Texte mis à jour le 12 juillet 2007

...Les "ailes delta" ont une particularité : leur foyer est à 40 % de la "corde", comme indiqué sur le dessin ci-dessus. Elles volent et planent très bien, avec leur fameux profil en "S".

 

Le "deltaplane".

...Quel rapport ces ailes delta, construites en dur, ont-elles avec les "delta" des "libéristes" ? Au départ ces deux ailes n'ont pas grand chose à voir l'une avec l'autre. Les premières ailes delta du vol libre étaient des "simple surface" : deux triangles de Dacron tendus sur trois tubes en alliage léger.

L'aile "Rogallo".

...Cette aile fut inventée par Rogallo, un ingénieur de la NASA. La motivation initiale n'avait d'ailleurs rien à voir avec une activité sportive. Les militaires étaient peu satisfaits de la précision de leurs missiles intercontinentaux, en fin de vol balistique. On demanda donc à Rogallo s'il ne pourrait pas imaginer une sorte d'aile permettant d'acheminer la charge militaire (une bombe atomique) à destination, en étant plus ou moins pilotable pendant cette partie de la mission. L'aile Rogallo était donc censée se déployer hors du corps de la fusée, quand la vitesse avait suffisamment chuté, en fin de course à l'aide d'un parachute largable. Mais avec le temps les missiles devinrent plus précis. On préfèra les piloter en phase de rentrée et non à une vitesse si basse que l'ennemi aurait pu les atteindre avec de simples lance-pierres. Le brevet Rogallo tomba donc dans le domaine public. Comme toutes les idées géniales, elle était très simple. Aux USA naquit le vol libre, quelques intrépides ayant eu l'idée de s'accrocher, comme des jambons, sous ces assemblages de tubes, de toiles et de câbles. Le pilotage semblait des plus simple. Pour piquer, on déportait son corps vers l'avant, pour cabrer, vers l'arrière, en se servant, pour ce faire, d'un "trapèze", rendu solidaire de la voilure par une câblerie. En déplaçant son poids à droite ou à gauche on obtenait ce qu'on appelait des virages. Ainsi naquirent les premières ailes "Manta", fabriquées en France à partir de 1973 . J'achetai personnellement mon premier "deltaplane" Manta en 1974.

...Les premières ailes étaient taillées de la manière la plus simple que l'on puisse imaginer. Démontées, elles étaient totalement plates, ce qui fait qu'en vol les deux lobes avaient une forme conique. La flèche était prononcée (80). C'était le pilote, volant avec le corps déporté en arrière du "foyer" de l'aile (point d'application de la résultante de la force aérodynamique, de la portance) qui compensait grâce à son poids le couple piqueur de l'aile.

C'est le poids du pilote qui compense le couple piqueur.

...Je me souviens de mon premier vol sur ce type d'engin. Le fils du célèbre alpiniste Lachenal en avait acheté un. Il officiait près de Chamonix, aux "Grands Montets". Après quelques explications très sommaires, le client, juché sur des skis, était attaché sous l'appareil à l'aide d'un harnais et d'un mousqueton, puis lancé dans une forte pente, juché sur ses skis. On lui recommandait de tenir le nez de la machine baissé "jusqu'à ce que la voile claque bien" (un marin emploierait le verbe "faseyer"). Il suffisait alors de pousser la barre de contrôle de dix ou quinze centimètres pour se retrouver aussitôt à dix mètres en l'air, pour un vol de 150 mètres.

- Quand vous êtes en l'air, vous ne touchez à rien, ça vole tout seul et ça se pose de même.

...Effectivement, l'atterrissage sur ski ne pose guère de problème et s'accommode d'un arrondi très sommaire. De retour à Aix je passai aussitôt commande d'un Manta qu'un transporteur me livra à domicile et continuai ma formation, seul, sur toutes les pistes de ski de la région. Quand la neige eut disparu je fis quelques décollages en adaptant des roues de poussette sur une vieille paire de ski (se rappeler qu'à l'époque personne n'enseignait à se servir d'une aile, nulle part). Fort heureusement je retrouvais rapidement d'autres "fous volants sur leurs drôles de machines" qui m'initièrent au décollage en courant, beaucoup moins casse-gueule que cette affaire de roues de poussette.

...A l'époque j'écrivais des articles dans Science et Vie. Je publiais en 74 un article sur ce sport nouveau, qui contribua probablement à son essor. Mais très vite, les choses se gâtèrent. Notre ami Delacourt se tua devant les cameramen de la télévision. Sa machine s'engagea en piqué et il ne put la redresser. Aussitôt je montai à Paris pour questionner le fabriquant.
Sa réponse :

- Faute de pilotagen déclara aussitôt le vendeur des Manta en France.

...C'était faux. Les Manta étaient bel et bien des engins fort dangereux. Voici pourquoi. Comme on peut le voir sur un dessin présenté plus haut, l'aile Rogallo est un "profil squelette". Il existe une incidence optimale, dite "incidence d'adaptation", sous laquelle le profil travaille au mieux. Le point d'arrêt (point où s'écoulement gazeux se scinde en deux, la partie supérieure filant sur l'extrados et la partie inférieure sur l'intrados) se localise alors sur le tube-bord d'attaque, rigide.

...Quand une aile d'avion est déplacée dans une masse d'air il se crée une surpression à l'intrados (en dessous) et une dépression à l'extrados (sur le dessus). L'air a donc tendance à passer de l'intrados vers l'extrados, comme ceci :

et il se forme un système de tourbillons marginaux (ce sont eux qui déclenchent les traînées de condensation crées par des avions volant à haute altitude dans de l'air humide).

Tourbillons marginaux

...Une remarque au passage : cette turbulence dissipe de l'énergie. Elle pourra être réduite en accroissant l'allongement :

Réduction de l'effet des tourbillons marginaux par accroissement de l'allongement.

...C'est la raison pour laquelle les albatros volent mieux que les pigeons et que les planeurs ont des ailes de très forts allongements. Mais alors, pourquoi équipe-t-on des avions d'ailes delta, à très faible allongement ? Les chasseurs à réaction ne sont pas des planeurs. On priorise alors leur capacité de "fendre l'air". En supersonique cela nécessitera des profils d'aile très minces, en lame de couteau. Alors, de deux choses l'une :

- Ou on choisit l'aile droite, très mince, style chasseur F-104

- Ou on opte pour l'aile en flèche qui, pour une épaisseur donnée réduit "l'épaisseur relative du profil".

...L'aile à géométrie variable, en dépit de sa complexité mécanique, facile à imaginer, conjugue les deux qualités. Elle fend bien l'air en supersonique, ailes repliées, mais reste un planeur acceptable à basse vitesse, ailes de nouveau déployées. Les ailes delta constituent une famille à part car elles se comportent très bien aux très fortes incidences.

Un Concorde en approche finale, sous forte incidence.

...Deux "vortex" se forment alors qui ont un effet stabilisateur sur l'écoulement. Il en est de même pour des voilures Rogallo (Manta).

...Cette possibilité de conserver une portance appréciable aux grands angles rendait l'atterrissage en Manta très aisé. C'était une aile qui ne décrochait pas, mais passait tranquillement en "descente parachutale". Bien que cela soit maintenant un peu difficile à imaginer, avec ces fers à repasser à très forte flèche, si on se retrouvait coincé au-dessus d'une forêt, on pouvait "tout pousser". La machine s'arrêtait et se mettait en descente parachutale. A condition d'avoir de bonnes chevilles (les parachutes hémisphériques vous faisaient prendre contact avec le sol à 6m/s) on pouvait atterrir de cette façon assez singulière sans casse, ni matérielle, ni humaine. Je me suis posé plusieurs fois dans des clairières de cette façon, en descendant verticalement ( ce qui serait exclu avec les ailes d'aujourd'hui, qui ne jouissent plus de cette faculté )

C'est en sous-incidence que ça se gâtait :

...Le "point d'arrêt" des filets d'air passait alors sur l'extrados, qui se creusait immédiatement. Or dans une aile, ce qui porte le plus c'est la partie antérieure. Comme l'ingénieur de l'ONERA (Office National de Construction Aéronautique) Claudius Laburthe le montra par la suite à l'aide de films pris dans la grande soufflerie de Chalais-Meudon, où des Manta vraie grandeur furent essayés, l'aile se mettait "en drapeau", en produisant un couple piqueur très important. Schématiquement il se produisait une portance négative sur la partie antérieure de l'aile. Catastrophique.

La "mise en drapeau" des premières ailes libres.

...Rappelez-vous : dans les ailes Rogallo, c'est le déport vers l'arrière du poids du pilote qui contre le couple piqueur et rien d'autre. A partir d'un certain moment ( le couple piqueur croissant par ailleurs comme le carré de la vitesse ) le pilote ne parvenait plus à redresser sa machine :

...Après avoir fait des essais sur maquettes je publiais un nouvel article dans Science et Vie, levant le lièvre. Il y eut de très nombreux accidents mortels, jusqu'à ce que la solution soit trouvée. Nous ne citerons pas de noms, mais certains constructeurs, qui ont encore pignon sur rue et sont fort connus, ont pas mal de sang sur les mains pour n'avoir pas incité leurs clients à ramener leurs machines pour que celles-ci soient modifiées en conséquence, au moins un minimum, pour rendre impossible ce départ en "drapeau". Or cette solution était fort simple. Tout en conservant à la voilure sa souplesse et sa liberté de déformation, il suffisait de fixer deux bouts de tube de cinquante centimètres de long, sur la partie arrière des tubes de bord d'attaque. Entre temps, la forme des voilures avait évolué. On les avait dotés de lattes :