« principes élémentaires du vol des cerfs-volants»

par Michel Trouillet
Comme l’oiseau le cerf-volant est plus lourd que l’air.
Afin qu’il puisse voler il faut que l’air qui glisse sur lui développe une force supérieure à son propre poids .
Pour comprendre ce qui se passe au dessous et au dessus de votre cerf-volant, prêtons nous à une petite expérience. Par la fenêtre ouverte de votre voiture, à l’arrêt et par temps calme, placez la paume de votre main face au sens de la (fig 1)marche du véhicule. Votre main a tendance à retomber, il vous faut faire un effort musculaire pour la maintenir immobile (fig 1).
Si la voiture se met à rouler, vous créez un vent relatif, le même que celui qui générer une tension sur le fil de retenue de votre cerf-volant lorsque vous vous mettez à courir ou à rembobiner rapidement la ficelle déroulée. Si le vent s’était mis à souffler naturellement on l’aurait qualifié de laminaire et il aurait produit les mêmes effets sur votre main.

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Si la voiture accélère vous ressentez une force de plus en plus grande qui tire votre bras en arrière.
Cette force d’origine aérodynamique s’appelle résultante aérodynamique.
De la même façon si vous maintenez votre cerf-volant face à un vent fort et que vous lâchez rapidement du fil, votre objet volant sera projeté en arrière au lieu de tomber (2).

Maintenant inclinez votre main, la paume vers le sol et l’avant légèrement relevé. L’angle que forme le plan moyen de la main avec le vent (relatif ou laminaire) s’appelle l’angle d’incidence (3). Sur votre cerf-volant vous recherchez cet angle un déplaçant d'arrière en avant le point d’attache de la ligne de retenue sur les brides attachées sur la membrure de votre cerf-volant.
Vous ressentez, à présent deux forces sur votre main, l’une vers l'arrière et l’autre qui tend à soulever votre bras. En créant avec votre main ou votre cerf-volant un angle assez faible par rapport au vent vous avez modifié l’orientation de la résultante aérodynamique.

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Deux forces agissent à présent sur votre main et votre cerf-volant: Une force dirigée vers l'arrière, parallèle au vent et qui s’oppose au mouvement : c’est la traînée.
Une force perpendiculaire au vent dirigée vers le haut : la portance .
Plus votre voiture accélère , moins votre bras pèse il vous suffit de compenser musculairement la traînée qui vous tire vers l'arrière pour voir votre main s’élever et voir son poids complètement compensé.
Mais la forme de la main étant peu aérodynamique, la traînée est importante. Le profil des ailes d’un oiseau ou d’un avion sont mieux adaptés. Une traînée plus faible et une portance plus grande, et le tour est réussi pour se jouer de la pesanteur. Une démarche similaire guidera votre conception d’un cerf-volant en sachant toutefois qu’aucune équation ne permet de vraiment prévoir le comportement d’une construction de papier
ou de tissus aux surfaces changeantes. qui s’adaptent et se déforment au gré des vents.

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Observons d’abord le comportement de ce bambin qui court, comme un dératé avec son Eddy (losange)), sur la pelouse du jardin public situé en face de vos fenêtres.
Le gamin en question, malgré le vent relatif qu’il crée en courant, ne parvient qu’à raser le gazon et couper tout ce qui dépasse. Son cerf-volant, qui refuse de monter, est dit “cabreur”(fig.1). Le point d’attache de la ligne de retenue sur les brides, ayant été fixé trop à arrière du cerf-volant (queue), la résultante dynamique s’échappe vers l’avant. La traînée restant la seule force qui s’additionne au poids du cerf-volant, ce dernier fait plus fonction de charrue que d’objet volant… Sa durée de survie est alors relativement limitée.

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Vous consolez les pleurs du bambin cerf-voliste en effectuant le réglage inverse. Vous décidez, maladroitement, (vous n’avez pas la science infuse) de ramener franchement vers l’avant (vers le nez du cerf-volant) le point d’attache du fil de retenue. Le cerf-volant s’envole alors au moindre souffle mais ressemble à une feuille morte. Vous constatez un vol complètement désordonné. Le cerf-volant se balance en tous sens avant de se mettre à tourbillonner et de s’écraser lamentablement au milieu du massif de géraniums, au grand dam du gamin qui vous croyais expert en la matière. Le cerf-volant est réglé “piqueur” (fig.2). Le point d’attache étant fixé trop à l’avant, le nez est tiré vers le sol. La force du vent exerce alors sa pression sur le dessus, (face tournée vers le ciel) plaquant irrémédiablement le jouet d’Eole vers le sol . Ce type de réglage pourrait être comparé au fonctionnement d’un aileron de voiture de course, qui plaque le véhicule au sol afin d’en améliorer la tenue de route… Ce n’était évidemment pas le but recherché (sic)…

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Vous prenez alors le cerf-volant par la bride, et , en glissant les doigts d’avant en arrière, vous constatez qu’une zone d' équilibre peut être définie. Trop vers l’avant, le cerf-volant est instable, trop vers l’arrière, le cerf-volant refuse de s’élever mais tire plus fort (s' oppose plus au vent). Cette plage, de quelques millimètres ou quelques centimètres (selon la grandeur du cerf-volant), est le centre vélique du cerf-volant (fig.3). Vous pouvez désormais adapter votre cerf-volant à la force du vent. Un souffle léger et le point d’attache sera réglé plus avant, un vent plus soutenu c’est vers l’arrière que vous effectuerez le réglage. Vous pouvez ainsi faire varier la force de traction du cerf-volant sur le fil de retenue. Vous allez enfin rendre heureux le gamin qui trépigne d’impatience, en lui expliquant toutefois qu’il ne sert à rien de courir si le vent est suffisant, et, que le cerf-volant ne peut voler que si le vent souffle devant le cerf-volant (face tournée vers soi et vers le sol).
Évitons toutes confusions sur la position par rapport au vent : Lorsque le fil est déroulé, et que le cerf-volant est attaché, prêt à voler, le cerf-voliste doit sentir le souffle du vent derrière ses oreilles. Élémentaire et pourtant !…

A retenir

  • Pour la plupart des cerfs-volants, les baguettes se fixent côté ciel. Le bridage se trouve côté sol.
  • Un réglage piqueur s’obtient en avançant vers le nez du cerf-volant le point d’accrochage. Ce type de réglage pour les vents plus faibles.
  • Un réglage cabreur s’obtient en reculant vers la queue du cerf-volant le point d’accrochage. Ce réglage convient aux vents plus forts.
  • L’arc est réglé plus ou moins creux jusqu’à la stabilité parfaite du cerf-volant. Il peut être remplacé par un dièdre comme dans le cerf-volant de type Eddy.

Mise en vol

Redresser le cerf-volant pour le placer face au vent . appuyer le cerf-volant contre un support ou demander un aide.
Tirer d' un coup sec sur la ligne en reculant de quelques pas. pomper » le fil jusqu’à la stabilité du vol.

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Pour stabiliser le vol

Parmis les éléments stabilisateurs du vol du cerf-volant les deux principes les plus utilisés sont le dièdre et les queues.

Le dièdre

 

Les queues

Queues en bols : forte traînée très stabilisatrices mais diminuent l' angle de vol

queues drapées: faible traînée, très décoratives en vol, ont tendances à s'autoporter et à rendre le cerf-volant piqueur

Queues à godets : innovation de notre club et du collège de Baillargues, capacité à s'autorégler, grand pouvoir stabilisateur sans altérer l' angle de vol

Manches à air: bonne stabilisation et traînée moyenne

Queues papillotes: jolies, traditionnelles et sac de noeuds garantis

Queues rubans, belle présence en vol, peu de traînée, classique

Queues à sacs: grand pouvoir stabilisateur, s' adaptent aux vents automatiquement, nécessitent un émerillon

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