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Il est courant d’entendre dire, à propos de notre PTV (Poids Total Volant), qu’il est largement préférable de voler en haut de fourchette. Voilà bien un propos qui mérite d’être nuancé...
- Marc Boyer
- Guides de vol
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Les avantages de voler en haut de fourchette
Le plus facilement et le plus souvent évoqué est celui de la vitesse : on constate, en air calme, une différence de 2 à 3 km/h entre le bas et le haut de la fourchette avec une aile « classique ». Ce gain de vitesse varie selon les voiles et les tailles de voiles, mais, quoi qu’il en soit, on ne gagnera jamais plus de 3 ou 4 km/h.
À noter
À noter que les mini-voiles ne réagissent pas de la même façon aux variations de charge alaire. Elles fonctionnent avec des fourchettes de poids parfois très étendues, car elles sont conçues pour voler avec des charges alaires très fortes (< 5), permettant d’atteindre des vitesses très élevées (< 50 km/h).
Ce qui change le plus quand on vole en haut de fourchette avec une aile « classique », c’est sa maniabilité et sa capacité à moins se déformer dans la turbulence. La charge alaire influe énormément sur les tensions de l’aile : bien chargée, une aile se déforme moins sur son envergure, et ses bouts d’aile ont moins tendance à reculer puis revenir vers l’avant. Ces mouvements avant-arrière sont très néfastes pour la glisse de l’aile et entraînent du ballooning (augmentation de l’épaisseur relative du profil) : quand les bouts d’aile partent vers l’arrière, ils compriment les cellules du centre de l’aile, qui deviennent ainsi plus épaisses au niveau du bord de fuite.
Et quand les bouts d’aile reviennent vers l’avant, ils compriment les cellules au niveau du bord d’attaque, qui se détend alors. Les bandes de tension placées sur l’envergure et dans les structures internes ont pour objectif de limiter ces mouvements et de mieux répartir les efforts. C’est l’un des points sur lesquels nos ailes ont le plus progressé ces dernières années. De nombreux nouveaux modèles évoluent d’une version à la suivante en améliorant uniquement les tensions et en modifiant leur bord d’attaque, en le renforçant pour améliorer l’écoulement de l’air sur cette zone déterminante. Ces modifications ne sont pas très visibles (car elles portent sur les structures internes), mais elles influent énormément sur le rendement des ailes et sur leur comportement.
Une aile trop rigide, trop tendue offrira de meilleures performances, mais pourra perdre en stabilité, en amortissement et en agrément de pilotage. Il est fréquent aussi qu’elle soit très réactive à la commande et demande alors trop de précision à cause d’un débattement utile devenu trop court. Ces ailes rigides sont finalement moins confortables et moins agréables à piloter. Parfois aussi, les ailes très chargées et très rigides n’offrent pas un très bon retour d’information, notamment à travers les commandes. Ce sont des ailes un peu "muettes" qui peuvent surprendre leur pilote : certains pilotes l’expriment très bien en disant : « je n’ai rien senti, ni rien vu venir, et bing, je me suis fait fermer ! ».
En haut de fourchette, on limite les déformations, on réduit la traînée, on bénéficie d’un meilleur écoulement de l’air, d’un meilleur rendement, d’une meilleure glisse et on est plus efficace dans les lignes droites turbulentes. Moins de déformation induit aussi une meilleure résistance à la fermeture. On échappe à certaines fermetures du fait de voler plus vite. Ce point est facilement vérifiable lorsqu’on vole accéléré : une aile accélérée devient plus tendue (et donc moins souple), car en accélérant, on modifie son incidence tout en augmentant les tensions sur la voilure.
En théorie, plus on vole vite, plus on se met à l’abri de certaines rafales, celles, en tout cas, qui ne sont pas assez puissantes pour franchir le seuil de fermeture (l’incidence à laquelle une aile a de fortes chances de fermer). Cependant, il convient de se méfier du risque de fermeture en vol accéléré, car les réactions de l’aile sont plus dynamiques et plus techniques à gérer.
Enfin, il ne faut jamais oublier que, quelle que soit la voile, il existe toujours un risque de fermeture en vol accéléré, même si l’aile donne le sentiment d’être indestructible.
En haut de fourchette, les ailes sont plus réactives et plus précises en pilotage. On utilise moins de débattement à la commande, car la charge alaire influe fortement sur le débattement utile*. Les efforts à la commande augmentent d’autant que la charge alaire est forte.
En résumé
En résumé, en haut de fourchette, les commandes sont plus dures et l’on peut mettre son aile en virage avec beaucoup moins d’amplitude. Les pilotes qui aiment piloter avec un petit débattement et qui pilotent « aux poignets » apprécient particulièrement de voler en haut de fourchette.
Inconvénients en haut de fourchette
Le principal inconvénient du haut de fourchette PTV est de rendre l’aile plus dynamique et plus réactive, même si, pour certains pilotes, c’est un avantage plutôt qu’un inconvénient. C’est vraiment une affaire de goût et d’expérience. En conditions turbulentes, l’aile réagira avec plus de vitesse sur les axes de tangage et de lacet et demandera donc plus d’anticipation. Certaines ailes, en devenant trop tendues, sont moins stables et plus réactives à la turbulence. Le vol devient moins confortable. Les ailes chargées (haut de fourchette) sont plus maniables mais se pilotent avec moins de débattement. Leur débattement utile est donc moins grand. En cas de sortie de domaine de vol, la marge de surpilotage** se réduit parfois de façon très prononcée. Perdre plus de 10 cm de marge de surpilotage est assez courant entre un haut et un bas de fourchette.
Le fait de voler chargé (haut de fourchette) donne à l’aile une vitesse de décrochage légèrement supérieure : alors qu'en bas de fourchette, une aile EN-B décroche autour de 22 km/h, en haut de fourchette, elle décroche parfois autour de 24-25 km/h. La différence de vitesse est faible, par contre la différence de débattement est plus marquée, car on perd du débattement à la commande, parfois jusqu’à 20 cm. C'est énorme ! Il est essentiel de tenir compte de cette diminution si vous décidez de voler à PTV maxi.
En haut de fourchette, une aile aura des réactions plus dynamiques sur des sorties de domaine de vol. Sur des fermetures massives, les départs en rotation et en tangage seront plus dynamiques. Depuis une dizaine d'années, on voit (notamment en SIV) certaines ailes en haut de PTV, quelle que soit leur catégorie, réagir violemment en tangage sur des fermetures asymétriques fortement contrées à la sellette. Sur des contres à la sellette dynamique, ces ailes ré-ouvrent spontanément et repartent très fort en tangage entraînant une deuxième fermeture massive.
D'où l'idée parfois évoquée de ne pas contrer très fort à la sellette les fermetures asymétriques, mais au contraire de les laisser partir pour obtenir des remises en vol plus douces.
L’idée n’est pas mauvaise et reste concevable quand on vole loin du relief (car un changement de cap n’est pas dangereux). Mais elle est à exclure quand on vole à proximité du relief : sortie de décollage, cheminement proche du relief, approche... où contrer une asymétrique et garder son cap est vital.
En haut de fourchette sur des ailes qui ont une tendance à faire du roulis, ce défaut s'accroît. Soyez d’autant plus vigilant dans le choix et dans le réglage de votre sellette ou cocon avec ce type d’ailes. Les sellettes/cocons avec une géométrie de type ABS à cuissardes renforcent cette instabilité alors que les ABS classiques l'atténuent.
Bon à savoir
À propos de votre réglage de ventrale, il n’est pas forcément judicieux de la resserrer et de rapprocher vos points d'ancrage car cela a pour effet de creuser un petit peu plus la voûte de l'aile et possiblement d’augmenter un peu plus sa sensibilité en roulis.
En résumé
En essayant de simplifier les conseils sur ce sujet plutôt complexe, on peut dire qu’il n’est pas conseillé et qu’il n'est pas intéressant, pour un pilote en pleine progression, de voler en haut de fourchette avec une aile de niveau A ou B low. Pour ces pilotes et avec ce type d’aile, voler autour du milieu de fourchette est souvent le mieux. À partir du niveau B middle et B high, il est plutôt pertinent de voler au-dessus du milieu de la fourchette, voire en haut de la fourchette. Mais le haut de fourchette ne veut pas dire au poids maxi. Je conseille fortement de garder entre 2 et 4 kg de marge avec le poids maxi indiqué. Ce conseil est également valable avec la plupart des ailes EN-C.
À partir du niveau C, les ailes fonctionnent bien en haut de fourchette, même s’il existe des exceptions (Sage, Sigma DLS, Alpina 5...) qui s'accommodent très bien d'être moins chargées.
Avec les ailes EN-D et CCC, à plus de 6,5 d'allongement, la question ne se pose plus, il faut voler en haut de fourchette.
C’est à chacun de faire des essais et de vérifier si, en étant 2, 3 ou 4 kg en dessous du poids max, on est gagnant ou pas. L’objectif étant d’optimiser son taux de chute et ses montées en thermique tout en restant maniable et efficace en transition. La question contient une part de subjectivité.
Comment gagner des kilos ?
Pour gagner des kilos, le plus simple est d’utiliser des ballasts. L’idéal est de mettre le ballast dans une poche ventrale reliée aux maillons de votre sellette. L’avantage de ce montage est que vous ne modifiez pas l’équilibre de l’aile et l'emplacement du centre de gravité aile-pilote. L'inconvénient avec ces ballasts en ventral est qu'on est limité dans le litrage. On peut embarquer assez facilement jusqu’à 5 litres de lest.
Si vous vous lestez avec plus de litrage, entre 5 et 10 litres, il faut placer le ballast en sous-cutal. À ce moment-là, vous faites légèrement descendre le centre de gravité. Vous êtes gagnant en termes de stabilité mais perdant en termes de maniabilité. C’est pour cette raison que parfois certaines ailes lestées volent mieux en ligne droite mais perdent en maniabilité.
"Pour gagner ou perdre du poids, j'ai l'habitude de changer de cocon pour voler, soit avec un cocon de cross à 3,5 kg avec un secours à 1,5 kg, soit avec un cocon ultra-light à 1,8 kg équipé d’un secours à 800 g. Je gagne ou je perds ainsi facilement 2,4 kg."
Marc Boyer
N’oubliez pas que le PTV dépend à 70 % du poids de vos accessoires. L’aile ne représente que le tiers du poids de votre sac. En passant d’une voile classique à une voile ultra-light, on ne gagne qu'environ 1 kg en moyenne. Pour s’alléger, il faut donc impérativement s'intéresser au poids de tous ses accessoires : sellette ou cocon, parachute, casque, vêtements, instruments, sac de portage. La différence se fait là. Il est utile de savoir que le comportement des ailes évolue par tranches d’environ 2 à 3 kg.
Certains fabricants essaient d’être plus précis dans le conseil à propos de la charge alaire en indiquant un poids optimum. Il y a donc deux fourchettes de poids indiquées : une qui correspond aux PTV de l’homologation et une autre qui indique la fourchette de poids optimum offrant le meilleur compromis.
Les avantages de voler en bas de fourchette
Le plus connu est de gagner en taux de chute. On optimise le taux de montée et l'efficacité en thermique... mais cela n'est efficace que si l'aile garde une assez bonne maniabilité car n’oublions pas que le placement dans l’ascendance est le critère numéro 1 pour être efficace en thermique. Il y a donc un compromis à trouver entre voler à faible charge alaire et conserver une bonne maniabilité.
Autre avantage pour les pilotes débutants : la prise en charge au décollage sans vent est plus rapide en bas de fourchette.
Inconvénients en bas de fourchette
En plus de perdre quelques km/h en vol droit, ce que l’aile perd le plus en bas de fourchette c'est de la réactivité, de la précision de pilotage et de la glisse. Moins rigides en bas de fourchette, les ailes perdent aussi, souvent, de la résistance à la fermeture et il n’est pas rare d'avoir des bouts d’ailes un peu plus fragiles. Il existe toujours une limite de charge alaire en dessous de laquelle les ailes n’offrent plus le bon compromis que chaque pilote recherche entre stabilité, pilotage et rendement de son aile. C’est une question dont la réponse dépend grandement du ressenti de chaque pilote.
Quand on vole en bas de fourchette, on peut récupérer dans les lignes droites du rendement, de la finesse et de la glisse en utilisant l'accélérateur : les 4 ou 5 km/h gagnés permettent de retrouver une bonne glisse et d'être plus efficace dans les transitions. Quand on vole à ces vitesses-là, entre 42 et 45 km/h, les ailes actuelles ne sont pas plus fragiles et pas plus sensibles à la fermeture, au contraire elles sont plus tendues et plus rigides. Il ne faut donc pas s’en priver.
Voici des voiles récentes que j'ai pu essayer et qui volent avec des charges alaires différentes :
- Theta, Sigma DLS, Arak air 2, Sage, Alpina 5, X-Alp 5 sont des ailes qui restent efficaces et performantes en bas et en milieu de fourchette.
- Zeo Lite 2, Omega ULS, GTO 3, Vertex, LIvi sont des ailes qui apprécient d’être volées en haut de fourchette.
Charges alaire moyennes en fonction des allongements et des catégories
- Ailes EN-A : allongement moyen 4.8, charge alaire moyenne 3.1.
- Ailes EN-B : allongement moyen 5.4, charge alaire moyenne 3.4.
- Ailes EN-C : allongement moyen 6.2, charge alaire moyenne 3.8.
- Ailes EN-D : allongement moyen 6.8, charge alaire moyenne 4.
- Avec une CCC à plus de 7 d’allongement, la charge alaire moyenne est de 4.5.
- En biplace, la charge alaire va parfois jusqu'à 5 kg/m2 à PTV max. Au contraire, en bas de fourchette en biplace, la charge alaire est parfois d'à peine 2,6 kg/m2.
Conclusion
"Globalement, plus on monte en gamme, plus le niveau de pilotage est élevé et plus il est conseillé de voler en haut de fourchette. On ne peut donc pas donner le même conseil à un débutant volant avec une EN-A et à un pilote expérimenté utilisant une aile EN-C ou D. Les ailes à fort allongement (à partir de 6,5) ont besoin d'être davantage chargées que les ailes d’allongement plus faible. La charge alaire agit directement sur la tenue des ailes, c'est-à-dire leur capacité à conserver leur forme structurelle."
"Pour conclure, voler en haut ou en bas de fourchette dépend avant tout de votre niveau de pilotage.
Il faut, bien sûr, prendre en compte tous les aspects techniques évoqués dans cet article, mais il existe aussi une part de subjectivité en lien avec votre ressenti, vos habitudes de pilotage et votre pratique. La charge alaire idéale est celle qui correspond avant tout à votre niveau de pilotage, à votre aile et à l'utilisation que vous en ferez."
Glossaire
* Débattement utile : c’est la quantité de commande que l’on utilise couramment pour piloter et contrôler son aile.
** Marge de surpilotage : c'est la position de commandes, plus ou moins haute, à partir de laquelle l’aile peut se remettre en vol à la suite d’une sortie de domaine de vol et dans sa phase de reconstruction.
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