Vol sans moteur - Unpowered flight

Le vol sans moteur est la capacité de rester en vol pendant un certain temps sans utiliser aucune source d'énergie. Il existe plusieurs types de vols non motorisés. Certains ont été exploités par la nature, d'autres par l'homme et certains par les deux.

Les avions non motorisés sont des véhicules aériens qui peuvent voler sans aucun mécanisme de propulsion.

La capacité de voler sur de courtes ou longues distances sans électricité a évolué à plusieurs reprises dans la nature. De nombreuses créatures capables d'un vol soutenu par les ailes volent également sans puissance pendant la plupart du temps, elles sont en vol.

Vol sans électricité

Classification des méthodes de vol

Pennycuick divise le vol des animaux en trois types: parachutisme, vol à voile et propulsé. Il observe cependant que ceux-ci n'ont pas de frontières nettes. Par exemple, à un moment donné, il voit les parachutes comme non motorisés et comme une forme primitive de plané, alors qu'il se fait voler lui-même, il se voit propulsé par le mouvement de l'air (vent). D'autres méthodes, comme le vol plus léger que l'air, ne sont utilisées que par l'homme.

Cet article fait les distinctions suivantes entre les types ou méthodes de vol sans moteur, en fonction de leurs caractéristiques:

Plus léger que l'air - Vol soutenu, soutenu par une densité inférieure à l'air sans mouvement vers l'avant requis,
Dérive - Vol libre soutenu en raison de la vitesse de descente lente par rapport à la vitesse du courant ascendant,
Parachutisme - Descente verticale ralentie par une résistance élevée à l'air, mais éventuellement avec un mouvement horizontal mineur (ou parfois défini comme un vol à un angle de plané supérieur à 45 degrés),
Vol plané - Vol vers l'avant avec un flux d'air régulier (ou parfois défini comme un vol avec un angle de plané inférieur à 45 degrés),
Flambée - Vol plané libre et soutenu, tirant l'énergie de l'air ascendant,
Kite - Vol captif utilisant un avion incliné pour créer une force ascendante du vent.

Ceux-ci sont résumés dans le tableau:

Caractéristiques et méthodes de vol
		Mode avion
		Courte durée	Vol libre soutenu	Attaché
Mouvement vers l' avant dans les airs	Aucun	Non classé comme vol	Plus léger que l'air Drifting	Plus léger que l'air
	Mouvement plus lent que vers le bas	Le parachutisme	Le parachutisme	Non classé comme vol
	Plus rapide que le mouvement vers le bas	Glissement	Envolée	Kite

Méthodes de vol et utilisation

Quelques exemples d'utilisation sont présentés dans le tableau suivant:

Méthodes de vol vs utilisation
	Avion	Animaux	Plantes et champignons
Plus léger que l'air	Ballon	-	-
Dérive	-	Petits insectes	Spores, graines d'orchidées
Le parachutisme	Parachute	Cerf-volant araignée	Ailes rotatives (érable, sycomore) Poils (pissenlit)
Glissement	Planeur	Écureuil volant	Graines ailées ( Alsomitra macrocarpa )
Envolée	Planeur	Albatros
Kite	Cerf- volant Kite Rotor

Plus léger que l'air

Le vol plus léger que l'air n'est utilisé que par l'homme. Un engin non motorisé, plus léger que l'air, s'appelle un ballon.

des ballons

Un ballon est un sac rempli d'un gaz avec une densité inférieure à l'air ambiant pour fournir de la flottabilité . Le gaz peut être de l'air chaud, de l' hydrogène ou de l' hélium . L'utilisation de gaz flottants est inconnue dans le monde naturel.

Un ballon peut être attaché comme un cerf-volant ou dériver avec le vent en vol libre. Le pilote peut contrôler l'altitude d'un ballon en vol libre, soit en chauffant le gaz, soit en lâchant du ballast, ce qui donne un certain contrôle directionnel (puisque la direction du vent change avec l'altitude).

Dérive

Un objet en chute libre sans aucune adaptation au vol ne peut être soutenu par le vent que s'il est très léger et tombe plus lentement que le vent le souffle vers le haut. Un objet suffisamment léger peut utiliser les courants ascendants et dériver sur le vent de cette manière pendant de longues périodes de temps.

De nombreuses moisissures et spores bactériennes , même des bactéries vivantes, sont suffisamment petites pour dériver sur de longues distances et à de grandes hauteurs sous l'effet du vent.

Certaines plantes utilisent également le vent pour disperser les graines de cette manière. Les graines d' orchidées sont très petites et ressemblent à de la poussière.

Le parachutisme

Un parachutiste britannique débarque

Le parachutisme est essentiellement une chute ou une dérive mais avec une surface de freinage aérodynamique. Le rapport élevé entre la surface et le poids réduit le taux de descente du parachute , ce qui lui permet de rester en vol plus longtemps. La surface aérodynamique peut également permettre un petit mouvement vers l'avant, mais un parachute tombe toujours plus vite qu'il ne peut avancer. Le flux d'air autour d'un parachute est généralement turbulent.

Les petites créatures et les graines qui ont évolué parachutes peuvent être soufflées par le vent sur de longues distances. Parmi les plantes, les graines de pissenlit , d' asclépiade et de peuplier ont des poils qui font office de parachutes. Certaines araignées jettent des parachutes de fil. Bien que principalement pratiqués par de petites araignées, des adultes pesant plus de 100 mg et d'une taille maximale de 14 mm ont été observés en train de lancer des parachutes d'un mètre de diamètre dans un fort courant ascendant.

Le parachutisme est également utilisé par des créatures plus grosses et des graines pour parcourir de plus courtes distances. Les graines d' érable , de pin et de sycomore ont une ou deux ailes qui agissent comme des parachutes pour aider à la dispersion des graines . Les grenouilles volantes utilisent leurs pattes palmées comme parachutes.

Glissement

Le vol plané nécessite un lancement initial donnant à l'objet suffisamment d'énergie pour voler.

Deltaplane juste après le lancement du Salève , France

Ascenseur aérodynamique

Les principes de la portance aérodynamique sont partagés par la nature et les aéronefs artificiels. Lorsque l'aéronaute tombe, les ailes déployées sont inclinées vers l'air venant en sens inverse pour créer un flux d'air vers l'avant rapide au-dessus de l'aile. Ce flux génère une portance aérodynamique qui ralentit la vitesse de descente. Le résultat est un vol plané par opposition à une simple descente comme un parachute .

Si l'air monte plus vite que l'objet ne descend, il sera transporté vers le haut. De cette manière, un objet glissant peut gagner de l'énergie potentielle supplémentaire à partir de sources telles que les thermiques et la crête.

Avion planeur

Les avions planeurs comprennent les planeurs , les deltaplane et les parapentes . Ils doivent tirer leur énergie initiale de mouvement d'un processus de lancement. Le lancement peut se faire en tirant l'aéronef dans les airs avec une ligne de remorquage, avec un treuil ou un véhicule au sol, ou avec un aéronef «remorqueur» motorisé. Pour les avions lancés à pied, il est également possible de simplement descendre d'un emplacement en hauteur. Une fois le planeur relâché, il vole librement.

Animaux de vol à voile

Les créatures capables de se lancer dans les airs et de planer sur de courtes distances comprennent:

Envolée

Des vols non motorisés de durée et de distance plus longues sont possibles si l'air ascendant est utilisé pour gagner de l'énergie. Cela peut réduire davantage le taux de descente ou même augmenter la hauteur, ce que l'on appelle la montée en flèche .

La montée en flèche est l'endroit où l'objet / l'animal obtient de l'énergie supplémentaire de l'air ascendant sans exercer de pouvoir pour rester en l'air. Un exemple est l' albatros , qui est un grand oiseau de mer réputé pour sa capacité à rester en altitude en planant au-dessus des vagues pendant des jours à la fois. De nombreux autres oiseaux tels que les rapaces et les cigognes planent également délibérément pour prolonger leur temps en altitude. Les insectes sont souvent capturés par l'air ascendant et peuvent donc être dispersés par celui-ci.

De nombreux types d' avions planeurs sont conçus pour exploiter la montée de l'air et peuvent donc également s'envoler.

Kite

Un flux d'air au-dessus d'un objet attaché peut gagner en hauteur jusqu'à un maximum déterminé en partie par la longueur de l'attache, puis lui permettre de maintenir la hauteur alors qu'il y a un flux d'air suffisant. Un tel objet volant captif est appelé un cerf-volant.

S'il y a du vent, l'attache peut être attachée à un point fixe. Le mouvement d'un objet tel qu'un hors-bord peut également être utilisé pour créer un flux d'air ou pour augmenter le vent. L'objet mobile peut même être un autre cerf-volant.

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