Un concept difficile à appréhender : l'air ne descend pas autour d'un thermique mais bouillonne...
Tous les dessins qui suivent dans cet article sont volontairement simplifiés, l’objectif reste de montrer des principes.
Dans beaucoup de livres de vol libre ou d’aéronautique, pour présenter une ascendance thermique en coupe, on trouve un schéma équivalent à celui ci.
( Attention cela représente une situation sans vent météo).
En gros on vous explique que comme votre parapente ou votre aile Delta s’enfonce avant de rentrer dans le thermique, c’est parce qu’il y a des « dégueulantes » (de l’air froid qui descend) autour de l’ascendance.
Sauf que dans la physique ou la thermodynamique rien ne peut expliquer ce dessin… car l’air ne descend pas autour du thermique pour deux raisons principales :
1 – L’air chaud qui monte s’étale quand il arrive à sa position d’équilibre, il ne redescend pas il est dans une situation stable.
2 – L’air en altitude ne descend pas pour « compenser » l’air chaud qui monte ( il n’a aucune raison physique de le faire ), ce sont les brises au sol qui alimentent l’ascendance, donc qui compensent le déplacement de la masse d’air chaud vers l’altitude.
D’ailleurs si l’air descendait autour du thermique pour compenser l’air qui monte, il n’y aurait du coup aucun phénomène de brises… Je vous laisse imaginer : pas de brises de mer ni de vallée !
Donc cette représentation des phénomènes autour du thermique est fausse !
C’est un raccourci très simpliste pour donner une explication pseudo-scientifique aux sensations du pilote : je descend avant d’entrer dans le thermique, donc cela veut dire que l’air descend… Sauf que personne n’a jamais démontré scientifiquement que l’air descend autour d’un thermique.
Un schéma plus représentatif de la situation, toujours en l’absence de vent météo, en accord avec les lois de la physique et de la thermodynamique serait plutôt ceci :
Une zone centrale d’ascendance d’air suffisamment chaud pour s’élever.
Une masse d’air ambiant avec un contraste de température marqué avec la zone d’ascendance. Entre les deux, une zone périphérique autour de l’ascendance où sont générées des turbulences dues aux frictions entre les 2 masses d’air.
Il nous est impossible de visualiser les turbulences, l’air est transparent. Les tentatives avec des filets de fumée ou des colorants donnent des idées, mais aucune certitude. Ce qui est certain, c’est que la masse d’air n’a plus aucune homogénéité, elle bouge dans tous les sens.
Pour imaginer, visualiser cet état je la compare à un bain bouillonnant, ou aux remous après une chute d’eau. Il est aussi possible d’imaginer ces turbulences comme des milliers de ballons d’air de taille différentes tournant sur eux même.
Ce qui est important à comprendre, c’est que dans cette zone, votre aile ne peut pas voler car elle ne peut pas s’appuyer sur cette masse d’air. Donc elle subit plus fortement la gravité et descend ! Ce qui explique bien les sensations du pilote.
Comment va réagir notre aile quand elle rentre dans une zone turbulente verticale proche d’un thermique ?
C’est très simple, elle perd ses forces de portance car l’air ne circule plus de manière homogène autour de son profil. Elle subit donc plus fortement la gravité, et accélère sa descente verticale pour essayer de s’appuyer sur l’air plus bas. Heureusement, comme elle a une vitesse initiale et de l’inertie, elle va continuer à avancer, ce qui va lui permettre de reprendre un vol normal une fois sortie de la zone turbulente.
Dis de manière plus imagée :
Au moment ou votre aile rentre dans la turbulence, elle ne vole plus, elle tombe !
Pas en chute libre, rassurez vous, plutôt comme un parachute, puis elle retrouve, tôt ou tard, un autre équilibre de vol.
Voici un tableau récapitulatif des 5 phases de vol.
| Phase de vol | Sensations | Vario | Causes |
|---|---|---|---|
| 1 - Vol air ambiant | Tout va bien | - | Air « homogène » volable. |
| 2 : Entrée dans la zone de turbulences | Bascule avant de l’aile | - - | Perte de portance sur la partie avant à cause de l’air turbulent. |
| 3 : Traversée de la zone de turbulences | Chute avec accélération | - - - | Perte de portance sur toute l’aile à cause de l’air turbulent. |
| 4 : Entrée dans l’ascendance | Bascule arrière de l’aile tout en arrêtant de descendre. | 0 | Entrée du bord d’attaque dans une masse d’air montante plus homogène. |
| 5 : Vol dans l’ascendance | Ca monte et ça bouge. | + Puis +++ | Vous êtes dans l’ascendance, masse d’air moyennement homogène, mais « volable » : à vous de piloter maintenant ! |
Heureusement ce phénomène est parfois si petit que nous ne le ressentons à peine, sans aucune incidence sur le vol.
Certaines ascendances thermiques sont parfois si grandes et si douces, que nous ne ressentons pas les phases de transition en entrée et sortie…
Mais quand cette zone mesure plus de 10 m de largeur, il est compliqué et désagréable de la traverser !