le vol plane

LE VOL PLANE
Sur notre planète tout objet ayant une masse est irrémédiablement attiré vers le sol.
L’homme pour contrer cette loi naturelle, appelée loi de gravitation universelle, a inventé de
nombreuses machines capables de voler (avions, hélicoptères, fusées); autour de nous des êtres
vivants sont parvenus, eux aussi, par le jeu de l’évolution à réussir ce pari. Ils ont réussi cela en
développant des capacités corporelles étonnantes et en utilisant des techniques que l’homme n’a
pas encore réussi à imiter.
Comment le vol plané permet aux oiseaux de se déplacer dans les airs ?
En réalité suivant les espèces, ces animaux utilisent diverses méthodes. Nous allons, pour
notre part, nous restreindre au vol plané, car il permet à l’oiseau d’atteindre son but, se déplacer
en évitant les contraintes terrestres (montagnes, lac, océans…) avec une énergie très minime. En
effet, on peut observer aujourd’hui la magie d’un vol plané utilisant au mieux les caractéristiques
climatiques de son milieu, ainsi que toutes les contraintes aérodynamiques que son propre
déplacement crée.
I. L’anatomie de l’aile de l’oiseau
II. Mécaniques des fluides et portance
III. L’aérodynamique de l’aile
IV. Les courants ascendants

I.L’anatomie de l’aile de l’oiseau
1. Leur constitution
Les plumes sont des lames cornées, légères et flexibles, solidement implantées dans la peau. Les plumes
actuelles sont constituées d’un axe, creux au départ puis plein (le rachis) dont partent les ramifications
serrées (les barbes), elles-mêmes porteuses de barbules dont le nombre peut atteindre un million !
Une plume est typiquement constituée de trois parties : le Calamus, tuyau transparent et creux fiché dans
l’épiderme ; il se prolonge par une tige, le rachis, qui porte les barbes, sortes de lamelles accrochées
entre elles par un système compliqué de barbules lisses ou à crochets.
2. Types de plumes
Il existe différentes plumes situées à différents emplacements du corps suivants le rôle qu’elles ont à
jouer. Ainsi, elles sont réparties en trois catégories principales :
 les rémiges, grandes plumes des ailes, qui sont les plumes du vol et dont le rôle est celui d’un
gouvernail. Nous expliquerons plus précisément leurs rôles dans le vol plané.
 les tectrices, plumes de vêtement qui recouvrent le corps mais dont les barbes n’adhérent pas
entre elles et sont garnies de poils très fins. Elles se recouvrent comme les tuiles d’un toit.
 Les rectrices (du latin : recouvrir) sont les plumes de la queue. Leur fonction au court du vol est
celle d’un gouvernail. Leur caractéristique est que leurs barbes ont mêmes longueurs de part et
d’autre de la tige. Les rectrices, particulièrement mobiles, assurent donc la stabilité de l’oiseau et
participent avec les ailes, au changement de direction. Elles sont aussi utilisées pour freiner au
moment de l’atterrissage.
Les plumes responsables du vol sont donc les rémiges et les rectrices. Cependant, il existe aussi d’autres
plumes jouant un rôle au cours du vol comme l’alule par exemple ou bien encore les couvertures et les
scapulaires.
1. L’alule est constituée de petites plumes fixés au niveau du coude ; elle permet l’oiseau
de garder l’équilibre lors de vol lent, à l’atterrissage notamment.

2. Les couvertures sont de petites plumes disposées du bord d’attaque de l’aile jusqu'aux
rémiges ; elles donnent à l’aile sa forme aérodynamique.
3. En vol, les scapulaires (face supérieure de l’aile) et les axillaires (face intérieure)
comblent l’espace situé entre le bord interne de l’aile et corps.
Pour notre étude du vol plané, nous traiterons en particulier des rémiges, de l’alule et des couvertures.
3. Rôle des rémiges
Le vol dépend d’une fonction principale : la portance. La plus grande partie de la portance est assurée par
les rémiges secondaires. Les rémiges secondaires, les plus internes, forment un petit groupe appelé
tertiaire situé sur le coude.
Elles sont solidement accrochées par des tendons sur le squelette de l'avant-bras pour les secondaires,
ou même du bras pour les rémiges tertiaires chez quelques rares planeurs marins aux ailes très allongées

comme l'albatros. Les planeurs terrestres comptent généralement une dizaine de rémiges primaires. Les
plus proches du corps ont leur axe (hampe) orienté parallèlement à celui de l'oiseau.
Durant le vol plané, nous voyons que les 6 ou 7 rémiges d'extrémité ont leur axe de plus en plus oblique,
à tel point que les plus éloignées du corps sont parallèles au bord d'attaque de l'aile. En même temps, les
plumes les plus externes sont très longues, le plus souvent écartées à la façon des doigts et elles sont
asymétriques. Les vexilles (deux parties de la voilure d'une plume) ont une largeur différente de manière à
former un véritable " bord d'attaque étroit et rigide vers l'avant " et un " bord de fuite plus large et plus
souple tourné vers l'arrière ". Ainsi, la hampe d'une rémige d'extrémité n'est pas centrée mais placée à
environ 25 % de la corde. Cela lui permet d'encaisser la portance, en fléchissant certes, mais sans
torsion. De par sa forme asymétrique, chacune de ces rémiges de bout d'aile joue le rôle d'un tout petit
plan porteur.
Lorsqu'on observe une cigogne ou un vautour qui plane à vitesse modérée, on voit que ses plumes de
bout d'aile sont décalées les unes par rapport aux autres, du haut vers le bas. La rémige terminale, celle
qui est la plus en avant et sur le côté, est fortement courbée vers le haut, la suivante l'est un peu moins, et
ainsi de suite, les dernières se confondant avec les autres rémiges du plan de l'aile. Cette disposition
particulière des rémiges n'existe quasiment que chez les planeurs terrestres. Et comme on trouve cette
forme d'aile digitée dans des groupes assez éloignés du point de vue filiation zoologique (milan, grue,
vautour d'Europe, condor des Andes, cigogne), on peut supposer, a priori, que cette particularité
commune a probablement un rapport avec le mode de vie ou la technique de vol.

A l'opposé, les rémiges terminales sont rassemblées en une pointe assez courte à l'extrémité de la longue
aile des purs " planeurs marins " tels que l'albatros. le pétrel...
Plus donc une aile est large, plus elle doit générer de gros tourbillons. Et il s'en produit de tout les cotés
de l'aile, sur l'avant, à l'arrière, et même à l'extrémité. Certains sont turbulents dans le mauvais sens et
risquent de freiner l'oiseau. C'est le cas de ceux générés par l'arrière. Pour contrer le phénomène, les
grands planeurs qui étalent de larges ailes ont un bord de fuite où les plumes s'écartent quelque peu. Le
bord paraît ainsi dentelé. Cela n'annule pas le phénomène, mais plutôt le minimise au maximum en
transformant les grands tourbillons en petits !
4. Rôle de l’alule et des couvertures
L'effet "aspirateur" de la dépression fonctionne très bien tant que les filets d'air restent "collés" sur l'aile,
au plus près de l'avant. Mais une basse vitesse ou une mauvaise orientation de l'aile provoquent des
décollements, puis des tourbillons néfastes. En aviation, on appelle cela "décrocher": les filets de
l'extrados se décollent et l'aile n'est plus aspirée… c'est la descente. Mais les oiseaux utilisent depuis
longtemps leur stratagème naturel selon le même principe, en l'occurrence un accessoire fait de simples
plumes (fiable et économique!). C'est "l'alule", groupe de plumes bien visibles chez les oiseaux évoluant à
basse vitesse, particulièrement chez ceux qui se posent.