Un planeur est un aérodyne (aéronef plus lourd que l’air) dépourvu de moteur.  
Il est fabriqué de matériaux composites (carbone, fibre de verre) et son poids (pilote inclus) varie de 300 à 850 kg. 

Un planeur vole entre 80 et 200 km/h, sa vitesse maximale peut atteindre 285 km/h.

Trois parties composent le planeur :

  • la voilure constituée des 2 ailes assure la sustentation (ou portance) du planeur. Les deux ailes portent les ailerons qui contrôlent l’inclinaison sur l’axe de roulis et éventuellement des volets de courbure. Ces volets de courbure permettent d’augmenter la portance à basse vitesse lorsqu’ils sont braqués vers le bas et de diminuer la traînée s’ils sont braqués vers le haut dans les hautes vitesses.
    C’est la voilure qui fait les performances du planeur.
    Les planeurs ont des envergures allant de 15 à 31m. Les ailes peuvent être prolongées par des winglets (ailette sensiblement verticale située au bout des ailes d’un avion réduisant la traînée induite par la portance).
    La plupart des ailes de planeurs disposent également d’aérofreins. ils permettent de dégrader leurs performances et ainsi de descendre suivant une pente plus forte lors de l’approche finale, sans pour autant augmenter la vitesse. 
  • le fuselage comprend la cabine de pilotage, le train d’atterrissage, escamotable ou non et se termine par l’empennage.
    Si les modèles disposent d’un moteur, on retrouve alors le moteur, le pylône support de l’hélice et/ou du moteur et le tout est escamotable.
  • L’empennage assure la stabilité du planeur, et porte les gouvernes de direction (contrôle en lacet) et de profondeur (contrôle en tangage).

    La pratique du planeur est le vol à voile.

    Le planeur possède également 3 axes et leurs commandes.

Dépourvu de moteur, le planeur doit descendre dans l’air pour avancer : c’est le principe de l’avion en papier.

On peur d’ailleurs parler d’un planeur en papier ! Grâce à ses ailes très fines et profilées, un planeur classique, au niveau des performances, s’il dispose de 1000m d’altitude, peut planer sur 40 km ! Il s’agit de la finesse (40). 
Certains planeurs peuvent faire jusqu’à 60 de finesse.

Les instruments de la cabine de pilotage

  • l’anémomètre indique la vitesse du planeur par rapport à l’air, il est gradué en km/h
  • l’altimètre indique l’altitude du planeur par mesure de la pression atmosphérique, gradué en km.
  • le variomètre indique la vitesse verticale (positive ou négative) en m/s et permet de savoir si le planeur se trouve dans une masse d’air ascendante ou descendante ;
  • le compas indique le nord magnétique
  • la bille indique la verticale apparente
  • la radio pour communiquer
  • le calculateur de vol qui intègre les principales fonctions suivantes : altimètre, variomètre, tachymètre, géopositionnement par satellite, durée de vol, autonomie etc
  • La commande de largage de câble
  • le fil de laine indique la direction du vent relatif, si le vol est symétrique le fil de laine est dans l’axe du planeur.
  • le transpondeur rend le planeur visible sur les écrans du radar de la contrôleuse et du contrôleur aérien.
  • un dispositif anti-collision sur certains appareils

Les commandes supplémentaires sont :

  • La commande de largage de câble lors du remorquage ou treuillage.
  • Les volets permettent d’adapter le profil de l’aile en fonction des performances souhaitées.
  • Les aérofreins
  • Le compensateur de profondeur permet de limiter les efforts au manche en le maintenant dans une position donnée.

Attention au décollage !

Pour décoller, plusieurs manières :

  • en remorque, tiré par un petit avion : c’est le procédé le plus courant. 2 étapes, un roulage au sol et un vol derrière l’avion tiré par un câble. L’avion va l’emmener jusqu’à l’attitude souhaitée ;
  • par lancement à l’aide d’un treuil :  le treuil est constitué d’un châssis fixé généralement sur une remorque ou un camion afin de faciliter les déplacements. Le moteur est soit thermique, soit électrique. Le câble peut être en acier ou, plus moderne, en kevlar. Son diamètre est de 5mm.  A l’autre extémité des cables, on trouve un fusible qui se casse dès que la tension du cable devient trop importante. Il y a un ou deux parachutes pour freiner la chute du cable lorsque le planeur est largué, et un anneau qui permet d’accrocher le cable au planeur.
    Il y a un treuillard pour conduire l’engin et communique par radio avec le pilote.
    Une fois le pilote prêt, le câble est enroulé , le planeur atteint rapidement 90 à 100 km/h, le pilote cabre le planeur jusqu’à atteindre une attitude d’environ 500 m, et lorsque le planeur arrive à la verticale du treuil, le câble se détache.
    Le treuil est plutôt rattaché au terrain où on peut attraper une ascendance au bord de l’aérodrome. L’espace dégagé doit faire 1000 m minimum.
  • tiré par une voiture (de plus en plus rare) ;

  • et enfin, à l’aide d’un petit moteur, souvent escamotable : dans ce cas, le planeur prend le nom de motoplaneur.

Les forces en jeu en vol plané

Le planeur subit les forces suivantes : le poids l’attire vers le bas, la traînée tend à le ralentir (la traînée, c’est quand vous mettez votre main à la fenêtre de votre voiture en mouvement et qu’elle est repoussée en arrière), et la portance le fait rester en l’air.

Pour compenser cette traînée et continuer à rester en mouvement, le planeur plane selon un angle de légère descente. 

Les ascendances

Pour tenir en l’air, il faut trouver un courant ascendant.

Les ascendances thermiques.
Par le phénomène de convection, le soleil chauffe le sol, les couches d’air au contact du sol s’échauffent et ces couches d’air, si elles sont suffisamment chauffées vont s’élever (l’air chaud étant plus léger que l’air froid) et former des ascendances.
Les ascendances ont des formes variées. En milieu de matinée, ce sont des formes de bulles d’air isolées avec une structure de tore. Plus tard dans la journée, ce sont des colonnes continues d’air chaud, et pas forcément circulaires.

En altitude, en cas de forte humidité, la vapeur d’eau contenue dans la bulle condense, un nuage se forme : c’est ce qu’on appelle le cumulus.
Ces nuages permettent de repérer les ascendances.
Il arrive que l’air soit trop sec pour former des nuages, alors la recherche d’ascendance est plus difficile. On prend alors les sites susceptibles de déclencher des ascendances comme les villages, les forts contrastes, les carrières… J’en connais aussi qui suivent les buses.

Une fois dans ces ascendances, le pilote s’y maintient en spiralant. Arrivé au sommet, le pilote plane vers une nouvelle ascendance.
Il peut atteindre une altitude de 1 000 à 2 500m en plaine et plus de 4 000m en montagne. Les ascendances sont espacées entre 1 et 10km. Les vitesses ascensionnelles peuvent atteindre 4m/seconde (vitesse d’un ascenseur très rapide).

Les ascendances dynamiques

En rencontrant perpendiculairement la pente d’une colline ou d’une montagne, le vent est dévié vers le haut.

Le pilote rejoint la zone ascendante, fait des allers-retours le long de la pente et prend ainsi de la hauteur jusqu’à quelques mètres au-dessus de la crête, où il exploitera un éventuel thermique formé là, ou bien s’en ira jusqu’à la prochaine pente.
Il peut atteindre une altitude de 1000 à 1500m, selon la hauteur du relief. Les vitesses ascensionnelles peuvent être jusqu’à 6m/seconde.

Les ascendances ondulatoires

Sous certaines conditions de vent fort et de relief (le plus souvent en montagne), des ondulations peuvent se produire et former une succession de vagues appelées “ressauts ondulatoires”. Ces derniers sont matérialisés par la présence de nuages en forme de lentilles au sommet des “vagues”, et de cumulus ou de “rotors” dans les zones “sous-ondulatoires”.

Le pilote rejoint la zone ascendante au vent du lenticulaire ou du rotor et maintient le planeur face au vent ou en faisant des “huit”.
Une fois au sommet de l’onde, le pilote plane vers le ressaut suivant.
Il peut atteindre une altitude supérieure à 10 000m, souvent limitées par la réglementation. Les ressauts sont espacés de 5 à 30km. Les vitesses ascensionnelles peuvent atteindre jusqu’à 15m/seconde.

Impact écologique des planeurs

Je n’ai pas de données sur la fabrication des planeurs en sachant que la fibre de verre et le fibre de carbone sont des matériaux polluants. Ni sur la durée de vie d’un planeur. La plupart des planeurs sont fabriqués en Allemagne.
Il faut aussi compter le trajet pour aller jusqu’à l’aéroclub qui peut-être source de pollution.

Voyons l’impact au décollage :

  • Remorquage : Le carburant utilisé par les avions de l’Aérodrome est: l’essence AVGAS 100 LL. Sa combustion émet 3,1 kg CO2/ kg ou 2,23 kg CO2 / litre d’essence. Un avion remorqueur consomme 6 L d’essence par décollage (500 m/sol) soit 13,38 kg CO2. Un ULM remorqueur (500 m/sol) consomme 2 L d’essence par décollage soit 4,47 kg CO2.
  • Par treuil : Un treuil à moteur essence : 1 L maximum par décollage (500 m/sol) en comprenant le tandem treuil-voiture de piste pour ramener les câbles. Ainsi, un décollage au treuil consomme 2,28 kg CO2 maximum. Il existe aussi les treuils électriques.
  • Tiré par une voiture : je n’ai pas les chiffres. A savoir qu’à la Montagne Noire, sur une piste en forte pente, la voiture accélère sur moins de 300 m. Cette technique là-bas est utilisée uniquement par conditions de fort vent de nord-ouest pour avoir rapidement une ascendance.
  • à l’aide d’un petit moteur : le motoplaneur Sinus 912 affiche une consommation d’essence de 9 litres/heure (pour une vitesse de 200 km/h) et le Taurus M, une consommation d’essence de 18 litres/heure à puissance maximale en sachant que le Taurus M met 3 minutes pour le décollage (500 m/sol). Donc, un Taurus M consomme moins de 0,9 litres d’essence par décollage soit 2,05 kg de CO2 par décollage.

Il existe aussi les motoplaneurs électriques.

Le treuil et le motoplaneur semblent écologiques quand on sait qu’on devrait limiter nos émissions de CO2 à 2 tonnes par habitant.e.
Après, ça reste une activité de loisir dont on peut se passer.
Et il reste aussi la question de ce qui se passe avant le décollage, soit la fabrication des planeurs. Je n’ai pas trouvé de données sur l’impact de la fabrication des planeurs à part que c’est souvent fabriqué en Allemagne.

Autre chose, je reviendrais peut-être sur cet article si je trouve comment les buses trouvent les ascendances.

Sources :