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Mise à jour: 21 janvier 2010 |
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Le treuillage - Présentation de la techniquePascal
Thiou
1. Présentation
La traction sur le câble peut être procurée par un aide qui se déplace en courant, par un élastique (un sandow) fixé à l’extrémité du câble ou, par enroulement du câble sur un moteur électrique.
L’altitude maximale atteinte lors du treuillage dépend essentiellement de la longueur du câble. Pour le treuillage à la course ou au sandow, la longueur du câble est généralement limitée à 100 ou 150 m, pour des raisons pratiques ou de compétition (F3J), ce qui permet d’atteindre une altitude du même ordre de grandeur. Ces modes de lancement sont surtout adaptés aux planeurs de petite à moyenne envergure et de faible poids, par exemple 2 m et 1,5 kg ou, 3 m et 2 kg. Le treuil à moteur électrique permet de lancer des grands planeurs (ainsi que des petits), jusqu’à 6 m et 10 kg, et d’atteindre des altitudes de 200 à 250 m.
2. Règles générales Quel que soit le mode de treuillage, plusieurs règles générales doivent être respectées. Le crochet de treuillage est toujours fixé sous le fuselage, légèrement en avant du centre de gravité ou à son aplomb. Ce crochet est prévu pour libérer le câble automatique, lorsque le planeur est à la verticale du point de traction ou, lorsque le câble est détendu. Ce crochet est tout simplement ouvert à l’arrière.
2.1 Construction du crochet À la suite des contraintes importantes soumises au crochet, celui-ci doit en acier d’au moins 3 à 4 mm de diamètre. Pour les planeurs légers (envergure de 2 m et d’un poids max de 1,5 kg), un crochet de 3 mm Æ suffit amplement. Par contre, pour des grands et lourds planeurs (3 m et plus, F3B, F3J, 1,6 kg et plus), un crochet de 4 mm Æ est nécessaire. Le crochet doit au moins avoir une longueur de 15 mm sur lequel s’enfilera l’anneau du câble.
Il peut être constitué par un simple piton droit, vissé dans un bloc de bois dur, solidement collé au fond du fuselage.
Une autre méthode, voir la figure ci-dessous, emploie un U en acier collé avec de l’époxy et du microballon. Une plaque en fibre de verre permet de répartir les contraintes de traction dans le fuselage.
Il existe dans le commerce des crochets prêt à installer, soit en plastique ou en acier. Souvent, ces crochets prennent la forme d’un L dont la partie la plus courte est filée, et s’enfile dans le fuselage (voir image ci-dessous). Ensuite, un écrou à l’extérieur et à l’intérieur du fuselage, permet de serrer le crochet sur la structure. La compagnie NSP vend des crochets de ce type. Pour informations : www.nesail.com/detail.php?productID=1133, et, www.nesail.com/detail.php?productID=1137.
2.2 Position du crochet La position du crochet joue un rôle déterminant pour le succès du treuillage. En règle générale, le crochet doit être placé en avant du centre de gravité du planeur, sous un angle de 6° minimalement à 15° maximalement environ (voir figure ci-dessous). Mais à 2 ou 3 cm près, le comportement du planeur, lors du treuillage, est fortement modifié. La position du crochet de treuillage doit faire l’objet d’expérimentations. Pour les essais, il est préférable que le crochet se trouve en position légèrement en avant du centre de gravité, afin d’assurer une montée sans risque.
Un crochet situé plus en avant (15° maximum devant le centre de gravité) assure une trajectoire parfaite lors de la montée : le planeur n’a aucune tendance à s’écarter de la trajectoire. Mais le treuillage nécessite une vitesse de départ importante, sous peine d’un décrochage prématuré du câble. En pratique, le treuillage avec un crochet avancé n’est possible que s’il y a un vent de 10 à 15 km/h au sol.
Un crochet situé plus en arrière (6° devant le centre de gravité et moins pour les experts) assure, en revanche, un départ en l’absence totale de vent. Mais la trajectoire est plus difficile à contrôler, et de ce fait, est plus dangereuse pour les débutants. Les pilotes en compétition règlent généralement un crochet très proche du centre de gravité. Ceci leur permet d’accumuler un maximum d’énergie lors du décollage et de l’utiliser comme propulseur lors du décrochage (la restitution ou « zoom launch »).
Pour les planeurs légers et construit en structure (Spirit, Gentle Lady, etc.), il est recommandé de poser le crochet selon les directives du fabriquant. Très souvent, ces crochets sont situés aux alentours de 15° devant le centre de gravité. Un crochet placé trop proche du centre de gravité, entraîne des risques de rupture de l’aile lors du treuillage. Avec un angle trop pentu, les forces imposées à l’aile seront trop importantes et la structure cassera.
3. Le câble
À son extrémité du côté du planeur, le câble est équipé d’un anneau métallique de 2 ou 3 cm de diamètre. Un parachute est fixé à cette extrémité. Il est destiné à favoriser le décrochage du câble. Il permet également au pilote de voir que le câble est effectivement décroché, de freiner la chute du câble pour éviter les emmêlements, et de retendre le câble dans l’axe du vent. Informations : www.nesail.com/detail.php?productID=2625.
Enfin, la pratique du treuillage nécessite un terrain d’évolution parfaitement dégagé d’arbustes ou d’obstacles, sur une surface au moins égale à 50 m par 200 m.
4. Le treuillage à moteur électrique
4.1 Règles générales Compte tenu de l’enroulement du câble sur le treuil, le câble doit être plus long que l’altitude à atteindre. Un câble de 300 m permet généralement de monter à 200 ou 250 m d’altitude.
Le treuillage nécessite un espace important, pour déployer tout le câble, et ce, quel que soit la direction du vent.
La bonne conduite du treuillage nécessite que le treuil soit placé près du pilote. Le câble passe donc par un renvoi avant de revenir au planeur et sa longueur réelle est double de sa longueur utile (voir dessin ci après). Le terrain doit donc être parfaitement dégagé entre le treuil et le renvoi, pour éviter que le câble ne s’accroche ou frotte contre des obstacles.
À noter que la vitesse d’enroulement n’est pas modifiée, car le renvoi est fixe par rapport au sol.
4.2 Utilisation Compte tenu de la grande longueur du câble, surtout dans le cas d’utilisation d’un renvoi, son élasticité est importante. Le démarrage, même brusque, du moteur est donc bien amorti. La montée est toujours spectaculaire, et très efficace.
En treuillage, les planeurs réels roulent et décollent du sol. Pour cela, ils sont équipés d’un crochet de treuillage situé dans les trappes du train d’atterrissage. En modèle réduit, le décollage est également pratiqué, et permet d’éliminer les risques d’un mauvais départ, plus fréquents et plus dangereux avec les planeurs lourds.
La trajectoire du planeur au cours de la montée au treuil est décrite à la figure suivante (lancement typique d’un planeur de type F3B). Elle comprend 5 phases :
Tension du câble Lors de cette phase, le pilote ou un aide, retient le planeur. Une tension est exécutée par l’enroulement du treuil afin de tendre le câble. Pour des planeurs lourds ou de type F3B ou F3J, on augmentera la tension du câble afin d’emmagasiner le plus d’élasticité. Cette élasticité sera utilisée lors de la restitution. Si le planeur est équipé de volet, ceux-ci seront descendus pour augmenter la portance au décollage.
Décollage Lorsque la tension du câble est adéquate, le treuil est enclenché. L’aide ou le pilote lâche le planeur en l’accompagnant. Un planeur léger peut entamer son décollage sous forte pente dès le lâcher, tandis que le planeur lourd observe un petit palier de prise de vitesse préalable. Seule la commande de dérive est utilisée pendant la montée. Si le planeur est lancé ailes à l’horizontale et le crochet de treuillage bien placé, la prise d’altitude est facile.
L’ascension Avec un planeur léger, on lui fait prendre de l’altitude comme un cerf-volant. C’est à dire que l’enroulement du câble est actionné entre des pauses, car une utilisation constante du treuil risquerait de briser l’aile du planeur. Les pauses permettent au planeur de relaxer sa structure. Et dès que la vitesse d’ascensionnelle ralentit, on déclenche le treuil durant une courte période, et ainsi de suite jusqu’à l’apogée. Avec un planeur lourd, l’enroulement du treuil est presque constant afin d’emmagasiner le maximum de vitesse pour la restitution. Néanmoins par des jours venteux, le dosage de l’enroulement est de rigueur pour éviter de briser l’aile. Lors cette phase, le pilote doit constamment observer la réaction de l’aile. C’est l’indicateur essentiel pour doser la force de treuillage. Si l’île ploie en dehors de la zone limite de résistances, le pilote doit ralentir la vitesse ascensionnelle en ajoutant des pauses dans le déclenchement du treuil.
Accélération et largage Avec un planeur léger, l’accélération doit être douce pour décrocher. Elle se fait à l’apogée après l’arrêt du treuil. Le pilote pousse légèrement sur la profondeur pour faire descendre son planeur. Dès que le parachute se détache du planeur, le pilote relâche la profondeur. Si le planeur a pris une certaine vitesse ascensionnelle, il aura tendance à lever le nez pour entreprendre une montée. Dans ce cas, le pilote doit ralentir cette montée en poussant un peu sur la profondeur, sinon le planeur décrochera dès que sa vitesse de vol tombera à zéro. Avec un planeur lourd ou construit avec des matériaux excessivement solides, le pilote peut entreprendre une phase d’accélération pour catapulter son planeur à une altitude plus importante. Arrivé à l’apogée du treuillage, le pilote met les volets du planeur dans une configuration de vitesse. Le treuil est toujours enclenché. Puis, il exécute un piqué à pleine vitesse dont la durée ne doit pas dépasser une demi seconde. Après ce délai, il tire sur la profondeur du planeur pour lui faire exécuter une montée presque verticale (entre 45 et 60°). L’enroulement du câble est arrêté. Sous la pression du câble, et la force emmagasinée par le planeur, le câble agit comme un élastique et transmet de l’énergie au planeur sous la forme de vitesse ascensionnelle. Le décrochage est immédiat si le piqué est bien exécuté. Le largage entraînera des forces colossales sur le planeur. Par conséquent, il faut uniquement entreprendre ce type de largage qu’avec un planeur solidement construit, ayant des servomoteurs solides au niveau des ailerons et/ou des volets (pignons en métal ou en plastique très fort), et ne possédant pas de jeu dans les gouvernes.
Restitution Après le largage, le pilote doit maintenir un angle stable de montée afin d’éviter le décrochage du planeur. L’angle se situe entre 45 et 60°. L’utilisation de la profondeur est primordiale pour écraser la tendance du planeur à relever le nez au-delà de l’angle de montée idéale. Le cap d’ascension est maintenu le plus droit possible, et les ailes bien à plat, en utilisant la dérive et les ailerons. Avant d’arriver à l’apogée, le planeur ralentit progressivement sa vitesse. Le pilote doit observer avec détail cet événement et aplatir la montée du planeur avant que la vitesse du planeur ne soit nulle. Si la phase d’accélération pour un planeur est bien orchestrée, alors le gain d’altitude sera notable et impressionnant dans certain cas. En F3B, des pilotes peuvent atteindre une altitude de 260 m après une montée vertigineuse de 80 m.
4.3 Situations problématiques lors du treuillage
Le planeur s’embarque à gauche ou à droite Si le départ n’a pas lieu rigoureusement face au vent
ou, si le crochet de treuillage est situé trop en arrière sur le fuselage,
le planeur peut s’embarquer à gauche ou à droite. Le pilote doit s’efforcer
de contrer immédiatement cette tendance, en braquant la gouverne de
direction dans le sens opposé, y compris sur les planeurs équipés
d’ailerons, car seule une réaction immédiate à la direction peut éviter
l’accident.
Le planeur ne monte pas et se décroche Plusieurs raisons peuvent être la cause d’un faux départ : crochet de treuillage situé trop en avant, traction insuffisante du câble, absence totale de vent. Pour le premier cas, la raison peut être facilement corrigée en reculant le crochet par expérimentations. Pour les deux derniers cas, il faut procurer une vitesse de treuillage plus élevée que la normale.
5. Références Modèle Magazine, no 375HS et 9604H. The R/C Soaring Guide, www.moneysmith.net/Soaring/soaring.html Samba Model, www.f3j.com F3B - Thermal Soaring Models, www.hsa.lr.tudelft.nl/~frits/F3B.html
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Le
treuillage consiste à tirer un planeur du sol avec un câble pour lui faire
prendre, en quelques secondes, une altitude environ égale à la longueur du
câble, soit 100 à 300 m selon le cas. 
Le
câble de treuillage doit être résistant et peu élastique. Le perlon ou le
nylon tressé conviennent bien. À défaut, le nylon de pêche de gros diamètre
(1 mm) est utilisable. La résistance doit être au moins égale à 20 ou 30 kg.
La longueur du câble est fonction du mode de treuillage. Elle varie entre
150 m pour le treuillage au renvoi (F3J), et 300 à 600 m pour le treuillage
à moteur électrique.
Le
treuillage a longtemps été le seul moyen pour lancer les planeurs réels. En
modèle réduit, le treuil à moteur est apparu aux Etats-Unis dans les années
1970. Le treuil est équipé d’un démarreur de voiture de forte puissance. Il
permet de tirer des planeurs de 4 à 5 kg et de leur procurer une altitude de
200 à 250 m.
