Qu'est-ce que le parachutisme ?
Le parachutisme est une discipline impressionnante et extrême mais rigoureusement encadrée. Il s'agit d'une activité consistant à chuter d'une hauteur allant d'une centaine de mètres à plusieurs milliers - en sortant généralement d'un avion, mais tout autre aéronef peut être utilisé - pour ensuite rejoindre la surface terrestre (sol ou surface liquide) en étant freiné par un parachute. La pratique, hautement risquée à l'époque car encore expérimentale, est aujourd'hui très sécurisée. Le parachutisme se pratique comme un sport dans la vie civile, mais fait aussi partie des moyens pour déplacer rapidement des troupes et matériels d’une armée, le plus souvent des fantassins. L'amélioration des équipements a permis, aux militaires dans un premier temps, d'utiliser cette pratique pour larguer rapidement des hommes et du matériel sur une zone. Les accidents sont extrêmement rares puisque les professionnels de la FFP (Fédération Française de Parachutisme) maîtrisent à la perfection ce sport. Par ailleurs, le matériel utilisé est de très grande qualité et la conception du parachute a été ingénieusement améliorée au fil du temps.
Une Histoire Riche et des Innovations Constantes
L’invention du parachute remonte à plusieurs siècles. Parmi les pionniers, on trouve François Laurent d'Arlandes (qui sera ensuite l'un des deux premiers aéronautes) qui s'essaie au parachutisme depuis une tour. Le premier saut en parachute de pleine atmosphère est réalisé le 22 octobre 1797 par André-Jacques Garnerin depuis son ballon à (di)hydrogène. Il atterrit dans le parc Monceau à Paris. Le 12 octobre 1799, son élève et future épouse, Jeanne Labrosse, devient la première femme parachutiste, la première personne à sauter avec un parachute percé en son centre ainsi que la première femme pilote de ballon. Le développement de l'avion au début du XXe siècle offre aux parachutistes un nouveau moyen de sauter comme le démontrent les pionniers Albert Berry et Grant Morton vers 1911-1912. Les militaires y voient alors un intérêt comme moyen de sauvegarde des ballons d'observation durant la Première Guerre mondiale. Son développement initial se fait donc chez les militaires, sous l'impulsion du capitaine Frédéric Geille.
L'Évolution Technologique du Parachute
En 1971, Steve Snyder commercialise, aux États-Unis, la première voile à caissons sous le nom de Paraplane et c'est en 1972 que l'on trouve la première voile de ce type aux Championnats de France de Parachutisme. Le parachute rectangulaire (aile) est amélioré. Le parachute, un dispositif essentiel pour le saut dans les airs, est un équipement complexe et fascinant conçu pour ralentir la chute d’une personne ou d’un objet et permettre un atterrissage en douceur. Aujourd’hui les technologies permettent de sauter en toute sécurité. À partir des années 1980, toujours grâce à l'amélioration de l'équipement, le parachutisme s'est ouvert aux non-parachutistes via des sauts en tandem, où une personne est attachée à un moniteur tandem qui assure l'intégralité du saut. Un parachute civil sportif et de loisir, possède une voilure rectangulaire bombée, appelée "aile", ayant remplacé les voiles hémisphériques d'autrefois, utilisées encore rarement dans le domaine militaire. Cette voilure permet un pilotage plus libre et plus performant, ainsi qu'un atterrissage en douceur et non en roulé-boulé. Elle présente cependant des caractéristiques différentes de celles d'une voile de parapente, notamment une taille et une finesse plus faibles.
Comprendre le Fonctionnement d'un Parachute Moderne
Le fonctionnement d’un parachute repose sur des principes aérodynamiques complexes et une séquence d’événements précis. La forme du parachute moderne, aussi appelé parachute à air comprimé, varie mais son activation et son action sont toujours les mêmes.
Principes Aérodynamiques et Structurels
Un parachute fonctionne en créant une résistance à l’air qui ralentit la descente du parachutiste. Le principe fondamental repose sur la création d’une “aile” structurée sous laquelle le pilote peut voler et contrôler sa descente. Les parachutes modernes sont conçus comme des “ailes semi-rigides”. En vol, ils prennent une forme solide et stable, permettant un contrôle précis. La structure du parachute est composée de plusieurs cellules (généralement sept ou neuf) qui se remplissent d’air pendant la descente. L’avant de chaque cellule est ouvert, permettant à l’air de s’y engouffrer lorsque le parachute se déplace vers l’avant. Cette entrée d’air donne au parachute sa forme et sa rigidité, d’où le terme “parachute à air comprimé”. L’air s’y engouffre systématiquement par l’avant et crée une aile semi-rigide très résistante permettant de freiner considérablement la chute et de voler. Il est emballé dans un conteneur et est ensuite déployé par le parachutiste à l’aide d’une poignée manuelle.
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La Séquence d'Ouverture
La séquence d'ouverture d'un parachute est un processus précis. Elle commence par le déploiement de l’extracteur : lorsque le parachutiste libère son extracteur, celui-ci se déploie dans le vent relatif, tirant le reste du système hors du sac-harnais. Ensuite, l’extracteur se gonfle grâce au vent relatif, créant une force suffisante pour ouvrir le conteneur de la voile principale. La voile est extraite de son conteneur par l’extracteur, les suspentes se tendent, libérant la voile qui commence à se gonfler progressivement. Enfin, l’air s’engouffre dans les cellules ouvertes à l’avant de la voile, lui donnant sa forme et sa rigidité. Une fois complètement déployée, la voile se stabilise et le parachutiste peut commencer à la piloter.
Le Vol sous Voile et le Pilotage
Une fois le parachute ouvert, le parachutiste peut contrôler sa descente et sa direction. L’air rentre par le bord d’attaque qui est ouvert, il est stocké dans les caissons et ne peut pas s’échapper car le bord de fuite est fermé. Grâce aux cordes le reliant à la voilure, le parachutiste peut conduire le parachute en l’orientant à gauche ou à droite, modifier son taux de descente et réaliser un atterrissage très précis au sol. Les parachutes sont équipés de lignes de pilotage situées à l’arrière de la voilure. Ces commandes permettent au parachutiste de tourner à droite en tirant sur la commande droite, ou de tourner à gauche en tirant sur la commande gauche. Elles permettent également de ralentir la descente en tirant simultanément sur les deux commandes. Lorsque l’on tire une commande, cela ferme les caissons correspondants par l’intermédiaire des suspentes ce qui permet de tourner. Les virages, s’accompagnant d’une accélération vers le bas lorsqu’ils sont effectués fortement, s’effectuent en tirant sur la poignée de commande correspondante (gauche ou droite). Il est ainsi possible d'effectuer des rotations complètes à 360°.
Les Composants Clés d'un Parachute
Un parachute moderne est composé de plusieurs éléments clés, chacun jouant un rôle crucial dans son fonctionnement et sa sécurité.
Le sac-harnais est l’élément central du parachute. Il remplit deux fonctions essentielles : contenir les voiles, abritant la voile principale et la voile de secours dans deux compartiments distincts, et assurer le maintien du parachutiste. Il est conçu pour répartir les forces d’ouverture et maintenir le parachutiste en sécurité pendant le saut et l’atterrissage. Le sac-harnais moderne est généralement caréné, ce qui signifie que le matériel n’est pas exposé au vent relatif pendant la chute libre, améliorant ainsi l’aérodynamisme. Il est relié à un harnais que le parachutiste seul ou le moniteur enfile par les deux jambes et les épaules. Parmi ses éléments figurent les sangles principales appelées “Main Lift Web” (MLW) qui forment la structure principale, les cuissardes pour le maintien des jambes, la sangle de poitrine pour stabiliser le harnais, et les sangles dorsales reliant les parties supérieure et inférieure.
La voile principale est le cœur du parachute. C’est elle qui est utilisée dans chaque saut. Il est donc primordial d’en prendre soin et de connaître son fonctionnement. Sa taille varie entre 7 et 30 m², adaptée à l’expérience et au gabarit du parachutiste. Les parachutes modernes ont abandonné la forme ronde traditionnelle au profit d’une forme rectangulaire, offrant un meilleur contrôle. La voile est composée de 7 à 9 “cellules”, des chambres séparées qui se remplissent d’air pour former l’aile complète. Chaque cellule a une ouverture à l’avant par laquelle l’air entre lorsque le parachute se déplace vers l’avant. Elle est généralement située sur le bas du sac harnais et peut être pliée par le parachutiste lui-même ou par un plieur qualifié après chaque saut.
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La voile de secours est l’élément de sécurité principal du parachute. Bien que rarement utilisée, il peut arriver que lors d’un saut, il soit nécessaire de requérir à la procédure de secours (appelée PDS) qui permet d’ouvrir la voile de secours. Elle est presque identique à la voile principale en termes de structure, mais est conçue avec des profils plus lents et de larges caissons pour favoriser un gonflage rapide. Le parachute de secours est réglé avant le départ pour se déclencher à partir d’une certaine pression, à une altitude généralement comprise entre 600 et 250 mètres. Il fonctionne avec un ressort qui se comprime sous l’effet de la pression atmosphérique, augmentant à l’approche du sol. Elle s’ouvre rapidement grâce à un extracteur à ressort qui se déploie dès que la poignée est actionnée. Elle est généralement située dans la partie supérieure du sac-harnais. Son pliage doit être effectué par un plieur qualifié, en raison de sa nature critique pour la sécurité. Le gréeur, un spécialiste, peut prendre jusqu'à 3 ou 4 heures pour le faire minutieusement.
Les suspentes relient la voilure au harnais. Elles sont organisées en groupes et jouent un rôle primordial dans la forme et le contrôle du parachute.
Types de Parachutes
Il existe différents types de parachutes, chacun ayant ses caractéristiques spécifiques. Le parachute rond est le type de parachute le plus ancien et le plus traditionnel. Il se caractérise par une conception simple, facile à entretenir et à replier, et offre une ouverture douce et progressive. Ses performances sont toutefois limitées par rapport aux modèles plus récents en termes de vitesse de descente et de contrôle.
Le parachute carré ou rectangulaire est le type de parachute le plus couramment utilisé aujourd’hui dans le parachutisme sportif. Il permet une meilleure manœuvrabilité et un atterrissage plus précis. Sa structure cellulaire est composée de plusieurs cellules qui se gonflent d’air. Il offre une performance accrue avec une meilleure finesse et une vitesse de descente plus faible que les parachutes ronds.
Le parachute triangulaire combine certaines caractéristiques des parachutes ronds et carrés, il est utilisé comme parachute de secours la plupart du temps mais reste assez rare. Il offre une stabilité améliorée et une ouverture douce comme les parachutes ronds, avec un contrôle intermédiaire, meilleur que les parachutes ronds mais moins que les carrés.
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De nouvelles conceptions de voilures, dites “hybrides”, combinent les caractéristiques des parachutes classiques et des parapentes pour des performances améliorées.
La Physique au Cœur du Saut
La compréhension de la physique du parachutisme est essentielle pour les parachutistes et les concepteurs de matériel.
Forces en Jeu et Vitesse Terminale
Lors d’un saut en parachute, plusieurs forces interagissent : la gravité, une force constante tirant le parachutiste vers le bas ; la résistance de l’air, qui augmente avec la vitesse et s’oppose au mouvement ; et la portance, générée par la forme de la voilure, permettant un certain contrôle de la descente. La vitesse terminale est atteinte lorsque la résistance de l’air égale le poids du parachutiste. Pour un parachute efficace, cette vitesse doit être d’environ 30 km/h (8 m/s).
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