Réflexions, considérations et conclusions concernant le règlement FAI/F3B/RC de vol à voile

C'est le propre des règlements. Qu'ils aient été élaborés pour des championnats d'aéromodélisme ou pour n'importe quelle autre discipline sportive, ils suscitent immanquablement des discussions animées, voire parfois houleuses, parmi les participants et les passionnés. Le règlement F3B ne fait pas exception à la règle.

De très bonnes idées et de nombreux arguments sont avancés ; cependant, bon nombre de propositions, certes bien intentionnées, ne s’accompagnent souvent pas d’une analyse approfondie, jusque dans les moindres détails, de toutes les conséquences découlant de ces suggestions. C’est ainsi, par exemple, qu’à la conférence de la CIAM à Paris en 1977, au milieu d’un enchevêtrement d’opinions divergentes, une solution de compromis ait pu émerger : la limitation à 12 tours en vol de distance et la réduction de 3 à 2 disciplines par manche.

Je me permets ici de dresser la liste de quelques propositions que l’on entend et lit sans cesse, puis d’y revenir plus en détail, entre autres.

• Modifications apportées à l'évaluation de l'atterrissage en vol prolongé. À la place du point d'atterrissage actuel, un rectangle d'atterrissage ou une ligne d'atterrissage de longueur limitée est exigé afin d'éviter les atterrissages en piqué.
• Augmentation de la durée de vol en vol de endurance de 6 minutes à 8 ou 10 minutes.
• Introduction d'une évaluation de l'atterrissage analogue à celle du vol d'endurance dans les épreuves de distance et de vitesse.
• Fusion des épreuves de distance et de vitesse en une seule discipline. Cela signifie un vol de $4 \times 150$ m avec 3 virages au lieu de $2 \times 150$ m avec 1 virage.
• Suppression de la discipline B (vol de distance) du programme F3B, car cette épreuve ne renseigne en rien sur la qualité du modèle ni sur celle du pilote.
• Suppression du vol de vitesse, car réduire l’altitude de départ de 150 m à 0 en un temps aussi court que possible, avec un angle de glisse de 1:2, n’a absolument rien à voir avec le vol à voile radiocommandé.
• Pour le décollage en hauteur, seuls les treuils à moteur devraient désormais être autorisés – ceux-ci devant, dans la mesure du possible, être mis à disposition par l’organisateur – afin de donner une chance aux concurrents qui ne disposent pas d’un athlète de haut niveau pour les aider au décollage en hauteur.

Fort de mes nombreuses années d'expérience en F3B en tant que chef d'équipe, membre du comité de formation au vol à voile RC de la CIAM et concurrent occasionnel, plutôt médiocre lors de compétitions internationales de F3B, ainsi que sur la base des nombreuses données chiffrées recueillies à l’occasion du 2e championnat du monde à Amay, je me permets d’aborder ici plus en détail les différents enjeux actuels du vol à voile RC.

Le règlement F3B adopté en 1973 par la CIAM avait et a toujours pour objectif de permettre, dans la catégorie du vol à voile RC, l’organisation de championnats du monde et de championnats internationaux réunissant les meilleurs pilotes de vol à voile RC de tous les pays, dans le cadre d’une compétition aussi équitable que possible, mais clairement axée sur la performance.

Avec l’introduction de la compétition en trois disciplines, basée sur la formule lombarde pour les modèles réduits de vol à voile radiocommandés, un excellent règlement a été créé, qui semble tout simplement prédestiné à promouvoir le vol à voile radiocommandé à tous les égards. Étant donné que le même modèle doit, tant en vol d’endurance, dans la plage élevée de $c_a$, présenter des vitesses de descente minimales de 42 cm/s voire moins, qu’en vol de distance, afficher un angle de glisse de 1:20 ou mieux, et, en vol de vitesse, des vitesses moyennes de 30 m/s ou plus, combinées à des forces d’accélération élevées, le modèle résultant de ces exigences combinées devient un véritable modèle polyvalent, qui séduira également le modéliste amateur lambda. Si le modèle répond aux exigences-

Grâce à sa pureté aérodynamique, à la construction de ses ailes respectant fidèlement le profil, à sa symétrie géométrique (aucune déformation), et de la solidité structurelle, ce modèle est également un régal pour les yeux et un véritable plaisir pour les modélistes de planeur non axés sur la performance, qui peuvent le faire voler facilement et sans problème, même dans des conditions où d’autres doivent déjà capituler.

Les membres de l’équipe AME d’Innsbruck, couronnés de succès, prouvent avec leur Dassel que ce point de vue n’est en aucun cas tiré par les cheveux. La conception globale du modèle était exclusivement axée sur le vol de pente en haute montagne, et il n’était pas du tout question de F3B à l’époque de sa conception. Les exigences appliquées à ce modèle et aujourd’hui nécessaires pour la catégorie F3B, combinées à l’application rigoureuse des calculs du centre de gravité et du centre de portance pour les différentes vitesses de vol, ainsi qu’au pilotage aussi proche que possible du réglage de couple nul, ont permis à ce groupe de remporter de grands succès pendant de nombreuses années, qui ont trouvé leur apogée avec le titre de champion du monde remporté par Anton Wackerle en 1979.

Lorsque le champion du monde sortant, Skip Miller, et le chef d’équipe américain, Dan Pruss, ont saisi l’occasion, après les Championnats du monde à Amay, de piloter eux-mêmes le Dassel, ils se sont montrés extrêmement surpris par la grande docilité du modèle et par la facilité de pilotage. Le glissement redouté dans les virages, en cas d’augmentation de l’EWD, ne s’est tout simplement pas produit. Après le vol, les deux hommes ont déclaré que beaucoup de choses devaient changer dans le secteur F3B aux États-Unis au cours des deux prochaines années, même s’ils ne croyaient pas à une diffusion rapide et à grande échelle de ces revendications.

Il est certain que, même lors des championnats du monde, ce ne sont pas uniquement – ou pas encore – des « spécialistes de la F3B » qui s’affrontent. Il est également certain que ces modélistes doivent participer aussi bien aux championnats nationaux qu’aux championnats internationaux, car il faut acquérir de l’expérience, et il n’y a pas de meilleur endroit qu’une compétition pour diffuser des idées en vue d’un développement futur. Il faut toutefois être conscient qu’avec les modèles considérés aujourd’hui comme de construction conventionnelle, un classement parmi les meilleurs relèverait purement du hasard. Le fait de vouloir obtenir des performances plus élevées, par exemple en vol de vitesse, qui dépassent parfois largement la résistance structurelle du modèle, conduit malheureusement encore trop souvent à des situations qui semblent dangereuses, telles que des conditions de vol incontrôlables, voire des ruptures d’ailes.

Par exemple, les restrictions géométriques ou aérodynamiques des ailes, qui visent à assurer un comportement en vol plus stable dans la plage élevée de $c_a$ , entraînent non seulement des pertes de performances, mais peuvent aussi, en vol à grande vitesse, en raison des différents angles d’attaque de l’aile, générer d’énormes contraintes de torsion. Ces contraintes deviennent visibles lorsque les ailes sont poussées vers une forme en V inversé sous l’effet des forces en présence. Dans une telle configuration de vol, la moindre rafale ou un léger mouvement de la gouverne de profondeur se traduit par des variations de charge importantes et soudaines et peut, dans le pire des cas, entraîner la rupture des ailes.

L'ajout d'un lest important, si possible dans le fuselage du modèle, étant donné l'absence de tubes de lestage dans l'aile, est censé conférer au modèle une vitesse plus élevée, selon la formule $G = v$ . On en oublie alors la limite de résistance structurelle de l'aile…

Il faut refaire les calculs. Compte tenu des fortes accélérations pouvant survenir lors d'un virage (de l'ordre de 10 à 17 g), la moindre turbulence ou la moindre erreur de pilotage suffit à faire décrocher les ailes.

On s’indigne alors de l’absurdité du vol de vitesse, alors qu’avec un angle de glisse de « 1:2 », toute l’altitude de 150 m est perdue. Mais quand on sait qu’outre le choix d’un profil adapté, ce sont avant tout la conception aérodynamique soignée du modèle, une géométrie absolument exempte de déformation, l’adaptation adéquate du centre de gravité au centre de portance modifié et, enfin et surtout, un pilotage très fin et précis constituent l’alpha et l’oméga du vol de vitesse, celui-ci prend alors une importance considérable. Pour le modéliste amateur, cela signifie en conclusion qu’il est important de posséder un modèle capable d’atteindre une large plage de vitesses et pouvant encore voler même par vent fort, y compris en pente. On n’est alors plus surpris de constater à quel point la vitesse élevée atteinte permet de regagner de l’altitude après le décollage. Avec un peu de réflexion, on ne peut pas parler d’angles de glisse de 1:2. Si toutefois le modèle atterrit immédiatement après avoir franchi la base A après le vol de vitesse,

vol de vitesse, on n'a vraiment plus à se soucier des « performances » de ce modèle.

Les résultats du vol de vitesse analysés lors de la 2e Coupe du monde de 1979 à Amay révèlent une courbe de performance des concurrents suivant une distribution gaussienne quasi normale. Cela s’explique manifestement par le fait que le vol de vitesse n’est soumis à aucune limite au regard du règlement. Il convient absolument de tenir compte de cette constatation et aucune modification ne devrait être apportée au règlement. En revanche, des mesures doivent être prises pour assurer la sécurité des spectateurs, des bénévoles, des chronométreurs, etc., par exemple en interdisant l’accès à toutes les personnes au côté du parcours où se déroule le vol.

Au fil de son évolution, le vol d'endurance est devenu un véritable vol de précision, et il serait bon de le considérer comme tel. Avec des conditions de vent comprises entre 0 et 4 m/s, plus de 55 % des concurrents ont réalisé, en moyenne, lors des Championnats du monde de 1979, des temps compris entre 5 min 45 s et 6 minutes. Lorsque la vitesse moyenne du vent est comprise entre 5 et 8 m/s, le nombre de ceux qui ont réalisé cette performance chute à 25–30 %, et lorsque la force du vent dépasse 8 m/s, la distribution des temps réalisés se rapproche d’une loi normale de Gauss, sans toutefois être très marquée.

Quelles conclusions pouvons-nous en tirer ?

passons maintenant à ce point. Il semble que les performances en vol de longue durée des modèles et des pilotes aient atteint la limite supérieure de 6 minutes. Cependant, ces 6 minutes ne constituent pas une limite supérieure, car, comme on le sait, dès que cette durée est dépassée, un point est retiré à chaque seconde, et comme l’évaluation de l’atterrissage vise à atteindre une position d’atterrissage aussi précise que possible, il ne faudrait plus parler de vol d’endurance, mais plutôt de vol de précision. Une augmentation de la durée de vol, qui passerait de 6 minutes aujourd’hui à 8 ou 10 minutes, ne changerait pas grand-chose à la situation actuelle. Même avec une influence thermique minime, des vols de plusieurs heures sont possibles. Seule la dépendance accrue vis-à-vis des variations thermiques aurait, comme c’est le cas aujourd’hui en vol de distance, un impact plus négatif sur la compétition.

Une autre possibilité serait, par exemple, de raccourcir la longueur de la corde de décollage pour le vol d’endurance, par exemple à 100 m. Toutefois, pour des raisons d’organisation, cette mesure devrait s’appliquer de manière identique aux trois disciplines, ce qui semble peu judicieux tant pour le vol de distance que pour le vol de vitesse et conduirait à nouveau au même problème d’ici quelques années.

Il ne reste en fait plus qu’à renforcer les exigences en matière de précision en augmentant le nombre de points attribués par segment parcouru—

une meilleure compréhension et une subdivision plus fine de l'évaluation de l'atterrissage.

Il faut toutefois absolument remédier au déséquilibre actuel qui, dans le règlement F3B, fait peser un poids excessif sur cette épreuve de précision en raison des formules A/B et A/C par manche, afin de rétablir une parité équilibrée entre toutes les disciplines, en revenant au concept initialement excellent de trois disciplines par manche.

Un assouplissement des exigences en matière d’évaluation de l’atterrissage par l’introduction d’un rectangle d’atterrissage ou d’une ligne d’atterrissage limitée en longueur ne saurait certainement pas, pour les raisons susmentionnées, répondre aux attentes placées dans un tel changement.

Les études menées à Amay sur les performances en vol de distance ont confirmé les effets négatifs attendus par de nombreux spécialistes de la catégorie F3B. En raison de la limitation à 12 tours maximum, plus de 30 % des concurrents en moyenne ont atteint le maximum de 12 tours, à l’exception de la dernière manche, lors de laquelle des vitesses moyennes du vent de 9,3 m/s ont été mesurées. En raison de cette limitation, l’objectif initial, à savoir piloter le modèle avec un angle de glisse optimal tout au long du parcours, a perdu une grande partie de sa substance. Pour 12 tours, à partir d’une altitude de départ de 150 m, un angle de glisse d’environ 1:15 est nécessaire, en tenant compte des virages, pour pouvoir accomplir l’épreuve. Comme il n’est pas nécessaire d’atteindre de meilleurs angles de glisse, cela freine les efforts de développement visant à les améliorer.

Pour 18 tours, il faut déjà un angle de glisse d’au moins 1:21. Le principal problème du vol de distance avec un nombre de tours libre semble être l’influence variable des thermiques pendant toute la durée de l’épreuve. Idéalement, il faudrait

un vol de distance pourrait se dérouler sur un terrain librement choisi. Imaginez toutefois l’effort organisationnel que nécessiterait un tel mode de compétition. Dans cette discipline, le concurrent a toutefois la possibilité de répartir de manière tactique son vol de 4 minutes au cours d’une épreuve de 8 minutes. Par ailleurs, il faudrait absolument prévoir la possibilité d’un nombre illimité d’essais, à l’instar du vol d’endurance. Cela permettrait de remédier à certaines des principales lacunes de cette discipline. De plus, chaque concurrent a au moins la possibilité de décaler la trajectoire de son modèle à une distance illimitée, à gauche ou à droite du parcours, parallèlement à celui-ci.

Si un pilote de haut niveau effectue 4 ou 5 tours avec un modèle prédestiné au vol de distance et que, dans le même temps, un autre concurrent du même groupe de départ parvient à effectuer les 12 tours complets à 100 m du parcours, on ne peut certainement pas parler de malchance en ce qui concerne les conditions thermiques. Prenez la peine de mesurer les temps que les modèles mettent pour effectuer les virages en dehors des lignes de base. Comparez le temps total passé en dehors du parcours avec celui passé à l'intérieur, et vous serez étonné de voir combien de tours sont perdus lors des virages.

Prenez ensuite la peine de calculer le centre de portance pour une valeur de $c_a$ correspondant au vol plané idéal. Pour le vol de distance, placez le centre de gravité à proximité du centre de portance calculé et effectuez cette épreuve avec l'EWD le plus faible possible. Vous serez étonné de l'amélioration des performances de votre modèle. Mais soyez prudent à l'atterrissage. Tenter de ralentir le modèle pour l'approche d'atterrissage en augmentant l'EDW entraînera une petite « danse de l'œuf » pour le pilote. Pour l’instant, il n’est absolument pas question d’un atterrissage de précision. Si cette exigence devait également s’appliquer au vol de distance, il faudrait inévitablement résoudre le problème par un centre de gravité variable pendant le vol, voire par des volets de courbure. C’est certes une tâche gratifiante pour les spécialistes de la F3B, mais ce n’est certainement pas l’effet escompté par les modélistes qui formulent cette exigence.

Il existe certainement d'autres moyens de mieux maîtriser l'évolution des courants thermiques. Je pense par exemple à la mise en place d'un classement par groupe ou à la prise en compte de la vitesse de vol par rapport à la distance parcourue, en d’autres termes, la prise en compte du temps nécessaire pour effectuer le vol de distance, tout en veillant à ce qu’un vol à grande vitesse ne permette pas, dans cette discipline, d’accumuler suffisamment de points pour obtenir un bon classement.

Pour conclure, quelques réflexions sur les problèmes liés au décollage en hauteur.

Aussi séduisante que puisse paraître à première vue l’idée que les organisateurs mettent à disposition suffisamment de courants ascendants homogènes, il faut toutefois tenir compte des éléments suivants. À l’échelle internationale, le nombre de concurrents participants va fortement augmenter à l’avenir. Ainsi, en 1979, il n’y avait encore aucun

Les pays du bloc de l'Est sont représentés aux Championnats du monde. Certains signes indiquent toutefois que le travail et le développement y sont intenses. Les observateurs présents aux Championnats du monde ainsi qu'aux compétitions internationales suivent de près ces évolutions ici, en Occident.

Pour permettre à une discipline de se maintenir à l’avenir dans un délai raisonnable, la seule solution consiste à augmenter le nombre de concurrents par groupe de départ. Aujourd’hui, 8 concurrents sont déjà regroupés dans la même série de départ pour le vol d’endurance. Fournir et entretenir autant de vents de décollage en altitude par l’organisateur constituerait un problème pratiquement insoluble.

En revanche, il faut prendre certaines mesures pour résoudre les problèmes liés aux croisements de cordes. Il me semble qu'une approche plus souple de ce problème offre la meilleure solution. Si, à la fin de l'épreuve en cours, le concurrent n'a plus la possibilité de refaire un départ, il fera tout son possible pour éviter un enchevêtrement de cordes dès le tout début. De plus, chaque concurrent a la possibilité d’effectuer un nombre illimité de tentatives pendant le temps imparti à sa discipline, ce qui couvrirait en principe toutes les éventualités. En ce qui concerne les décollages à la main, je tiens à préciser très clairement que je n’ai encore jamais vu de planeur RC nécessitant un sprinteur de 100 m pour être lancé, à condition que le positionnement du crochet de décollage ait été effectué avec soin et que l’EWD pour le décollage ait été correctement choisi. Il est vraiment déconcertant de voir comment des modèles en soi très bons et de bons pilotes ne parviennent pas à déterminer correctement la position du crochet. Bien sûr, de nombreux facteurs—

Il faut s'y habituer, mais en s'entraînant régulièrement, on est sûr d'obtenir les résultats escomptés.

J’espère avoir réussi, grâce à ces quelques réflexions – malheureusement bien trop peu détaillées, faute d’espace disponible pour le moment –, à contribuer un peu à une meilleure compréhension de l’aviation F3B, qui est vraiment intéressante et prometteuse. Nous devons apprendre à nous adapter à des règlements bien pensés et à aborder les modèles et l’entraînement en fonction des exigences posées, au lieu d’essayer d’adapter les règlements à ceux qui redoutent l’effort inhérent à toute évolution vers l’avant.

Au niveau national, le système de promotion et de relégation F3B a permis de créer, en Suisse, une base solide pour le développement des pilotes de haut niveau, mais ce système a également ouvert la voie à un développement sain à la base. La possibilité de ne disputer que l’épreuve de vol de durée FAI lors du championnat régional visait à garantir que, malgré un nombre élevé de participants, au moins 5 à 6 manches puissent avoir lieu, car seul un grand nombre de manches assure le bon déroulement d’une compétition de vol à voile radiocommandé.

Si toutefois cette possibilité est gaspillée et que, malgré ce concept, seules 3 manches sont disputées, non seulement on rend un mauvais service à l’élément le plus important d’une compétition, à savoir le participant, mais on n’a malheureusement pas encore saisi l’idée même de tout ce projet.