Comment est construit un parapente : de la forme en plan au suspentage

Au comptoir comme en cours de théorie, on parle d'allongement, de calage, de pinces ou de ballonnement sans toujours mettre le même sens derrière ces mots. Ce sont pourtant eux qui permettent de lire la fiche technique d'une voile. Ils expliquent aussi pourquoi une aile de progression ne se pilote pas comme une aile de compétition. On commence par ce que l'on voit de la voile, puis on passe à ce que l'on ne voit pas.

Ce que l'on voit, la forme générale

Quand la voile est étalée au sol, on observe sa forme en plan. En vol, la voûte réduit la surface vue de dessus. C'est la surface « projetée », que les fiches techniques donnent à côté de la surface à plat. Les toutes premières ailes étaient presque carrées, puis rectangulaires, parce que chaque panneau de tissu se calculait à la main. L'ITV Astérion portait par exemple une petite queue centrale pour n'avoir que deux panneaux de plus à calculer. Au début des années 1990, l'informatique a apporté la puissance de calcul et les formes elliptiques se sont vite imposées.

Vue de face, la voile dessine une voûte que les concepteurs appellent le lobe. C'est un choix de conception majeur. Il est plutôt elliptique sur les voiles de progression et plus circulaire sur les ailes de performance, qui demandent un pilotage plus exigeant. Le dièdre est l'angle que forme le plan de l'aile avec l'horizontale. Il est négatif sur nos parapentes et positif sur certains deltaplanes. Chez nous, on préfère donc parler de lobe.

Reste le paramètre que tout le monde cite, l'allongement. On le calcule en divisant l'envergure au carré par la surface. Pour une aile rectangulaire, cela revient simplement à diviser l'envergure par la corde. On le complète par l'effilement, le rapport entre la corde au centre et la corde en bout d'aile. Un grand allongement réduit la traînée induite et améliore les performances. C'est d'ailleurs l'une des premières décisions qu'un constructeur prend dans un projet (« nous voulons tel allongement pour concurrencer tel segment du marché »). Les ailes les plus performantes d'aujourd'hui frôlent un allongement de 8, alors que les premières voiles se contentaient de valeurs bien plus faibles.

On parle aussi de l'épaisseur relative, le rapport entre l'épaisseur maximale du profil et sa corde. Les ailes modernes tournent autour de 18 %, après être montées jusqu'à 21 % à une époque. Et de la flèche, bien visible sur un delta. Sur un parapente, on peut dire que les ailes au bord de fuite « tendu » ont de la flèche, et que celles dont le bord d'attaque est rectiligne n'en ont pas.

Un tissu, des caissons

Les premières voiles comptaient sept à neuf caissons, chacun composé de deux alvéoles. Une voile de performance peut aujourd'hui en compter une centaine. On parle alors plutôt de nervures porteuses (celles où s'accroche une suspente) et de nervures non porteuses. Plus de caissons, c'est un meilleur état de surface et un plus grand allongement, donc moins de traînée. Certaines ailes ont même testé des intrados à panneaux diagonaux. Ils annonçaient les cloisons diagonales internes que l'on connaît maintenant. L'effet sur le pilotage n'est pas anodin et dépend de l'agencement de ces diagonales. Un caisson central améliore le gonflage et la spirale mais réduit la réactivité en roulis. Une nervure centrale produit l'effet inverse.

Le nombre de cellules n'est pas une course sans fin. Plus il y a de caissons, plus les petits « ballonnements » entre les nervures sont courts et plus le profil est lisse, donc moins la traînée de pression est forte. Mais au-delà d'un certain seuil, les gains deviennent marginaux alors que le poids et le coût de fabrication augmentent. Certains concepteurs explorent même l'approche inverse, avec des ailes volontairement plus simples et légères.

L'entrée d'air joue aussi un rôle déterminant. Sa taille, sa forme et son emplacement influencent le gonflage, la capacité d'accélération et la résistance à la fermeture. Plus elle est large et perpendiculaire à l'écoulement, plus le gonflage est facile. Mais l'« effet de fond » augmente aussi, comme sur une voiture sans pare-brise. Le « shark nose » (nez de requin) limite cet effet, qui crée de la traînée. Enfin les bandes de renfort, de fines bandes de tissu visibles par transparence, gardent la surface lisse. Elles évitent que la voile se déforme, en particulier au freinage.

Ces tissus et leur enduction sont détaillés dans Le tissu d'un parapente.