jeudi 20 juin 2013

39 Char à voile à vitesse record avec Pierre-Yves Gires * Dunkerque * Club Les Albatros

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In memoriam …
Décès de Bertrand Lambert, par Pierre-Yves Gires
Bertrand Lambert
Source : charavoile62
... Bertrand LAMBERT * Pilote étoile *
Au moment de publier ce billet travaillé depuis 15 jours, j'ai appris comme tant d’autres la triste et fatidique nouvelle… La disparition d’un grand "Monsieur" du Char à Voile, discipline sportive qu’il a survolé de toute sa classe avec un palmarès impressionnant et inégalable conquis en équipe de France entre 1976 et 2001 : Bertrand Lambert a tiré son dernier bord à l’âge de 58 ans, le vendredi 14 juin 2013 à Berck-sur-Mer… 
Roi de la catégorie reine Classe 3, pilote hors norme et quasiment imbattable au niveau international durant 25 années, il nous laisse, dans son sillage si respecté, une empreinte exceptionnelle et indélébile. 
Ad astra, F307...
Bertrand Lambert F307 char à voile Classe3 par Pierre-Yves Gires
Char à voile : Classe 3 F307Pilote : Bertrand Lambert
* * * * * * * * * * * * F307 * * * * * * * * * * * *

Avant-propos / Vidéo commentée
Cela fait des mois que je sollicitais en vain le web et ses moteurs de recherche avec des mots clés groupés tels que « Char à voile - Vitesse - Vent apparent - Explications aérodynamiques », et je n’ai  toujours pas réussi à trouver un blog proposant un article explicatif adossé à une vidéo significative sur ce thème qui me passionne… Pilote de longue date sur char à voile Classe 2, véritable Formule 1 des sables, j’ai donc pris l'initiative risquée de m’y coller... En attendant patiemment une fenêtre météo appropriée (vent de mer fort, bonne luminosité et état correct de la plage) pour embarquer caméra et GPS avant de m’élancer sur la plage de Dunkerque (France) dans une tentative filmée de run à haute vitesse…
L'attente a été longue avec tous ces mois pourris par un temps exécrable, mais la fenêtre météo salvatrice s’est enfin présentée, le vendredi 7 juin 2013 !
Merci d’avance aux puristes et autres pilotes aguerris, avec lesquels je partage cette passion du Char à Voile, de bien vouloir me pardonner les erreurs éventuelles, lacunes ou omissions inhérentes à ce type d’exercice compliqué… Compliqué, tant pour la mise en boîte du story-board de la vidéo, voulue en continu (une seule prise de vue, du départ du char jusqu'à son arrêt, sur un timing de 5 minutes maximum), que pour les explications techniques textuelles, vulgarisées, détaillées et chronologiques qui l’accompagnent.
Bienvenue à bord du F1439 !
Pierre-Yves GIRES
     - Pilote Classe 2 -
Pierre-Yves Gires Ch. d'Europe 2003 en char à voile Classe 2
Char à voile : Classe 2 * Pilote : Pierre-Yves Gires
Conditions et précisions / Entraînement du vendredi 7 juin 2013
Séance : 17h30 / 20h30
Site de roulage : plage de Dunkerque (France)
Coefficient / Marée : 69
Marée basse : 19h57
Direction du vent : flux de Nord-Est
Force du vent : 5 Beaufort (+/- 40 km/h), rafales à 6 Bft (50 km/h)
Plage : état lisse à 70% (piégeuse par endroits)
Temps : beau
Caméra embarquée : PNJ, modèle HD20W2 (optique de 135°)
Séquences filmées :
. Vidéo n°1 : "Char à voile à vitesse record" - Durée : 4’27’’
. Vidéo n°2 : "Char à voile à l’envol en virages" - Durée : 3’24’’
Vitesse atteinte : 127 km/h (cf. vidéo n°1, entre 1'56'' et 2'15’’)
Contrôle / Vitesse : GPS embarqué

Vue avant du char à voile Classe 2 de Pierre-Yves Gires
Char à voile : Classe 2 * Pilote : Pierre-Yves Gires

Le Char à voile Classe 2
. Catégorie : plus grands chars existants, selon la jauge de la FISLY
. Char piloté : fabrication de l'année 2000
Caractéristiques techniques (du char piloté)
. Longueur : 4,30 m
. Largeur : 3,80 m
. Hauteur du mât aile : 6,20 m
. Surface propulsive : 11,30  (mât aile inclus)
. Poids total : 135 kg (environ)
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Châssis et coque du char à voile Classe 2 de Pierre-Yves Gires
Châssis et coque de char à voile Classe 2 * Pilote : Pierre-Yves Gires
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Conception du Classe 2
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Vue arrière du char à voile Classe 2 de Pierre-Yves Gires
Coque de Classe 2 * Char : Pierre-Yves Gires
. Coque : Portante, fuselée pour l’aérodynamisme, elle protège le pilote qui y est allongé et dirige le char avec les pieds, par palonnier. La forme arrondie et le mode de fabrication de la coque se conjuguent pour qu’elle puisse résister aux très fortes sollicitations du gréement et de l'essieu (sur un Classe 2, la pression peut dépasser les 2 tonnes à la base du mât). Pour résister à (presque) toutes les tensions ou pressions qui peuvent s’exercer sur elle, la coque est réalisée en matériaux composites (résine époxy, avec ajouts de Carbone et de Kevlar aux endroits cruciaux).
Essieu du char à voile Classe 2 de Pierre-Yves Gires
Essieu de Classe 2 * Char : Pierre-Yves Gires
. Essieu : son rôle est essentiel, car sa fonction est triple : Encaisser et compenser les fortes pressions transmises par le gréement (ensemble Voile&Mât aile, à la poussée vélique puissante). Etre en capacité de rendre cette énergie emmagasinée grâce à sa souplesse (effet de ressort). Amortir les impacts subis sur sol irrégulier (plage ridée ou bosselée, trous, bâches d’eau, etc.). Le frêne reste à ce jour un choix intéressant pour la réalisation d’un tel essieu, à la fois assez réactif pour ne pas diluer l'énergie et en même temps assez souple pour que la "machine à vent" reste stable.
Mât aile et voile du char à voile Classe 2 de Pierre-Yves Gires
Voile / Classe 2 * Char : Pierre-Yves Gires
. Voile : surface de +/- 10  (mât aile non compris). Sur un char de type Classe 2, la voile est fortement sollicitée et soumise à des tensions extrêmes, en particulier lorsqu’elle est bordée à plat. Sa conception est le plus souvent assistée par ordinateur. Très performante, les matériaux utilisés pour sa réalisation sont le Kevlar ou le Carbone/Kevlar, avec une répartition de leurs fils dans le sens des efforts et un collage des jonctions par procédé spécifique. Les lattes dites forcées (au nombre de 6) sont profilées, avec un système de raidisseur à l’extrémité de leurs goussets. La têtière de la voile est en alu riveté. Enfin, les deux cotés de la voile sont équipés de plusieurs penons, très utiles pour aider le pilote à visualiser le bon écoulement laminaire du vent lorsqu’il règle son plan de voilure.   
. Haubanage : 3 câbles en acier inox tressé tiennent le mât aile (fixation haute, groupée au 2/3 de sa hauteur), deux haubans latéraux rejoignant les extrémités de l’essieu et un hauban renforcé (étai) l’avant du char. Le choix de la section de ces trois câbles est crucial, en particulier pour l’étai qui doit pouvoir résister à une traction potentielle de +/- 1,5 tonne dans certaines conditions (par vent fort).
Pneu arrière lisse du char à voile Classe 2 de Pierre-Yves Gires
Pneu lisse / Classe 2 * Char : Pierre-Yves Gires
. Pneus / Arrière : tubeless, ils sont lisses et leurs dimensions sont similaires à celles des pneumatiques automobiles. Modèle de pneu monté sur mon Classe 2 : Sand Tires Illimited (USA) - 6.55.15. Pourquoi des pneus lisses ? Deux raisons majeures : Privilégier le dérapage plutôt que le lever de roue ! Pour faire simple, la propulsion d’un char à voile est engendrée par le contact du vent sur la voile qui génère une force résultante à peu près perpendiculaire au plan de voilure : c’est la poussée vélique (créée par l'écoulement de l'air -Intrados/Extrados- sur les profils d'ailes classiques d'avion). La propulsion du char relève donc d’une poussée qui est avant tout latérale, le faisant avancer… mais aussi déraper, précisément grâce à l’utilisation de pneus lisses qui réduisent ainsi les risques de levers de roue intempestifs (qui freinent le char et/ou peuvent être dangereux) que provoqueraient des pneumatiques à la bande de roulement creusée de sculptures (pour une adhérence excessive). Pouvoir déraper plus facilement en cas de nécessité (virage serré, freinage en urgence, etc.).

Equipements principaux du Classe 2
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Poste de pilotage du char à voile Classe 2 de Pierre-Yves Gires
Poulie Winch / Classe 2 * Char : Pierre-Yves Gires
. Winch à manivelle : fixé à l’avant du cockpit, devant le pilote, la poulie winch est indispensable afin de démultiplier la force requise pour border progressivement le plan de voilure grâce à l’écoute de voile… avant de raidir et tendre l’ensemble à l’extrême pour atteindre une vitesse maximale !
Chariot de rail d'écoute char à voile Classe 2 de Pierre-Yves Gires
Chariot de raille d'écoute / Char à voile Classe 2 
. Chariot de raille d’écoute : positionné à l’arrière de la coque et monté sur roulements à bille, il permet au pilote de modifier avec finesse la puissance vélique du gréement. Utilisé dans des conditions très ventées, il sert essentiellement à ouvrir le plan de voilure (effaçant ainsi une partie de la poussée vélique) pour stabiliser l’engin à grande vitesse et réduire ses dérapages dans les surventes.
Rappel de mât aile du char à voile Classe 2 de Pierre-Yves Gires
Rappel de mât / Classe 2 * Char : Pierre-Yves Gires
. Rappel de mât : solidaire du mât et fixé à sa base, cette pièce permet au pilote de régler l’angle d’attaque entre le mât aile et la voile en actionnant un bout de rappel démultiplié en relais vers le cockpit. L’utilisation judicieuse du réglage de l’ouverture ou de la fermeture du mât aile (particularité propre aux grands chars de type Classe 3 et Classe 2) est un secret pour démarrer (profil creux = puissance), accélérer plus vite… et dépasser aisément la vitesse du vent réel (profil plat = rapidité) jusqu'à flirter avec une vitesse 3 fois supérieure au vent réel (aussi appelé vent relatif) !
Pierre-Yves Gires pilote du char à voile F1439 de type Classe 2
Pilote de char à voile : Pierre-Yves Gires
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Séquences vidéos du 7 juin 2013
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Vidéo n°1 : "Char à voile à vitesse record" - Durée 4’27’’


Vidéo n°2 : "Char à voile à l’envol en virages" - Durée 3’24’’


Explications techniques / Vidéo n°1  
« Char à voile à vitesse record »
En se repassant la vidéo n°1 ci-dessus, on peut bien observer et tenter d'expliquer plusieurs faits marquants, successifs et spécifiques à la pratique du char à voile en Classe 2 :

  1. jusqu’à 40’’ - A l’arrêt, char presque face au vent, la direction du vent réel (vent vrai, aussi appelé vent relatif) est indiquée par la girouette fixée sur le mât et par l’alignement de l’ensemble mât aile et voile, faseyant dans le lit du vent. Sachant que ce jour là Eole souffle de Nord-Est, il est intéressant de mémoriser la position de cette girouette par rapport à la ligne de fuite de la digue, en arrière plan. En effet, sachant que cette digue est rectiligne sur plusieurs kilomètres, d’une part, et que mon run à haute vitesse (réalisé sur le premier bord, à l’aller) va s’opérer en parallèle à celle-ci (avec un vent réel de ¾ arrière par rapport au sens de roulage de la machine, donc), le changement progressif de direction de la girouette indiquera en permanence le vent apparent tel qu’il est aussi ressenti par le pilote du char en déplacement, vent apparent qui résulte de la somme vectorielle du vent vitesse et du vent réel. Ce calcul qui relève de l’aérodynamique de la Mécanique des fluides, complexe à expliquer mais propre à tous les engins à voile (sur mer… ou sur terre), prend ici tout son sens car cette donnée de vent apparent, beaucoup plus que sur tout autre engin propulsé par une voile, peut atteindre son apogée en char à voile lorsque l’expérience du pilote lui permet de rouler (presque) au vent arrière (du vent réel) en ayant sa voile pourtant étarquée (raidie) au maximum… notre précieuse girouette indiquant une direction de vent venant quasiment de l’avant du char, soit un sens presque opposé à 180° du vent réel ! Vérification saisissante quand on peut aussi bien visualiser cette résultante captivante, ce qui est le cas dans cette séquence vidéo.     
  2. à partir de 40’’ - Mise en mouvement : dès que j’ai légèrement fait pivoter l’avant du char, la prise au vent joue sur le plan de voilure et le char se met en mouvement tout seul et d’autant plus vite que j’ai laissé l’angle du mât aile ouvert, d’une part, et préparé un réglage mou à la voile, d’autre part (rappel : Creux / voile = Puissance). Essieu : au moment où je monte dans le cockpit, on peut déjà observer la souplesse de l’essieu qui réagit à mon poids (+/- 90 kg, tenue comprise). Position de la Girouette : entre 40’’ (à l’arrêt) et 55’’ (en mouvement), le char n’est qu’en début d’accélération et modifie déjà fortement le positionnement de la girouette par rapport au vent réel. Réglage de la voile : entre 50’’ et 55’’, je borde la voile à 80%, la raidissant à l’aide du winch pour un réglage en rapport avec la vitesse déjà emmagasinée… et la position du vent apparent, lisible en regardant la Girouette.
  3. à partir de 1’15’’ - 1er franchissement : sol légèrement bosselé et mouillé - Tout le char réagit, l’essieu jouant son rôle pour effacer en partie les multiples mini vibrations résultant du passage d’un delta (étendue de sable ravinée par les eaux d’écoulement) - Réglage du mât aile : a plus de 90 km/h, mon "Formule 1 des sables" est désormais en phase cruciale d’accélération et j’agis sur le rappel de mât afin de corriger son incidence par rapport au vent apparent (rappel : profil plat = Rapidité). Je n’ai pas encore raidi à 100% la voile elle-même. Position de la Girouette : progressivement, elle tourne toujours plus vers l’avant au fur et à mesure que la vitesse augmente.
  4. à partir de 1’30’’ - 2ème franchissement : sol légèrement ridé et mouillé - On peut entendre pendant quelques secondes un nouveau bruit de fond (sourd et saccadé) qui correspond au roulage à grande vitesse sur des ridins (rides de sable rapprochées, façonnées par les courants de la marée descendante). Volutes de fumée dans le sillage du char : la vitesse de déplacement du char, qui a atteint maintenant la barre des 100 km/h, provoque une pression de l’air sous la coque, sous l’essieu incurvé et aux passages de roues, compressant puis libérant en une fraction de seconde des millions de particules de sable dans le sillage du Classe 2 désormais lancé comme un bolide.
  5. à partir de 1’40’’ - 3ème franchissement : passage d’un delta mouillé - Je modifie légèrement ma trajectoire vers ma droite afin de bien négocier le passage de ce deuxième delta. Accélération : le positionnement modifié de mon char et de son plan de voilure par rapport au vent réel (avec sa composante indissociable, le vent vitesse) joue comme un nouvel accélérateur engendré par mon vent apparent optimisé. La roue au vent (coté d’où vient le vent) commence à se lever, l’essieu travaille de plus en plus en flexion (cf. pression du mât évoquée plus haut, en particulier) et le pilote affine sa trajectoire descendante pour accroître encore sa vitesse. Le char file maintenant à plus de 110 km/h.
  6. à partir de 1’50’’ - 4ème franchissement : ridins, avec passage secoué sur trous d’eau - Lancé à haute vitesse et allongé dans le baquet du cockpit, au ras du sol, le pilote n'a que quelques fractions de secondes pour visionner le « champ de mines » aquatique qui lui saute à la figure, s’imprimer la rétine d’obstacle(s) éventuel(s) émergeant parfois à fleur d’eau (morceau de ferraille datant de la dernière guerre, etc.) et négocier dans le même temps ce passage délicat tout en privilégiant, surtout, la meilleure trajectoire possible pour sa roue avant directrice, à préserver à tout prix. Le passage éclair est (un peu) violent, l’essieu et ses deux roues encaissant un maximum de chocs extrêmement rapprochés… Ces deux secondes visuelles se décortiquent et s’analysent bien si on a le réflexe de faire des arrêts sur images (impressionnantes, entre 1’52’’ et 1’54’’… la fourchette est courte, j’en conviens, mais on va vite, là !). A la sortie de ce passage secoué, le char a perdu +/- 10% de sa vitesse.
  7.  … de 1’56’’ à 2’15’’ - Char à pleine vitesse - Après le franchissement d’un nouveau delta mouillé, je redresse ma trajectoire de quelques degrés au vent car j’ai désormais devant moi une large étendue de sable lisse et dégagée de tout obstacle sur environ 500 mètres, piste idéale pour faire donner le maximum à cette machine à vent redoutable qu’est le Classe 2 ! On lâche donc les derniers chevaux en réserve en raidissant encore la toile et en arrondissant très lentement la trajectoire, sous le vent. L’essieu se courbe un peu plus et, si l’on tend bien l’oreille, le son de fond change encore, montant dans les aigus. Heureux comme un pur sang qu’il est à sa manière, le Classe 2 "lève la patte" lentement et majestueusement, accélère encore pour atteindre quelques instants plus tard la vitesse de 127 km/h en bénéficiant d’une rafale de vent soutenue, sans doute supérieure à 50 km/h.
  8. de 2’16’’ à 2’29’’ - Freinage avant virement de bord, par décélération en virages serrés et dérapages contrôlés… avec effet centrifuge sur le pilote - Juste après avoir franchi un dernier delta mouillé, une nouvelle zone dégagée et lisse sur +/- 200 mètres permet d’anticiper la procédure de manœuvres chronologiques, rapprochées et délicates (sinon brutales) qui précèdent un virement de bord rapide (demi tour). A la grande différence de nos voitures, les chars à voile n’ont pas de frein(s)… Dans le cas présent, filant encore autour de 110 km/h, la seule technique à dominer parfaitement par le pilote peut se décomposer comme suit : 1° Avoir un œil fixé sur la zone (encore) éloignée qu’il a pressenti pour engager son action et, dès que possible, se voir confirmer visuellement que ce n’est pas une zone de sable mou… hantise des pilotes (pour de multiples raisons que l’on comprend aisément) ! Commencer à casser l’aire et la vitesse du char en engageant au minimum un double virage serré, amorcé à droite (à 2’18’’) et beaucoup plus marqué à gauche (à 2’20’’). Lors de cet engagement bref et violent en slalom, on observe très bien la pression subie par l’essieu et, surtout, les très fortes contraintes encaissées par la roue gauche ! Dans le prolongement du cintrage prononcé de l’essieu, elle prend durant quelques fractions de seconde une angulation impressionnante, tant la charge latérale est puissante. Dans le même temps, en freinage glissé, les deux roues jouent à plein leur rôle par leur dérapage agressif qui projette le sable en laissant une trace marquée bien visible dans le sillage arrondi de la trajectoire. Garder le plan de voilure bordé à fond (raidi comme une tôle) du début jusqu’à la fin de la procédure de décélération. En respectant cette règle, la machine reste beaucoup plus compacte sous les efforts encaissé et leurs effets co-latéraux, ses haubans et autres pièces mécaniques sont moins sollicités par la tension des à-coups et, surtout, ce "tout bordé" du plan de voilure va être déterminant pour engager et faciliter la phase finale de la procédure ! Le 3ème virage lancé à droite (de 2’23’’ à 2’30’’) doit enclencher un long dérapage puissant et continu, dérapage accentué par un phénomène conjoint de pivotement du Classe 2… cette rotation sur lui-même (que l’on devine à l’écran) étant due au plan de voilure toujours raidi (bordé comme une tôle) qui profite d’une poussée vélique aux conséquences momentanément… giratoires ! Ceci pouvant schématiquement s’expliquer par sa position transitoire, en plein travers du vent réel, qui participe à la poussée vélique en giration, d’une part, et à l’inertie latérale importante qui résulte de la vitesse résiduelle de la machine, d’autre part.
  9. à 2’30’’ - Fin du virement de bord - A la fin de cet exercice technique "musclé", c’est presque en douceur que le Classe 2 a fini de virer de bord... ayant ainsi rétrogradé d’une vitesse de 110 km/h (à 2’18’’) à une vitesse de 20 km/h en sortie de virage (à 2’31’’), soit une décélération de 90 km/h en 12 secondes… le tout sans autre frein que le couple Pilote&Char s’appuyant sur les éléments naturels (vent, vitesse, sable et glisse) pour réaliser cette figure de style, aussi efficace que chargée d’adrénaline !
  10. de 2’31’’ à 3’45’’ - Retour en roulage au près serré - Sous cette allure au près serré (en avancée presque face au vent), le pilote et son Classe 2 peuvent se reposer car les performances en vitesse pure ne peuvent se comparer avec celles réalisables aux allures portantes (dans le même sens que le vent, comme on vient de le vivre). Tiens ! J’allais oublier notre girouette… dont la direction affichée maintenant est significative, soit quasiment à 180° opposée à ce qu’elle nous a indiqué durant notre run, à l’aller ! Exacte et faux à la fois (!), elle nous signale maintenant la direction du vent réel (à quelques degrés près).
  11. … de 3’46’’ à Fin - Tel un albatros, le char à voile Classe 2 salue Eole - Comme un clap de fin à cette séquence vidéo, le pilote s’exécute dans une figure libre où l’envol en virage de son Classe 2 salue le dieu du vent… avant d’engager un freinage dérapé qui va enfin mettre au repos sa "Formule 1" des sables.
Char à voile Classe 2 remorqué par véhicule de Pierre-Yves Gires
Char à voile : Classe 2 * Pilote : Pierre-Yves Gires Site : plage de Dunkerque
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* * * * * * * *  Il disait... * * * * * * * *
"... Imaginez-vous à trois fois la vitesse du vent, parcourant les plages en silence, d'accélérations en dérapages au milieu des éclaboussures d'eau salée. Le char à voile est une activité étonnamment variée (…) Deux fois par jour, la marée remodèle votre piste pour vous donner le plaisir de l'explorer de nouveau. Changeant sa direction, le vent, en modulant son souffle, transforme votre sport : un jour athlétique, le lendemain tout en finesse et douceur".


Pierre-Yves Gires Pilote de char à voile depuis 1974
Pierre-Yves Gires
E-mail : pygires@yahoo.fr   
Hotlines / Auteur : Né les fesses dans l'eau, a assouvi ses passions sportives par un parcours professionnel atypique dans le monde des Sports de Glisse et du Nautisme international.
* Années '70 * Pionnier, puis Promoteur du phénomène Planche à Voile en Europe (boss de Windsurfer, puis Hifly) * Années'80 * Pionnier, puis Promoteur du phénomène Catamaran de Sport en Europe (boss de Hobie Cat) * Années 2000 * Pionnier et Promoteur du Vélo à Voile (WindBike)

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