PERFORMANCES DU PARAPENTE

- Relation entre taux de chute, vitesse et finesse.- Polaire des vitesses.- Paramètres influençant sur les performances du parapente.- Effet du vent.

Objectif :

Tous droits réservésJOMARD François

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Paragliding Academytheoric department

Taux de chute

Vitesse air 36 Km/h

1 m/s

Hauteur

Distance parcourue

trajecto

ire

finessehauteur

distance parcourue= taux de chute

vitesse=

Polaire des vitessesvitesse, taux de chute finesse

NOTA : calcul valable uniquement avec des unités compatibles...

Pilote bras hautsVitesse air 36 Km/h

Taux de chute1 m/s

f = 10

Vitesse air 45 Km/hTaux de chute

1,5 m/s

Accélérateur en butée

Polaire des vitessesvariation de la vitesse

f = 8,3

La finesse du parapente varie en fonction de la vitesse à

laquelle vole le pilote.

Polaire des vitessesTracé de la polaire des vitesses

Vitesse

Taux de chute

finesse max36 Km/h

1 m/s

1,5 m/s

45 Km/hTaux de chute mini

fermeture frontale...

décrochage

- vitesse de taux de chute minimum : rester le plus longtemps en l’air et optimiser les ascendances.

incidence augmente

- vitesse de finesse max : parcourir la plus grande distance en vol plané (transitions entre ascendances).

Performances du parapenteInfluence du poids

©"François"Jomard

Pilote «léger»Vitesse air 30 Km/h

Taux de chute1 m/sf = 8,33

Pilote «lourd»Vitesse air 35 Km/h

Taux de chute1,17 m/sf = 8,33

Le poids est le moteur du parapente. Pour une même voile, un pilote lourd volera plus vite, avec la même finesse.

Le taux de chute étant plus important, l’exploitation des ascendances sera moins efficace (vario plus faible)

Performances du parapenteInfluence du poids

©"François"Jomard

Vitesse air

Taux de chute35 Km/h

1,17 m/s

Conséquence d’une aile bien chargée :- vitesse supérieur- commandes plus réactives (parapente plus maniable)- plus d’inertie, donc meilleure pénétration en thermique- plus de stabilité, donc risque de fermeture diminué- taux de chute plus important, donc exploitation des ascendances un peu plus limité.

Conséquence : la polaire des vitesses est valable pour un poids donné uniquement...

Performances du parapenteCharge alaire

©"François"Jomard

Surface aile développée 27,5 m2

Poids pilote+voile = 90 Kg Charge alaire = 90/24,2 = 3,7 Kg/m2

Surface aile projetée 24,2 m2

Charge alaire =surface projetée

Poids

Performances du parapenteCharge alaire

©"François"Jomard

Chaque aile dispose d’une gamme de poids correspondant donc à une charge alaire précise.

Charger l’aile au delà de sa fourchette de poids provoque :- déformation de l’aile (modification du profil)- usure prématurée des suspentes- risque de rupture sous facteur de charge.

Il faut donc respecter les fourchettes de poids données

par le constructeur...

Performances du parapenteOrigine des traînées

©"François"Jomard

RFA

Traînée

Portance

Poids

trajectoire

RFA

Traînée

Poids

Portance

trajectoire

Pilote volant avec une voile performante (traînée faible)

Même pilote avec une voile qui traîne plus

Pour compenser la traînée, la trajectoire s’incline vers le bas.

Le parapente a donc une finesse plus faible.

Performances du parapenteOrigine des traînées

©"François"Jomard

- traînée de forme (ou de culot) : c’est la surface du parapente qui s’oppose à l’avancement (forme du pilote, épaisseur des suspentes...)

- traînée de frottement : en passant autour de la voile, l’air frotte sur celle-ci, créant une traînée parasite.

En compétition les pilotes sont allongés dans leur sellette, ils utilisent un suspentage plus fin.

Les nageur s’épilent pour moins frotter dans l’eau.- traînée induite : en bout d’aile, des filets d’air partent de l’intrados vers l’extrados en formant un tourbillon freinant la voile.

++ + + + +

+--

- - - - -

Performances du parapenteTraînée induite et turbulence de sillage

©"François"Jomard

La traînée induite est donc à l’origine de tourbillons situés derrière l’aile et au dessus de celle-ci lorsque l’aile descend.

++

+ + + ++

--

- - --

-Passer dans la turbulence de sillage d’une aile peut

provoquer des turbulences voire une fermeture.

La turbulence se retrouve derrière tout les engins volants.Plus l’engin est lourd, plus la turbulence sera importante et

s’étalera loin derrière lui.

Performances du parapenteTraînée induite et allongement

©"François"Jomard

La traînée induite est d’autant plus faible que l’allongement de

la voile est important.

envergure

allongement =envergure2

surface projetée

Performances du parapenteEffet d’une ascendance ou descendance

©"François"Jomard

Vitesse air

Taux de chute30 Km/h

1 m/s

masse d’air ascendante

2 m/s2 m/s

trajectoirevario = 1 m/s

A l’inverse, un descendance augmentera le taux de chute, donc diminuera la finesse sol du parapente.

Vitesse Air / Vitesse solCommençons par comprendre!

Le camion avance à 100 km/h

La mouche peut elle voler dans le camion ? Oui

La mouche vole à 5 Km/h vers l’avant.

Que verra l’observateur placé dans le camion ?

Que verra l’observateur placé à l’extérieur du camion (transparent) ?Une mouche voler à 5 Km/h

Une mouche voler à 105 Km/h !!!

5 Km/h

Par rapport à l’air qui l’entoure, la mouche a une vitesse de 5 Km/h. Par rapport au sol, elle a une vitesse de 105 Km/h

©"François"Jomard Vitesse Air / Vitesse solCommençons par comprendre!

Le camion avance à 100 km/h

Vitesse Air = 5 Km/hVitesse Sol = 105 Km/h

La Vitesse Air (ou vitesse propre) du parapente, est sa vitesse par rapport à l’air qui l’entoure. C’est le souffle que l’on

sent sur son visage.

5 Km/h

La Vitesse Sol du parapente, est sa vitesse par rapport au sol.

©"François"Jomard

Vitesse Air / Vitesse solRelation vitesse air, vitesse sol et vent

Quand la mouche vole, elle ne s’appuie que sur l’air, elle se déplace donc dans la masse d’air.

Vent 100Km/h5 Km/h

Vitesse Air =Vitesse du vent =Vitesse Sol =

Lorsque le vent est de face ou arrière,Vitesse sol = Vitesse Air +/- Vitesse du vent

5 Km/h 100 Km/h

105 Km/h

Un vent de face «ralentit» la mouche, un vent arrière «l’accélère»

©"François"Jomard Vitesse Air / Vitesse solCas du parapente...

En vol, le parapente avance à une vitesse air dépendant uniquement de la tension sur les freins (ou accélérateur).

Quand le parapente vole, il ne s’appuie que sur l’air autour de lui pour être porté par son aile.

Lorsque le vent est de face ou arrièreVitesse sol = Vitesse Air +/- Vitesse du vent

30 km/h

Un vent de face «ralentit» le parapente, un vent arrière «l’accélère»

©"François"Jomard Vitesse Air / Vitesse solExemples

Un parapente a une vitesse bras haut de 35 Km/h. Il subit un vent arrière de 20 Km/h. Quel est sa vitesse sol ?

35 km/hVent

20 km/h

Le parapente fait demi-tour. Quel est sa vitesse sol ?

Vsol = Vair - Vent = 35 - 20 = 15 Km/hLe vent est de face, donc :

Vsol = Vair + Vent = 20 + 35 = 55 Km/hLe vent est arrière, donc :

©"François"Jomard

Vent20 km/h

35 km/h

Vitesse Air / Vitesse solExemples

Au sol, vous gonflez votre voile face au vent. Le vent souffle à 35 Km/h. Quel est votre vitesse sol ? votre vitesse Air ?

Vent35 km/h

Vous êtes immobile, donc Vitesse sol = 0 Km/h

Le vent est de face, donc Vsol=Vair-Ventdonc Vair = 35 Km/h

©"François"Jomard

Avez vous une chance d’avancer ? un risque de reculer ?...

Il n’est peut être prudent de laisser la voile dans le sac...

Vitesse Air / Vitesse solCas du vent de travers

vent de la gauche

Vitesse airde l’aile

Trajectoire réelle de l’aile

Un parapente vole et subit un vent venant de sa gauche.

Dérive

Il va être poussé vers la droite, on dit qu’il dérive.

La dérive est l’angle entre l’axe du parapente et la trajectoire réellement suivie. La dérive peut être gauche (aile poussée

vers la gauche) ou droite (aile poussée vers la droite).

©"François"Jomard Vitesse Air / Vitesse solEffet du vent sur la trajectoire verticale

©"François"Jomard

Vitesse air 36 Km/h

Taux de chute1 m/s

finesse air = 10

Vent 20 Km/h

Vitesse sol 16 Km/h

1 m/s

finesse sol = 4,4 16 Km/h = 4,44 m/s

Face au vent, la finesse se dégrade, le vent empêche le parapente d’avancer. Au contraire, avec du vent arrière, le rayon d’action du parapente augmente. Il sera cependant difficile, voire impossible de

revenir au point de départ, attention!!!

Vitesse Air / Vitesse solIntérêt de l’accélérateur

©"François"Jomard

Vitesse air 36 Km/h

Taux de chute1 m/s

Vent 25 Km/h

1 m/s

Vitesse air 45 Km/h

Taux de chute1,5 m/s

Vent 25 Km/h

finesse sol = 3,7

Vitesse sol 11 Km/h

Vitesse sol 20 Km/h

1,5 m/s

Par fort vent de face, accélérer permet de gagner de la finesse.

finesse sol = 3finesse air = 10

finesse air = 8,3