Pratique de vol · Théorie

Vol et ascendances

Voler loin ou longtemps, la vitesse à choisir selon l’air, le vol en crabe, exploiter un thermique, le vol de pente et le sillage des autres ailes.

Voler loin ou voler longtemps

En air calme, deux buts, deux réglages (N°45, N°47). Ils correspondent à deux points de la polaire des vitesses (fiche « Quatre points à connaître ») :

But	Point visé	Freins
aller loin	finesse max.	bras hauts
durer	chute min.	20–30 %

Aller loin : bras hauts, sans freiner, à la vitesse trimmée. Selon l’aile, la meilleure finesse demande un peu de frein, vers 10 %, ou au contraire un peu d’accélérateur ; bras hauts et sans accélérateur, on en reste de toute façon très près.
Durer : chuter le moins vite possible, avec environ 20–30 % de freins. C’est aussi le réglage pour monter dans une ascendance (N°51).
Freiner davantage n’aide plus. Passé le sommet de la courbe, la vitesse continue de baisser, mais le taux de chute se remet à augmenter un peu. Sur la figure ci-dessous, 50 % est de ce côté-là.

La polaire des vitesses d’un parapente, avec les pourcentages de freinage. En haut, H, la distance parcourue, et Vh, la vitesse horizontale (km/h) ; à gauche, V, la hauteur perdue, et Tc, le taux de chute (m/s), compté vers le bas. La droite tirée de l’origine touche la courbe en Fmax, la finesse maximale, à 0–10 % de freins ; α, l’angle de plané à cette finesse, est agrandi parce que les deux axes n’ont pas la même échelle. Le trait horizontal touche le sommet, Tmin, le taux de chute minimal, à 20–30 % ; à 50 %, l’aile est plus lente et chute plus vite. Le dernier point est accéléré. Sous la courbe, les domaines de vol : F, aux freins ; B, bras hauts ; A, à l’accélérateur ou aux trims.

Piège. Sur la figure, α paraît grand : les deux axes n’ont pas la même échelle. À une finesse de 8,2, l’aile descend de 1 m pour 8,2 m parcourus, un angle de plané d’environ 7°.

La distance, par vent nul : la hauteur disponible multipliée par la finesse (fiche « Les calculs »). Pour N°46 : on décolle à 1600 m, la vallée est à 400 m, il reste 1200 m ; 1,2 km × 9 = 10,8 km.

Piège. C’est la différence d’altitude qui compte, pas l’altitude du décollage : 1,6 km × 9 = 14,4 km supposerait de planer jusqu’au niveau de la mer.

La position du pilote (N°48). Ce qu’une position aérodynamique change :

Position	Effet
compacte	finesse : parfois plus de 5 %
compacte	vitesse : 1 à 2 km/h
jambes tendues ou croisées	plutôt un désavantage
casque profilé	presque rien

Exemple : une finesse de 8 peut passer à 8,4. Compacte, c’est penché en arrière, bras serrés derrière les élévateurs, jambes pliées et ramassées. Voir aussi fiche « Assis ou couché ».

Moyen mnémotechnique : loin, bras hauts ; longtemps, un quart de frein ; à 50 %, on perd sur les deux tableaux.

Quand l’air bouge : la vitesse à choisir

Par rapport au sol, la polaire garde sa forme mais se déplace : vers la gauche d’autant de km/h qu’il y a de vent de face, vers le bas d’autant de m/s que l’air descend. La meilleure finesse par rapport au sol se trouve toujours de la même façon : avec la droite tirée de l’origine qui touche la courbe déplacée. On peut aussi raisonner en déplaçant les axes (fiche « Quand l’air bouge »).

Exemple, sur la figure plus bas : une aile de finesse 8,2 à 35 km/h en air calme.

Air	Propre	Sol	Finesse sol
calme	35 km/h	35 km/h	8,2
face 25 km/h	41 km/h	16 km/h	2,9
arrière 20 km/h	34 km/h	54 km/h	13
monte 3 m/s	30 km/h	30 km/h	—
descend 2 m/s	40 km/h	40 km/h	3,2

« Propre » est la vitesse par rapport à l’air.

Vent de face : plus vite (N°49). Trims ouverts si l’aile en a, et accélérer autant que l’aile et la turbulence le permettent. Jusqu’où ? La meilleure finesse sol est vers 41 km/h. Le tableau de la figure le montre : à 34 km/h, il ne reste que 9 km/h au sol pour 4,1 km/h de chute, une finesse sol d’environ 2,2 ; à 46 km/h, 21 km/h au sol pour 7,6 km/h de chute, environ 2,8. Accélérer paie beaucoup, jusque vers 40 km/h ; au-delà, plus rien : « aussi vite que possible » en demande donc un peu trop, mais reste la réponse de l’examen. Voir aussi fiche « Air calme ou vent de face » et, pour les trims du biplace, fiche « Les trims, pour le vent de face ».
Vent arrière : un peu plus lentement (N°50). Freiner légèrement : 34 km/h dans l’exemple, contre 35 km/h en air calme. On lit aussi que, vent arrière, la meilleure finesse est à une vitesse proche de celle du taux de chute minimal : plus lent encore, mais dans le même sens, ralentir.
Dans l’ascendance : la chute minimale (N°51). On veut monter le plus vite possible, pas aller loin : chercher la finesse maximale n’a ici aucun sens. Avec 20–30 % de freins, l’aile vole vers 30 km/h et monte d’un peu moins de 2 m/s : 3 − 1,1 = 1,9 m/s d’après le tableau.
Dans l’air qui descend : modérément vite, avec un peu d’accélérateur ; 40 km/h dans l’exemple. C’est le cas de Aérodynamique N°139 (fiche « Air qui descend »).

Polaire d’une même aile par rapport au sol, dans cinq situations. Axe horizontal : la vitesse sol (km/h) ; axe vertical : la vitesse verticale (m/s), négative quand l’aile descend. a : air calme ; b : vent de face de 25 km/h, la courbe glisse à gauche ; c : vent arrière de 20 km/h, à droite ; d : ascendance de 3 m/s, vers le haut ; e : air qui descend à 2 m/s, vers le bas. Chaque situation garde sa couleur sur sa courbe, son meilleur point et sa ligne du tableau ; elle ne dit rien de la température de l’air. Les droites partent de l’origine et touchent chaque courbe à la meilleure finesse sol ; pour d, la droite horizontale touche le sommet, la montée la plus forte. Près de chaque point, trois nombres : en haut la vitesse sol, au milieu la vitesse propre, en bas la finesse sol (pour d, les deux vitesses). Le premier tableau donne, pour chaque cas, la vitesse propre (par rapport à l’air), la vitesse sol et la finesse sol ; le second, la polaire en air calme : vitesse (Vh), taux de chute (Tc), finesse.

Piège. « Aussi vite que possible » est la bonne réponse pour les vents de 25 km/h de N°49, de face, et de N°52, de travers ; par vent de travers, on lit aussi « vite mais modérément » (fiche « Vent de travers : voler en crabe »). En air calme, c’est faux : l’accélérateur à fond fait perdre de la finesse (Matériel N°67).

Moyen mnémotechnique : vent de face ou air qui descend, on accélère ; vent arrière, on retient un peu ; dans l’ascendance, la chute minimale.

Vent de travers : voler en crabe

Un vent qui souffle de côté par rapport à la trajectoire pousse l’aile dans son sens : c’est la dérive latérale. Pour la compenser et arriver le plus haut possible au but, on vole en crabe : de biais, l’aile tournée en partie face au vent.

Le triangle des vitesses. Ce que l’aile fait par rapport au sol est la somme de deux vitesses : la sienne dans l’air, dans la direction où elle pointe, et celle du vent (figure plus bas). L’angle entre l’axe longitudinal de l’aile et sa trajectoire s’appelle l’angle de correction de dérive, δ (N°56 ; fiche « Les trois axes »). Il dépend de trois choses : la vitesse propre de l’aile, la force du vent et sa direction (N°60).

Si…	δ	Voir
le vent de travers forcit	augmente	N°57
l’aile vole plus vite	diminue	N°59

Exemple : A vole à 35 km/h, B à 50 km/h, sur la même trajectoire et dans le même vent de travers ; A doit prendre le plus grand angle (N°58).

Un ordre de grandeur. Quand le vent souffle à angle droit de la trajectoire, comme sur la figure, le triangle est rectangle, et le sinus de δ vaut vent ÷ vitesse propre. Avec 20 km/h de vent : environ 35° pour A, 24° pour B.

Quelle vitesse ? Plus le vent de travers est fort, plus il faut voler vite, mais modérément, avec les trims ou l’accélérateur. Avec 25 km/h de vent, l’exemple vole à 38 km/h, pour 29 km/h au sol et une finesse sol de 6. Le triangle le confirme : √(38² − 25²) ≈ 28,6 km/h ; et δ, dont le sinus vaut 25 ÷ 38, fait environ 41°, presque le sud-ouest pour un vent d’ouest (N°52). Jusqu’à 15 km/h de vent de travers, finesses et vitesses changent peu ; c’est à partir de 20 km/h, et surtout aux basses vitesses, freins tirés, qu’elles se dégradent nettement.

En haut, le triangle des vitesses vu de dessus, à l’échelle de l’exemple : P, la vitesse propre de l’aile (38 km/h), dans l’axe de l’aile ; V, le vent de travers (25 km/h) ; S, leur somme, la vitesse sol (29 km/h), sur la trajectoire. δ, l’angle de correction de dérive, se mesure entre l’axe de l’aile et la trajectoire. En bas, la polaire par rapport au sol pour cinq vents de travers, de 0 (à droite) à 25 km/h (à gauche), chacun dans sa couleur, reprise à son meilleur point et dans le tableau ; le premier tableau donne leur meilleur point : vitesse sol, vitesse propre, finesse sol ; le second, la polaire en air calme.

Trois façons de viser le but

Les questions N°53 à N°55 partent du même cas : le but est plein sud, un vent d’ouest souffle à 20 km/h. Tout dépend de l’endroit où le pilote pointe son aile :

Aile tenue vers…	Trajectoire	Image
le sud	dérive vers le sud-est	3
en crabe, vers le sud-ouest	droite, plein sud	1
le but, sans cesse	une courbe	4

« Sud-ouest » est une orientation arrondie : dans ce vent de 20 km/h, une aile vers 35–37 km/h n’a besoin que d’environ 33–35° de crabe, un peu moins que les 45° d’un sud-ouest exact (même calcul qu’à la section précédente). Sur l’image de l’examen, le décollage est en haut et l’atterrissage, au sud, en bas ; l’est est à droite (N°54).

Plein sud : rien ne compense le vent, qui emporte l’aile vers l’est ; le pilote arrive à côté du but.
En crabe : il arrive droit au but, de la façon optimale.
Toujours sur le but : il corrige sans cesse son cap. Poussé vers l’est, il tourne l’aile de plus en plus vers l’ouest pour viser le but, et sa trajectoire se courbe. Il arrive, mais pas de façon optimale.
La trajectoire 2 file vers le sud-ouest et passe à l’ouest du but : l’aile y serait tournée plus face au vent que le crabe ne le demande, une correction trop forte.

Trois conduites dans un vent d’ouest de 20 km/h (W), vues de dessus, nord en haut. O : le départ ; B : le but, plein sud. Vp : la vitesse propre, dans l’axe de l’aile ; Vs : la vitesse sol, la somme de Vp et de W. Aile plein sud : le vent l’emporte vers le sud-est, à côté du but. En crabe, aile vers le sud-ouest : Vs pointe plein sud, droit sur B ; δ est l’angle de correction de dérive. Aile pointée sans cesse vers B : une courbe, qui s’écarte vers l’est avant de revenir sur B. Les pastilles sont les numéros de l’image de l’examen, montrée en dessous. Dessiné à l’échelle, avec 36 km/h de vitesse propre.

Piège. On lit aussi que le pilote qui garde son aile au sud arrive « à gauche du but » : c’est la gauche du pilote, qui regarde vers le sud, donc l’est. Sur l’image de l’examen, nord en haut, c’est à droite du but.

Piège. Sur le croquis de l’examen, la trajectoire 3 dérive peu. Avec 20 km/h de vent et une aile vers 36 km/h, la vraie dérive fait près de 30° : le pilote arrive bien plus loin à l’est du but.

Moyen mnémotechnique : le crabe tourne la tête vers le vent ; plus le vent est fort ou l’aile lente, plus il la tourne.

Exploiter un thermique

Un cœur qui monte, un anneau qui monte moins, et de l’air qui descend autour. Sur les figures ci-dessous, l’air monte de 2 m/s au centre, de 1 m/s sur le pourtour, et descend de 1 m/s au-dehors. Sur leurs bords, les ascendances thermiques sont turbulentes et l’air y descend ; qui cercle trop large, ou s’éloigne du centre, perd donc beaucoup d’altitude (N°65). Les turbulences thermiques se trouvent surtout à la limite entre l’air qui monte et celui qui descend ou reste calme (fiche « Turbulences thermiques »).

Centrer. Chaque pilote a sa méthode ; une règle simple revient souvent :

Vario	Virage
monte de mieux en mieux	on l’ouvre
faiblit, ou va faiblir	on le serre

La figure ci-dessous en suit les phases.

Cerclage d’une ascendance thermique, vu de dessus. La couleur de l’air dit sa température : l’ocre est de l’air plus chaud, qui monte, de 2 m/s au cœur et de 1 m/s sur l’anneau ; autour, en bleu, de l’air plus frais descend de 1 m/s. L’aile (en turquoise) arrive par le bas. 1 : elle entre dans l’ascendance ; 2 : la montée augmente, un virage large vers le centre ; 3 : elle faiblit, le virage se serre ; 4 : elle augmente à nouveau, le virage s’élargit.

Deux façons de perdre la pompe, deux gestes :

Cas	Geste	Voir
centré, puis sorti	virage serré de 120–180°, même sens	N°66
probablement mal centré : vario négatif après 90°	le prolonger d’environ 180°, un peu tout droit, recentrer	N°63

Dans le premier cas, le virage serré est le chemin le plus court pour rentrer ; dans le second, le demi-tour doit en principe remettre l’ascendance devant le pilote.

Recentrer une ascendance perdue, vu de dessus, deux exemples : un virage à gauche et un à droite. Mêmes zones et mêmes couleurs que la figure précédente : +2 m/s au cœur, +1 m/s sur l’anneau (ocre, air plus chaud), −1 m/s au-dehors (bleu, air plus frais). 1 : l’entrée dans l’ascendance ; 2 : après un virage de 90°, l’aile est dans l’air qui descend ; 3 : le virage continué de 180° la remet face à l’ascendance ; un court tout droit, puis recentrer.

Piège. Les 180° se comptent à partir de la sortie, après les 90° du début : c’est seulement là que l’ascendance est devant le pilote. La réponse de N°63, « après un virage à 180° », se lit de la même façon.

Quitter le thermique, en vol de distance : quand le pilote a choisi son prochain objectif, par exemple l’ascendance suivante, et qu’il est sûr d’avoir assez d’altitude pour y arriver (N°70).

Moyen mnémotechnique : ça monte mieux, on ouvre ; ça faiblit, on serre ; perdu, on serre encore pour revenir.

Le thermique dans le vent

Le vent penche le thermique (N°64, N°62) :

Vent	Colonne	Spirale
nul	verticale	sur place
assez fort	penchée dans son sens	dérive avec elle

Un vent de 270°/10 kt vient de l’ouest, à environ 18 km/h (fiche « Direction et force du vent ») : il penche la colonne vers l’est (N°67).

Côté	On y trouve	Voir
au vent	plutôt de l’ascendance, turbulente	N°69, N°61
sous le vent	fortes turbulences, descendances	N°68

Avec un vent d’ouest, le côté au vent est à l’ouest de la colonne, le côté sous le vent à l’est.

Sous un cumulus, qui marque l’ascendance, on cherche les meilleures ascendances surtout du côté au vent du nuage, et on évite les descendances sous le vent. Sur la figure plus bas, la colonne monte en biais jusqu’au nuage : plus bas que lui, elle est du côté d’où vient le vent.
La dérive donne le vent. En cerclant, le pilote se déplace à la vitesse de l’air qui monte avec lui. 3 km en 10 minutes, c’est 18 km/h : il y a six fois 10 minutes dans une heure (N°62). C’est le vent de l’altitude où il cercle ; au sol, le vent est en général plus faible, freiné par les obstacles (fiche « Turbulences mécaniques »).
Pompe perdue par vent fort (15 nœuds, par exemple) : la rattraper est difficile, et il est en général préférable de filer vent arrière vers une autre.

Une ascendance thermique sans vent (en haut) et dans le vent (en bas). La couleur de l’air dit sa température : l’ocre est de l’air plus chaud, qui monte depuis le sol chauffé. Sans vent, la colonne monte droit, et le pilote qui la cercle monte en spirale verticale. Dans le vent, le vent, venu de l’ouest (à gauche), penche la colonne dans son sens, jusqu’au cumulus ; la spirale du pilote dérive avec elle. Au vent de la colonne, plutôt de l’ascendance, turbulente ; sous le vent, de fortes turbulences et des descendances (petites flèches et tourbillons gris).

Piège. Pompe perdue par vent nul : un virage serré la retrouve (N°66). Par vent fort, on mise plutôt, en général, sur la suivante, vent arrière.

Moyen mnémotechnique : le vent couche le thermique ; on monte du côté d’où il vient, on descend de l’autre.

Le vol de pente (soaring)

L’ascendance dynamique : le vent qui rencontre un relief est forcé de monter ; on vole au vent du relief, devant la crête, dans l’air qui monte. Tant que le vent est suffisant, on s’y maintient en faisant des allers-retours le long de la crête.

Les virages : toujours face au vent, du côté opposé à la pente (N°72).
En air turbulent : plus de distance au relief, et une vitesse adaptée. La distance laisse le temps de réagir en cas d’incident, et éloigne des turbulences, plus fortes près du sol (N°71). Pour la vitesse, un rapprochement possible : dans des thermiques turbulents, on pilote calmement et on freine légèrement, pour garder la voile sous pression.

Les règles de priorité s’appliquent aussi (fiche « Priorités : le biplace n’en a aucune de plus ») : face à face en vol de pente, celui qui a la pente à sa gauche s’écarte vers la droite ; près d’une pente, on ne dépasse pas et on ne croise ni par-dessus ni par-dessous ; y spiraler est interdit. Dans un thermique, le premier arrivé impose le sens de rotation.

Piège. « Adapter la vitesse » n’est pas « accélérer pour un écoulement plus homogène », la proposition de N°71. En thermique turbulent, on freine légèrement. L’accélérateur réduit l’incidence, et des trims relâchés font fermer l’aile plus facilement (Matériel N°72).

Le sillage des autres ailes

Aux bouts de l’aile, la différence de pression entre intrados et extrados fait tourner l’air : ce sont les tourbillons marginaux, qui laissent des turbulences derrière le bord de fuite (Aérodynamique N°96, Aérodynamique N°97). Ces turbulences sont brèves, mais d’autres planeurs de pente peuvent les ressentir derrière ; elles peuvent gêner ceux qui suivent de près, surtout au décollage et à l’atterrissage (N°73, N°74). Les tourbillons d’une aile biplace sont les plus forts à vitesse minimale et à forte charge (Biplace N°91). La suite, pour le biplace : fiche « La turbulence de sillage ».

Pièges entre questions voisines

Loin ou longtemps ? Loin : bras hauts, vitesse trimmée (N°45). Longtemps : 20–30 % de freins (N°47), comme pour monter dans une ascendance (N°51).
Vent de face ou vent arrière ? De face : aussi vite que possible (N°49). Arrière : freiner légèrement (N°50).
Viser où ? Plein sud : trajectoire 3 (N°54). En crabe, vers le sud-ouest : trajectoire 1 (N°55), la meilleure (N°52). Toujours sur le but : trajectoire 4, la courbe (N°53).
L’angle de correction de dérive se mesure entre l’axe de l’aile et la trajectoire (N°56). Plus de vent, plus grand (N°57) ; plus de vitesse, plus petit (N°58, N°59) ; il dépend de la vitesse de l’aile, de la force et de la direction du vent (N°60).
Pompe perdue : centrée puis perdue, virage serré de 120–180° (N°66) ; mal centrée dès l’entrée, virage prolongé d’environ 180° puis tout droit (N°63).
Au vent ou sous le vent ? Cercler et chercher l’ascendance du côté au vent (N°69, N°61) ; la descendance la plus forte est sous le vent (N°68).
En pente : virer loin de la pente (N°72) ; en air turbulent, s’écarter et adapter la vitesse (N°71).