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Concept
Vol de gradient
Résumé
Le vol de gradient (en anglais dynamic soaring) est une technique de vol utilisée pour gagner de l'énergie en traversant de manière répétitive la limite entre deux masses d'air ayant des vitesses distinctes. De telles zones de gradient significatif de la vitesse de vent se trouvent soit près du sol ou dans une zone protégée par un obstacle comme à l'arrière d'une colline. Par conséquent cette technique est utilisée principalement par les oiseaux ou des planeurs radio-commandés. Il arrive également que certains pilotes de planeur, comme Ingo Renner, l'utilise. La vitesse maximale atteinte par un pilote de planeur radio-commandés est de 882 km/h, réalisée par Spencer Lisenby le 19 janvier 2021.
Le vol de gradient est parfois confondu avec le vol de pente. Dans ce dernier cas, le pilote vole légèrement en amont de la colline et utilise la déflexion verticale du vent.
Plusieurs types de trajectoires peuvent être utilisés en vol de gradient. Le mécanisme le plus simple est une boucle verticale à travers les deux masses d'air en mouvement relatif. Le gain en vitesse durant une boucle s'explique par le fait que lorsque le planeur passe d'une masse d'air à une autre, sa vitesse sol reste pratiquement constante car le référentiel Terre est pratiquement galiléen. L’accroissement de la vitesse peut être expliqué soit en termes de vitesse air ou vitesse sol. Le gain en vitesse est approximativement 2 fois la différence de vitesses entre les couches supérieure et inférieure. La trajectoire idéale est montrée dans l'animation ci-dessous et est décrite en détail dans la boîte déroulante.
L'énergie est extraite en réduisant (légèrement) la différence de vitesse entre les deux masses d'air au cours des demi-rotations à 180 degrés qui ralentissent (légèrement) les masses d'air. On notera que les énergies mises en jeu au niveau du planeur sont totalement négligeables par rapport aux énergies mises en jeu par les masses d'air.
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