage avec une gouverne horizontale), et un plan vertical appelé la dérive (avec une gouverne de direction). Les ailes et les gouvernes permettent au planeur d'évoluer dans les airs : la gouverne horizontale permet de monter ou descendre en altitude, et la gouverne de direction de se diriger à droite ou à gauche (voir schéma).
Le pilotage en cabine des planeurs est similaire à celui des autres types d’avions.

 

 

Schéma représentant les différentes parties qui constituent un planeur

 

   La principale question lors du vol d’un planeur est : comment fait-il pour pouvoir voler de manière continue pendant une longue durée ? Grâce à ses ailes longues et fines bien sûr, mais observons ce phénomène de plus près.

 

    Comment un planeur vole-t-il, selon le même principe que d'autres types d'avions ?

  Tout d’abord, pour rester en l’air longtemps sans perturber sa trajectoire, bien qu’il vole toujours en descente, le planeur est soutenu grâce à l’écoulement des particules d’air autour de ses ailes : par conséquent, il dévie une quantité d'air importante perpendiculairement à son déplacement ce qui crée la force portance qui lui permet de voler. Elle est opposée à la trainée, qui crée une résistance à son avancement due au frottement des particules sur les ailes. Ce principe physique, l'aérodynamisme, étant le système de base pour le vol de tous types d’avions, il intervient également en partie dans le vol du planeur (pour une explication plus détaillée, voir la sous-partie "le principe de l'aérodynamisme").

 

    Quelles sont les caractéristiques particulières au vol du planeur ?

  Mais ce qui distingue le planeur de l’avion à réaction est que ce dernier prend plus de liberté lors de son vol par rapport à l’environnement, cela grâce à ses réacteurs. Pour le planeur, son vol est étroitement lié à l’environnement extérieur : lorsque la masse d'air est ascendante, soit quand sa vitesse pour aller vers le haut est supérieure à sa vitesse chute, le planeur s'élève par rapport au sol pour aller plus haut dans le ciel. Et lorsque la masse d'air est stable ou descendante, il descend vers le sol. Ainsi, pour rester en l'air, le planeur doit donc trouver une masse d'air qui monte plus vite que lui ne descend. C’est pourquoi, pour prendre de l’altitude de cette manière, l’avion a recours à des masses d'air ascendantes, principalement des masses ascendantes thermiques. Ce terme désigne une réaction formée à l’origine par le Soleil : celui-ci réchauffe la Terre (champs, villages...) et le sol va réfléchir la chaleur. L'air chaud va s'élever, remplacé par de l'air froid qui sera réchauffé à son tour et le cycle se prolonge. Cet air chaud va s'organiser en colonnes ascendantes qui peuvent monter jusqu'à 2500 mètres avec une vitesse vers le ciel pouvant atteindre 5 m/s.

 

 

Schéma simplifié expliquant la technique de vol d'un planeur

 

N.B. : Le vent n’est pas nécessaire au planeur, mais il peut pousser l’avion de telle sorte que le pilote se retrouve avantagé ou non.