Initialement publié dans Magazine Deltaplane et Parapente , Août 2014

En tant que pilotes, nous avons tendance à concentrer beaucoup de nos pensées sur le vol. Le fait est que, quelle que soit l'ampleur du vol, tous les vols se terminent. Nous avons tous vu que certains pilotes terminent leurs vols avec un peu plus de flair Les atterrissages sont une nécessité incontournable, nous devons donc leur accorder beaucoup de respect. Nous parlons de diverses techniques d'atterrissage et de leur application de différentes manières, un peu comme un artiste créant un chef-d'œuvre. Ce que j'aimerais approfondir, ce n'est pas l'art de l'atterrissage, mais la science. J'aime la science parce qu'elle est concrète et répétable. La science suit des règles et la connaissance de ces règles nous aide à bien atterrir de manière constante.

Puisque nous n'avons pas d'autre choix que de travailler dans le cadre des lois de la physique, définissons-en quelques-unes très rapidement. Je vais essayer de faire court et concis, car je ne suis pas scientifique.

• L'inertie est la tendance d'un objet à résister aux changements de mouvement, et elle est mesurée en « masse ». Les objets ayant une masse plus importante sont plus résistants aux changements de vitesse. Si vous êtes déjà tombé en panne d'essence et avez essayé de pousser votre voiture, vous savez ce que je veux dire !
• L'impulsion est presque la même chose, mais intègre la vitesse. L'impulsion est définie comme le produit de la masse par la vitesse, ce qui nous dit mathématiquement ce que nous savons déjà : il faut beaucoup de force pour arrêter un objet lourd qui se déplace rapidement. Il est plus difficile d'arrêter une boule de bowling qu'une balle de ping-pong roulant à la même vitesse.
• Un objet en mouvement restera en mouvement jusqu’à ce qu’il soit soumis à une force extérieure.
• Nos planeurs et nos corps perturbent l’air dans lequel nous volons, et nous finissons par entraîner une partie de cet air derrière nous. L’air qui est entraîné derrière un objet est appelé air « entraîné ». La force nécessaire pour attirer continuellement cet air entraîné fait partie de ce que nous appelons la « traînée ».
• La quantité de traînée créée est égale au carré de la vitesse de l'air. Aller deux fois plus vite signifie quatre fois plus de traînée. Aller trois fois plus vite signifie neuf fois plus de traînée, et ainsi de suite.
• La gravité est pénible, tout et toujours. Mais ce n'est pas juste et elle est plus pénible pour les objets plus massifs que pour les objets moins massifs... Considérez le « poids » comme une mesure de la force avec laquelle la gravité tire quelque chose. Bien qu'il existe quelques différences techniques entre le poids et la masse, ils sont directement liés et, pour des raisons simplistes, nous pouvons les considérer comme identiques.
• Un décrochage est une séparation du flux d'air sur la surface supérieure de l'aile, qui résulte d'un angle d'attaque trop élevé. Cela peut se produire à n'importe quelle vitesse.
• L'énergie se présente sous deux formes. Il y a l'énergie potentielle, ou énergie stockée (en deltaplane, c'est l'altitude). Et il y a l'énergie cinétique, ou énergie en mouvement (en deltaplane, c'est la vitesse de l'air).
• L’énergie peut être transférée d’une forme à une autre, mais elle ne peut pas être entièrement créée ou supprimée. Nous reviendrons sur pourquoi c’est si important…

Le but de chaque atterrissage est d'amener notre altitude au-dessus du sol et notre vitesse sol à zéro. Notre approche d'atterrissage détermine où cela se produit, mais c'est notre FLARE qui accomplit réellement cela - c'est donc là-dessus que nous allons nous concentrer.

Lors d'un atterrissage dans l'Utah, Tom Galvin effectue un évasement. Un évasement brusque ferait tourner le planeur, mais n'arrêterait pas complètement son élan vers l'avant. Un évasement en douceur permet au planeur de monter et de transférer l'énergie de cet élan.

Nous savons tous que nous devons effectuer toute notre approche avec une vitesse supplémentaire, en la maintenant jusqu'au niveau du sol. En termes de physique, nous prenons de l'énergie potentielle (altitude) et la transférons en énergie cinétique (vitesse). Lorsque nous arrivons au niveau du sol, nous avons une période de « rase-mottes » au cours de laquelle nous utilisons cette énergie cinétique pour compenser la force de gravité. Sans cette phase de rase-mottes, notre arrondi essaie de compenser la force de notre élan vers l'avant ET l'attraction de la gravité, et c'est beaucoup demander même à l'arrondi le plus parfait. Comme la gravité ne cesse pas d'aspirer, il est préférable d'éliminer tout élan descendant bien avant d'essayer d'arrêter notre élan vers l'avant. Pendant notre rase-mottes, nous avons toujours une « traînée », due en partie à l'air entraîné que nous tirons derrière nous, donc l'énergie cinétique diminue progressivement. Alors que nous perdons de l'énergie, nous approchons du point où nous devons arrondir avant que la racine de l'aile ne décroche, que le nez ne tombe et que nous ne nous écrasions.

En termes de physique, il existe en fait deux types d'arrondis très différents. Le premier est l'idée d'utiliser l'aile comme un aérofrein. C'est ainsi que beaucoup de gens imaginent que notre arrondi fonctionne, et dans la plupart des cas, c'est efficace, mais cet arrondi ne produira jamais un atterrissage sans pas sans vent de face. Pour cet arrondi (que j'appelle « arrondi aérofrein »), nous poussons très rapidement et le planeur pivote en cabré avec très peu de changement de direction. Nous avons maintenant une aile en cabré qui se déplace horizontalement dans l'air et crée beaucoup de traînée, donc l'énergie cinétique (vitesse de l'air) chute très rapidement. Le principal problème avec cela, si nous voulons que notre vitesse au sol soit nulle, est que la traînée créée par l'aile est égale au carré de notre vitesse de l'air. Au moment où nous allons à la moitié de notre vitesse, l'aile produit quatre fois moins de traînée. Une fois que nous allons un tiers de notre vitesse, l'aile produit neuf fois moins de traînée. Comme la quantité de traînée diminue beaucoup plus vite que notre vitesse de l'air, nous n'atteindrons jamais une vitesse de l'air nulle sans avoir à courir. Si nous avons un vent contraire, nous pourrait atteindre une vitesse sol nulle, ce qui est ce qui nous importe vraiment lors de l'atterrissage.

Ce type d'arrondi fonctionne mieux sur les planeurs moins performants, qui pèsent moins et ont donc moins d'élan (moins de force est nécessaire pour les arrêter). Les planeurs moins performants ont également une plus grande surface de voile et créent donc plus de traînée lorsque l'aile est utilisée comme aérofrein. Le « flare aérofrein » n'est PAS particulièrement efficace par vent nul ou à haute altitude, et il est particulièrement inefficace sur les planeurs hautes performances qui pèsent plus (ce qui signifie plus d'élan donc plus difficile à arrêter) et moins de surface (ne crée pas autant de traînée pour vous ralentir). Un autre problème avec ce flare est que lorsque l'aile décroche, la masse d'air entraînée derrière nous, qui voyageait avec nous, se détache maintenant de notre aile et essaie de continuer à nous dépasser. Si vous avez déjà atterri sans vent et que vous avez eu l'impression d'être poussé par derrière juste après avoir arrondi, c'était votre air entraîné qui vous frappait !

L'autre type d'évasement s'appuie sur la loi physique selon laquelle l'énergie peut être transférée mais pas éliminée. S'il est physiquement impossible d'éliminer notre énergie cinétique vers l'avant, nous devons faire preuve de créativité et la transférer ailleurs. Si la poussée dans notre évasement est plus lente afin que le planeur transfère l'énergie cinétique (vitesse de l'air) en énergie potentielle (altitude) aussi efficacement que possible, nous prenons notre élan vers l'avant et le transformons en élan vertical/montant. Comme la gravité est nulle, nous ne montons pas longtemps avant de redescendre. J'ai pris l'habitude d'appeler ce type d'évasement l'évasement « ¼ de boucle » ; c'est une excellente façon de le visualiser, même si ce n'est pas exactement ce que nous faisons. Ce n'est pas tout à fait exact car, à mesure que nous montons, notre vitesse diminue et lorsque l'aile commence à décrocher, elle perd sa capacité à créer de la portance et continue de changer notre direction de déplacement. À moins que vous n'ayez fait un flare très tôt et que vous ne soyez monté très haut, nous n'allons pas vraiment monter verticalement - ce n'est donc pas vraiment un quart de boucle (encore une fois, c'est juste une excellente façon de le visualiser). Comme nous ne montons pas parfaitement verticalement, nous n'avons pas encore éliminé TOUT notre élan vers l'avant. Mais comme nous avons grimpé un peu, nous n'avons pas non plus terminé et ne sommes pas encore au sol ! Alors que la gravité absorbe le dernier de notre élan vers le haut et que nous commençons à redescendre vers le sol, notre planeur est forcé de glisser sur la queue. En haut, ce serait terrifiant et nous lancerions sûrement notre parachute, mais c'est idéal dans cette situation car le planeur qui glisse sur la queue crée une force qui tire contre notre direction de déplacement vers l'avant. Une autre chose qui rend ce type d'évasement si efficace est que, lorsque l'aile décroche et se sépare de l'air entraîné que nous tirons derrière nous, cet air a une composante ascendante. Je ne sais pas vraiment si la composante ascendante de cet air nous aide à atterrir en douceur, ou si elle passe simplement au-dessus de nous plutôt que de nous percuter… mais dans tous les cas, grimper un peu avant de se séparer de cette masse d'air entraînée est très utile.

Un atterrissage un peu trop tôt n'est pas un problème, ralentissez simplement votre mouvement d'arrondi encore plus pour terminer votre montée avec le nez en l'air et maintenez-le. À moins que vous ne soyez ridiculement haut, la physique garantit que vous redescendrez en douceur. Cet atterrissage a été super doux !

Ce « ¼ loop flare » est particulièrement efficace sur les planeurs hautes performances, car ils transfèrent efficacement cette énergie cinétique en énergie potentielle lorsque nous montons un peu dans notre flare. Les planeurs hautes performances pèsent également plus lourd, ce qui signifie que la gravité les aspire plus fort, ce qui rend difficile de monter à une hauteur inconfortable pendant notre flare (bien que cela puisse être fait). S'il y a un inconvénient à l'évasement ¼ loop, c'est qu'il nécessite que le planeur soit équilibré avant votre flare. Si les ailes ne sont pas de niveau, ou s'il y a une certaine oscillation de lacet, vous feriez probablement mieux de combiner l'évasement avec les freins à air et la course. Ce que je préfère dans l'évasement ¼ loop, c'est que, comme le mouvement de poussée est effectué assez lentement, cela donne à mon cerveau le temps de traiter la façon dont le planeur réagit à ma poussée. Si je commence mon flare et que je monte rapidement, je sais que j'ai eu un peu trop d'énergie, et je peux maintenir cette position de barre jusqu'à ce que j'arrête de monter avant de terminer mon flare (communément appelé « flare en deux étapes », qui fonctionne très bien). Je pense que cette technique d'arrondi permet de réduire la pression de la synchronisation parfaite de l'arrondi, car si nous sommes un peu en avance sur l'arrondi, la physique fonctionne d'autant mieux et nous avons le temps d'ajuster le taux de tangage de notre arrondi pour ne pas nous élancer trop haut. Je soulignerai qu'attendre trop longtemps pour arrondir signifie que nous n'avons pas assez d'énergie pour monter un peu, donc arrondir un peu tôt est bien mieux que d'être même un tout petit peu en retard. On peut en dire autant de l'arrondi avec les aérofreins - puisqu'il s'agit d'une rotation très rapide du planeur en cabré, et que nous changeons à peine de direction, si vous êtes un peu en avance, ce n'est pas si mal car l'aile fait beaucoup plus de traînée à cette vitesse aérienne plus élevée. L'arrondi avec les aérofreins peut vraiment vous sauver la mise si vous avez mal évalué votre approche et que vous DEVEZ arrondir tôt parce que vous avez dépassé la zone d'atterrissage ou qu'il y a un obstacle sur votre chemin. Et tout comme pour l'arrondi ¼ de boucle, si vous êtes trop tard avec l'arrondi des freins à air, l'aile ne fait pas beaucoup de traînée pour vous ralentir, vous feriez donc mieux de prévoir de courir (courir plus et plus vite que d'habitude, car l'arrondi des freins à air nécessite presque toujours de courir déjà).

Nous pouvons voir le sol défiler horizontalement tandis que le maître pilote Paul Voight vole à travers son « ras de sol » en attendant de faire un arrondi.

Au moment où il commence son arrondi, nous pouvons voir qu'il a encore une vitesse sol importante. Il planifie son arrondi de manière à avoir suffisamment d'énergie cinétique pour monter un peu, et arrondit en douceur pour que le planeur transfère cette énergie efficacement.

Au sommet de son évasement « ¼ de boucle », nous pouvons voir que le planeur a légèrement grimpé, mais plus important encore, nous pouvons voir qu'il a maintenant peu ou pas d'élan vers l'avant.

Voilà ! Paul Voight a utilisé les lois de la physique pour réaliser un atterrissage sans pas et sans vent !

En regardant les choses dans leur ensemble, toutes les techniques d’atterrissage dont nous parlons ne sont que des façons différentes de réussir un retour sur Terre en toute sécurité. Peu importe la technique que nous choisissons, ou même la façon dont nous l’exécutons, en fonction de notre aile ou de la gravité. Notre destin dépend de la façon dont nous appliquons et respectons les lois de la physique, et ce sont ces lois qui déterminent le résultat de nos atterrissages. En comprenant la situation dans son ensemble, nous pouvons vraiment voir ce que nous devons accomplir. Nous devons approcher le sol avec une vitesse aérienne supplémentaire afin de pouvoir arrondir et avoir une phase de « rase-mottes » pour n’avoir qu’un élan horizontal. À moins d’avoir un fort vent de face, nous voulons arrondir en douceur et avec suffisamment d’énergie cinétique (vitesse aérienne) pour monter juste un peu. Dans l’arrondi en quart de boucle, c’est le mouvement d’arrondi plus lent et le peu de montée qui font vraiment fonctionner la physique vers un arrêt complet et un atterrissage sans pas. Et comme nous parlons de science, cela fonctionne à chaque fois ! Nous devrons peut-être modifier les entrées ou les techniques que nous utilisons d’un atterrissage à l’autre, mais suivre les lois de la physique se traduira par des atterrissages en douceur à chaque fois !

Maintenant que nous comprenons mieux comment faire un flare, nous pouvons atterrir avec plus de flair. Sortez, prenez de la hauteur, volez loin et réussissez vos atterrissages !

Un atterrissage tardif est une situation difficile dans tous les cas : pas assez d'énergie pour monter pour un « quart de boucle » et pas assez de vitesse pour créer suffisamment de traînée pour la méthode « aérofrein ». Si vous attendez trop longtemps, il est physiquement impossible de réaliser un atterrissage complet.