Cerf-volant à Voile Souple : Fonctionnement, Types et Pilotage

Le cerf-volant à voile souple est un aéronef fascinant, combinant sport aérien et art ancestral. Directement issu des premiers cerfs-volants, il est retenu à la terre par un fil unique, le plus souvent employé dans un but esthétique, arborant des formes variées et des couleurs éclatantes. Cet article explore en détail le fonctionnement, les différents types et les techniques de pilotage des cerfs-volants à voile souple.

Stabilité et Aérodynamisme

L’écoulement de l’air autour d’un plan crée de nombreuses turbulences. Un cerf-volant plat, dont la voilure est totalement plane, est donc naturellement instable.

Rôle de la Queue

Le dispositif le plus simple pour stabiliser un cerf-volant plat est l'ajout d'une traîne ou queue. Cette queue abaisse le centre de gravité de l’appareil et ses réactions aérodynamiques corrigent celles de la voilure. La queue est un élément constitutif de tout cerf-volant plat et il est conseillé de ne pas la sous-estimer. Il est recommandé de prévoir une longueur de queue équivalente à sept à dix fois la hauteur du cerf-volant, quitte à la réduire sur le terrain si le vent est faible. Il est donc judicieux lors de vos séances d’envol de prévoir de quoi ajouter des queues (ajouter de la longueur) aux cerfs-volants.

Il est important de réfuter l'idée reçue selon laquelle il faudrait placer des poids à l'extrémité de la queue. Alourdir la queue est contre-productif car le vent ne suffira plus à l’entraîner et elle quittera le plan de vol, ajoutant son propre déséquilibre à celui de l'appareil.

Les cerfs-volants plans se stabilisent donc par des queues, plus ou moins longues, de 8 à 10 fois la longueur de l'appareil. Inversement, une queue trop développée empêche l'appareil de s'élever.

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Cerf-volant à Quille

Le cerf-volant à quille trouve sa stabilité grâce à une dérive centrale solidaire de la voilure et située sur son axe de symétrie. Le positionnement de cette dérive permet un écoulement de l'air parfaitement symétrique de chaque côté du cerf-volant (surfaces de poussée). Cela leur permet d'aborder des vents forts, grâce à l'équilibre des pressions entre les plans sustentateurs et les plans directionnels.

Types de Cerfs-Volants à Voile Souple

Les cerfs-volants à voile souple se déclinent en plusieurs catégories, chacune ayant ses propres caractéristiques et usages.

Cerfs-Volants Plans Traditionnels

Ce sont les plus anciens et les plus faciles à réaliser soi-même. Ils sont composés d'une armature et d'une voile plate, stabilisée grâce à une queue. On retrouve dans cette catégorie des modèles comme le Combattant, le Wau Bulan et l'Eddo.

Cerfs-Volants Pilotables

Dans les années 70, Peter Powel a popularisé un modèle en forme de losange à deux fils. En tirant sur un fil plus que sur l'autre, on crée un déséquilibre au niveau des deux plans de portance, déplaçant le centre de poussée et entraînant une rotation du cerf-volant autour du plan le moins portant.

Parafoils

Créé par Domina Jalbert en 1953, le parafoil est une synthèse réussie entre le parachute et l'aile d'avion, appliquée au cerf-volant. Il est constitué d'un ensemble de cellules souples profilées, qui se gonflent au vent grâce à des orifices d'entrée d'air situés sur le bord d'attaque. Un ensemble de dérives sur l'intrados facilite l'écoulement de l'air.

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Voiles Monopeaux

Ces voiles sont dédiées à la traction terrestre. "Monopeau" signifie que "l'épaisseur" de la voile ne correspond qu'à une seule couche de tissu. Les nasawings sont des voiles de conception ancienne, robustes, simples et rapides à construire. La nasawing "d'origine", la NPW5 (NasaParaWing 5), a subi des modifications pour évoluer vers de nouveaux modèles de nasawings, plus performants : NPW9b, et récemment la Teega.

Ces voiles sont puissantes mais ont une remontée au vent peu performante. Elles ne peuvent pas être utilisées sur l’eau, car la possibilité de redécollage est totalement exclue.

Voiles Monopeaux à Armature

Il s'agit des C-quads, des Beans, des Tridents essentiellement. Pour ces voiles, performantes, la difficulté de construction est essentiellement liée aux armatures et leurs gaines. L'armature du bord d'attaque, si elle est d'un seul bloc, est difficile à trouver (très longue), est une zone de fragilité et rend le pliage de la voile pénible si l'on ne maîtrise pas la technique.

Voiles à Caissons

Ces voiles se déclinent en versions terrestres et marines.

Voiles à Caissons Terrestres

Utilisées pour la traction (buggy, mountainboard, ski …) ou le saut. Les voiles les plus stables seront dédiées au saut ou au ski, au mountainboard et les plus performantes à la traction de buggy.

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Voiles à Caissons Marines

Utilisées pour la traction en surf, mais également terrestre pour notamment le ski, le mountainboard. Ces ailes ont une tendance très stable. Elles sont équipées de clapets qui permettent de garder l’aile gonflée, ce qui favorise la stabilité et permet de redécoller dans l’eau. Elles sont cependant de moins en moins utilisées en kitesurf, au profit des voiles à boudins.

Voiles en Arche à Caissons

Destinées à la traction en surf, ces ailes sont issues des ailes marines, mais ne possèdent pas de bridage et en sont donc, en théorie simplifiées. En théorie seulement car leur conception et leur construction sont beaucoup plus délicates que celles des voiles à caisson classiques et sont donc à déconseiller au débutant en construction. Elles ont généralement 2 lignes pour la puissance et 2 autres pour le pilotage et la gestion de la puissance (en modifiant l’incidence).

Voiles à Boudins ou Voiles en Arche Gonflables

Destinées la traction en surf, elles n’ont, comme les arches à caissons, pas de bridage et se pilotent de la même manière que celles-ci. C’est le type d’aile, qui actuellement est le plus répandu en kitesurf. Les boudins gonflables permettent bien sûr de maintenir le profil en forme, mais aussi de garder l’aile à la surface de l’eau en cas de chute.

Ailes de Kitesurf à 5 Lignes

Depuis 2005 sont apparues des ailes de kitesurf avec 5 lignes. Beaucoup de fabricants d'aile proposent une 5ème ligne pour une plus grande plage d'utilisation et un redécollage plus facile. C'est une invention, baptisée "le KCS", de Michel Bousquet qui fut commercialisée en premier par Wipika en 2004 et aussi sous forme d'un kit à adapter sur une barre existante. Les fabricants comme North ou F-ONE vendent aussi des barres déjà équipées de la 5ème ligne. Michel Bousquet est un inventeur indépendant qui voulait améliorer la sécurité et l'autonomie des kitesurfeurs. La 5ème ligne offre la possibilité de réduire la puissance de l'aile en la tendant.

Choisir son Cerf-Volant de Traction

Pour les amateurs qui souhaitent découvrir la pratique du cerf-volant de traction, il est important de considérer les éléments suivants avant l'achat :

  • Voiles de traction 2 lignes : Les petites voiles 2 lignes de taille de 120 à 150 cm sont des modèles spécialement destinés aux enfants (au moins à partir de 9 ans). Les voiles 2 lignes de dimensions de 170 à 210 cm, adaptables au moins à partir de 10 ans. Les voiles 2 lignes de dimensions de 220 à 350 cm environ, adaptables au moins à partir de 12 ans, conseillées pour les gabarits de + de 40 kg.
  • Voiles de traction 4 lignes non depower (non border/choquer) : Attention de ne pas acheter pour vos débuts des voiles de traction trop performantes, restez sur des voiles pour niveau débutant avec un bon compromis pour votre apprentissage et votre évolution. Les voiles 4 lignes de petites tailles (1 à 2 m2) : peuvent être pilotées par tout public mais à partir d'un âge mini de 12 ans. Les surfaces de 3 à 4.5 m2, ce sont les surfaces de voiles les plus utilisées et souvent les premières surfaces conseillées pour débuter pour un adulte au gabarit moyen (60 à 85 kg). Les voiles de 5 à 7 m2 sont utilisées principalement pour la traction par vent faible à moyen (1.5 à 3.5/ 4 Bft : 10 à 20 / 25 km/ h ) pour les gabarits moyens (60 à 85 kg ). Les voiles de plus de 8 m2, sont des monstres de puissance utilisés pour la traction par vents très faibles ou pour une utilisation pour des engins spécifiques (bateaux, planches ou buggy) dans des conditions spéciales de vents faibles (8 à 20 km / h maxi selon la surface ).
  • Les voiles de traction 3 lignes fonctionnent de la même manière que les voiles 2 lignes et sont disponibles uniquement en pilotage barre. Cette 3eme ligne est attachée à un leash de poignet.

Sécurité

Il est crucial de respecter le matériel et de ne pas le considérer comme un jouet. La sécurité doit être primordiale, tant pour soi que pour les autres. Il est conseillé de débuter par des vents légers afin de ne pas se faire surprendre et d'éviter les problèmes de casse sur la voile, les lignes, la barre ou la poignée.

Pilotage : Premiers Pas et Figures Acrobatiques

La pratique du cerf-volant à voile souple demande un certain apprentissage, mais le plaisir de maîtriser ces engins volants est immense.

Premiers Pas

Les cerfs-volants débutants disposent la plupart du temps d'une structure en fibre, moins onéreuse mais moins rigide que le carbone. Ces modèles sont donc relativement facile à mettre en place, à décoller et à faire voler. On peut tout à fait débuter avec un modèle entrée de gamme pour moins de 50€.

Syndrome du Débutant

La grande surprise du néophyte est la force de traction du cerf-volant. Les muscles des épaules et des bras se tendent, la nuque devient raide, les mains s'agrippent autour des poignées. Il faut lutter contre les sautes de vent et la tétanie qui envahit peu à peu les muscles. Il est préférable, si l'on veut vite saisir les finesses du cerf-volant, d'avoir fait au préalable de la voile.

Figures Acrobatiques

Diverses figures sont possibles sur les deltas 2 lignes. Avant de réaliser des figures de free-style, il faut savoir décoller le cerf volant. Pour cela, poser le cerf-volant sur le dos, donc les petites tiges vers le haut et les bords d'attaques dans le sens du vent. Dérouler les lignes dans le sens opposé du vent pour qu'il soit toujours de dos. Prendre vos poignées et tirez d'abord légèrement pour mettre debout le cerf-volant puis tirer un bon coup en reculant en fonction du vent pour faire décoller le cerf-volant. Une fois en l'air, pour aller à droite, tirer légèrement sur la ligne de droite, pour la gauche, tirer sur la gauche, rien de plus simple. Pour faire un cercle, il suffit de tirer sur la ligne le temps qu'il fasse un cercle, comme sur un vélo ou en voiture. Pour faire un carré, il faut faire des lignes droites et tirer d'un coup sur une ligne pour faire un virage serré.

Exemples de Figures

  • Axel : Montez le Cerf-Volant. Pour préparer, ramenez les deux bras loin vers l'arrière. Montez le Cerf-Volant le plus haut puis le faites piquer le nez vers le bas.
  • Vol au ras du sol : Faites voler le Cerf-Volant au ras du sol. Pour préparer la manœuvre, mettez les mains derrière vous, poussez rapidement les deux mains vers l'avant pour enlever la pression du vent sur la voile (ce qui arrêtera le Cerf-Volant).
  • Demi-Axel Avancez la main droite légèrement en avant, plongeant le nez du Cerf-Volant tout en reculant l'aile droite. Lorsque le nez du Cerf-Volant commence à plonger, ramenez la main droite loin en arrière ou faites avec un coup du poignet. Entamez un virage à droite et lorsque l’aile gauche est à 7 heures, tirez d’un mouvement souple sur la ligne gauche, puis donnez du mou. En principe le Cerf-Volant va faire deux axels en planant. Pour faire un demi-axel, de droite à gauche de la fenêtre, il faut commencer en faisant un axel de la main droite, au milieu de sa course lorsque le Cerf-Volant est à plat, tirez la ligne gauche pour que le Cerf-Volant reprenne son vol vers la droite.
  • Fade : Pour mettre un Cerf-Volant en fade, vous avez plusieurs possibilités : 1. Entamez un axel de la main gauche, au tiers de sa course, tirez de la main droite. 2. Vous passez un axel de la main gauche et lorsque le Cerf-Volant est à la moitié de sa course, donc le nez en avant, tirez sur les deux lignes. 3. Une autre possibilité est de faire descendre le Cerf-Volant vers le sol. Ensuite projetez en souplesse vos mains vers l’avant (pancake), avant que le Cerf-Volant ne se mette à plat, retirez les mains vers vous. La petite astuce est d’avoir, une fois le Cerf-Volant en fade, les lignes le plus rapidement tendue afin de bien le stabiliser. 4. Faites voler le Cerf-Volant de gauche à droite, donnez un coup de l’aile droite, le Cerf-Volant va alors stopper net. Essayez alors de garder le contrôle en avançant selon la force du vent. A réaliser très rapidement, enchaînez le plus vite possible.
  • Slot-Machine : Faites évoluer le Cerf-Volant de gauche à droite assez près du sol. Fouettez la main gauche, le Cerf-Volant va alors se mettre à plat sur le ventre et sans attendre, refouettez une deuxième fois.
  • Rolling Susan : Le Rolling Susan est la même figure que le slot-machine, sauf qu’il ne va pas faire la vrille sur son ventre mais sur son dos. Faites évoluer le Cerf-Volant de gauche à droite. C’est une figure qui passe mieux par vent moyen à fort.
  • BackFlip Reverse : Montez le Cerf-Volant au plus haut puis le faire piquer du nez vers le bas. Ramenez les deux bras loin vers l'arrière. Remettez rapidement les deux bras vers l'avant afin de permettre au Cerf-Volant de tomber sur son dos nez vers vous, avancez suivant le vent. Et recommencez…..

L'heure des premiers loopings ne se fait pas attendre longtemps, et le vrai plaisir commence. Les figures s'enchaînent, tout en courbes, en rondeurs, avec la sensation de peindre des fresques invisibles, de sculpter l'atmosphère, d'être maître d'un bout de ciel. Les yeux rivés sur l'étoffe, les repères disparaissent.

Conception d'une Voile à Caissons

Concevoir une voile à caissons nécessite de se fixer un objectif clair : quel type de voile souhaite-t-on (loisir, tout terrain, performance) et pour quelle activité (flysurf, char, jump) ? Ce choix détermine beaucoup de caractéristiques de la future voile.

Choix du Type d'Aile en Fonction de l'Activité

  • Jump char - montain board : profil autostable, profil très porteur
  • Flysurf- Kitesurf : profil rapide et puissant (performance !), profil moyen (balade - randonnée ), profil épais et porteur (au moins profil lent)

Forme de la Voile

Pour une voile très performante, le profil elliptique (ou presque) et un grand allongement restent la référence. Plus vous souhaiterez assagir la voile plus il faudra transformer l'ellipse en rectangle et diminuer l'allongement. Il reste une exception au changement des formes ! Les voiles de flysurf utilisent parfois des formes spéciales, très arrondi sur le bord d'attaque. Cette forme n'est pas faite pour améliorer l'aérodynamique mais le redécollage !

Allongement de la Voile

L'allongement de la voile ou Aspect Ratio en anglais (AR), reste un paramètre très important pour le choix de la voile. En effet il caractérise pour beaucoup le comportement de la voile.

  • Faible allongement : tend à rendre une voile, homogène stable, lente et peu réactive au commande (voir peu maniable).
  • Fort allongement : tend à rendre une voile TRES réactive, rapide, maniable et aussi difficile à piloter

Profil de la Voile

Le choix du profil de la voile est une partie complexe dans la conception d'une voile. Il existe un nombre de profil important dans la littérature qui sont des références. Tous ces profils sont issus de l'aviation et tous ne sont pas utilisables en cerf-volant de traction. Cependant, dans le nombre limité de profil qui reste à la disposition du concepteur, il existe des multitudes de choix. En effet, les modèles peuvent et sont souvent modifiés. On modifie pour cela leur épaisseur relative ou encore la position de la corde maximum sur le profil.

Caractéristiques des Différents Profils

  • Profil biconvexe symétrique : n'a pas de portance aux faibles incidences. Il ne convient pas à la pratique de cerf-volant de traction mais peut servir pour faire des gouvernes sur des voiles.
  • Profil biconvexe dissymétrique : est porteur même à des incidences négatives. Il est légèrement instable et son centre de poussée migre peu.
  • Profil creux : est très porteur mais très instable (dangereux en CV !). Plus l'incidence augmente, plus son centre de poussée avance et il veut cabrer !
  • Profil plan-convexe : a une forte portance dès les faibles incidences mais comme le précédent, son centre de poussée est balladeur. Il reste une référence en Cerf-volant de traction
  • Profil à double courbure : est auto stable : Il adapte son incidence au condition de vol. (Génial pour les voiles de saut car il ne dévente pas !)

Bridage

Le cône de bridage est un moyen de jouer sur la réactivité et la stabilité de la voile.

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