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Le wingsuit a forcément un lien avec la physique. Pour que le vol soit possible 4 forces entrent en jeu, la portance, qui s'oppose au poids, ainsi que la vitesse, qui s'oppose à la traînée.
La portance
La portance est l'une des forces les plus importante dans le vol du wingsuit, elle lui permet d'être attiré vers le haut, et donc de planer pendant une certaine durée.
Pendant son vol le wingsuiter a les bras écartés, ce qui permet à sa combinaison de se gonfler d'air. La surface qui se situe au-dessus (au niveau du dos du wingsuiter) est appelé l'extrados et la surface situer en dessous s'appelle intrados. Alors que le wingsuiter se tient les bars écartés l'extrados se courbe et l'intrados prend une forme plane.
L'air qui arrive sur la combinaison touche d'abord le bord d’attaque puis, contourne le wingsuiter et fini par ressortir par le bord de fuite.
L'air qui passe sur l'extrados a une vitesse supérieure à l'air qui passe sur l'intrados. Ce phénomène crée une dépression à l'extrados et une surpression à l'intrados. C’est le principe de Bernoulli.
Le wingsuit est « aspiré » par la dépression, donc par l'extrados et est « porté » par la surpression, l'intrados. C'est donc grâce à la portance qu'il est attirée vers le haut.
Cependant la portance est plus faible que le poids, c'est pour cela que le wingsuit se dirige vers le bas.
Le poids
Quand le wingsuiter saute il est immédiatement attiré vers le sol. C'est la gravité, à l'origine du poids, qui intervient. Cette force est verticale et lie le centre de gravité du wingsuiter au centre de la Terre, ce qui entraîne l'attirance du wingsuiter vers la Terre. C'est une simplification de la force gravitationnelle.
Le poids a pour valeur P :
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P=g.m
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g la constante de gravité terrestre (g = 9,81 N.kg-1)
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m la masse en kg
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P le poids en Newton
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Le wingsuiter est donc normalement soumis à la pesanteur et devrait être attiré vers le sol en ligne droite. Or, ce n'est pas le cas, la portance entre en jeu et permet une descente progressive.
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Normalement avec l'effet du poids, le wingsuiter devrait tomber en ligne droite vers la Terre. Cependant sa trajectoire n'est pas verticale, le wingsuit créer une nouvelle force qui lui permet de planer, la portance.
Celle-ci permet au sportif d'être attiré vers le haut et de planer pendant un certain temps.
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La vitesse
Dans le wingsuit on parle de vitesse, ce qui est équivalent à la poussée dans l'aviation.
A partir du moment où le wingsuiter se lance dans le vide il acquiert une vitesse, grâce à son poids, qui l'attire vers le sol, ainsi qu'à la portance, lorsqu'il ouvre ses ailes. Pour maintenir sa vitesse lors de son vol, il doit avoir une trajectoire légèrement inclinée. C'est donc grâce à sa vitesse de départ qu'il ira vers l'avant.
La traînée
La traînée est la force qui s'oppose au mouvement, donc à la vitesse. C’est la résistance de l'air, le wingsuit est donc ralentit.
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Il existe plusieurs sortes de traînées :
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La traînée de forme : Dans le cas du wingsuit, cette traînée à peu d'impact car elle intervient dans le cas d'un obstacle pour l’air (ici wingsuit), ici la combinaison de wingsuit a une forme étudiée pour pénétrer efficacement dans l'air.
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La traînée de frottement : Cette traînée est la plus importante du wingsuit car elle intervient dans l'écoulement de l'air sur la combinaison qui créer un ralentissement. Ce phénomène est engendré par le frottement de l'air sur la combinaison. Le wingsuiter est alors ralenti.
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La traînée induite : cette traînée est causé par la portance car la surpression de l'intrados veut combler la dépression de l'extrados ce qui crée alors des « tourbillon », des turbulences qui peuvent ralentir le wingsuiter.
Forme moyenne
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Forme mauvaise
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Forme idéale
Sur ce schéma, on voit que si le wingsuit était de forme ronde, ou qu'il était perpendiculaire à la direction, comme un mur, l'air, après avoir contourné la combinaison reviendrait, ce qui provoquerait des turbulences. Ceci n'est pas du tout idéal pour le vol, puisque le pilote serait gêné. De plus, ces formes ne permettent de créer de la portance, étant symétrique, aucune dépression ne peut se créer au-dessus.
La forme idéal est donc la dernière, c'est d'ailleurs celle utilisée pour la combinaison volante. Celle-ci permet de créer une dépression au-dessus.
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On observe que le wingsuiter avance, cela est dû à la poussée. Cependant une force beaucoup moins importante mais tout de même existante le ralentit, c'est la traînée.
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Conclusion
Grâce à ces forces qui s'opposent et s'équilibrent, le wingsuiter peut atteindre une vitesse de 200 km/h. Pour atterrir il faut donc une vitesse plus faible, c'est pour cela que le parachute est encore indispensable. Le sportif passe alors d'une vitesse de 200 km/h à 18 km/h, il faut donc un matériel parfaitement entretenu et solide pour supporter le choc.
