Vent de travers

Un vent de travers est un tout vent qui a une composante perpendiculaire à la ligne ou à la direction de déplacement. Cela affecte l'aérodynamique de nombreuses formes de transport et en créant une poussée latérale au déplacement d'un objet. Comme il augmente le vent apparent sur l'objet, il peut être utilisé de manière avantageuse par les voiliers, le kitesurf, etc. Cependant, le vent peut aussi faire sortir de routes les véhicules.

Atterrissage d'un Boeing par vent de travers, l'appareil doit adopter un axe latéral pour maintenir son approche.

Description

Le vent peut être décomposé en deux composantes orthogonales : le vent parallèle au déplacement d'un objet, dans le même sens ou à contresens, et le vent perpendiculaire à celui-ci. Dès que le vent n'est pas strictement parallèle, il est dit vent de travers. Sa composante parallèle ne fait qu'accélérer ou décélérer l'objet alors que la composante perpendiculaire cause un déplacement latéral.

La composante de travers est calculée en multipliant la vitesse du vent par le sinus de l'angle entre le vent et la direction de déplacement tandis que la composante de vent de face/arrière est calculée de la même manière en utilisant du cosinus au lieu du sinus. Par exemple, un vent de 10 nœuds venant à 45 degrés de chaque côté aura une composante de vent de travers de 10 nœuds × Sin (45°) et une composante parallèle de 10 nœuds × cos (45°), chacune égale dans ce cas à 7,07 nœuds.

Pour déterminer la composante du vent de travers dans l'aviation, les aviateurs se réfèrent fréquemment à un tableau sur lequel la vitesse du vent et l'angle sont tracés. La composante de vent de travers est alors lue à partir d'une ligne de référence[1]. La direction de déplacement par rapport au vent peut être à gauche ou à droite, en haut ou en bas, ou oblique.

Impact

Aviation
vent
composante de la piste
vecteur de poussée
composante du vent
Atterrissage

En aviation, l'atterrissage par vent de travers rend difficile de suivre une trajectoire d'approche linéaire dans l'axe de la piste. Le pilote doit orienter son avion de manière à contrer la composante du vent perpendiculaire à la piste et donc effectuer une descente « en crabe ». Il en résulte que l'axe de l'avion doit être ramené dans l'axe de la piste soit juste avant ou juste après le toucher des roues. Cette manœuvre, rotation de l'avion autour de son axe vertical, peut induire une inclinaison de l'avion et une dissymétrie de portance qui rendent l'atterrissage plus délicat. Les avions à ailes basses sont d'autant plus sensibles à ce problème qu'il peut s'accompagner d'un déport du tourbillon induit à l'extrémité de l'aile vers l'intérieur de l'appareil pour le côté au vent, vers l'extérieur pour le côté opposé.

La frégate l’Hermione toutes voiles dehors par vent de travers.

Les vents de travers sont pleinement utilisés par la marine à voile en écartant les voiles de l'axe du bateau afin de garder un écoulement laminaire sur les voiles. Lorsque le voilier est au plus près du vent (à 45°), les voiles sont presque bordées dans l'axe du bateau pour permettre un écoulement laminaire, optimal, des filets d'air sur la voile. Lorsque le voilier s'écarte suffisamment de l'axe du vent (vers 60°), son comportement change de manière importante : la vitesse augmente notablement, la gîte diminue, le choc avec les vagues se fait moins violent. Les voiles sont écartées de l'axe du bateau pour maintenir l'écoulement laminaire optimal. Le travers désigne l'allure à laquelle le vent arrive à 90° de l'axe du bateau. Le voilier accélère encore, la gîte est nulle ou quasi nulle, l'influence des vagues par temps moyen est négligeable. Cette allure est souvent optimale tant du point de vue de la vitesse que du confort du marin.

Des rafales de travers violentes peuvent renverser ou même démâter un navire.

Transports terrestres
Cycliste utilisant la manœuvre du tourniquet belge pour contrer un vent de travers.

Les vents de travers peuvent également causer des difficultés aux véhicules qui circulent sur des routes humides ou glissantes (neige, glace, eau stagnante, etc.), la force latérale des rafales peut ainsi déporter ou même soulever le véhicule ce qui implique une perte de contrôle. Les véhicules possédant une grande surface latérale comme les camionnettes, les VUS et les semi-remorques sont particulièrement affectés car cette surface agit comme une voile. Le moyen le plus sûr pour les automobilistes de faire face aux vents de travers est de réduire leur vitesse pour réduire l'effet de la force de levage et de se diriger dans la direction d'où vient le vent de travers.

Les cyclistes sont également fortement affectés par les vents de travers[2]. Pour économiser de l'énergie lors de courses, la tactique des équipes de vélos de route consiste à faire une rotation du meneur afin de partager le travail de fendre l'air et d'utiliser l'aspiration derrière celui-ci. Cela s'applique d'une façon particulière dans le cas de vents de travers, des groupes de cyclistes forment alors des «échelons», la rotation s'effectue non seulement d'avant en arrière mais également entre les côtés au vent et sous le vent comme dans l'animation[3]. Les coureurs qui ne parviennent pas à faire partie d'un échelon devront travailler beaucoup plus dur, et peuvent être abandonnés par le groupe[3]. Les vents de travers sont fréquents sur les courses près de la côte, et sont souvent une caractéristique des Classiques flandriennes et de certaines étapes du Tour de France[4],[5].

Notes et références
  1. (en) Miles L. Loyd, « Crosswind Kite Power » [PDF], Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, Calif. (consulté le ).
  2. (en) Bob Howland, « The Physics of Riding in the Wind », Rode Biker, Road Bike Rider,‎ (lire en ligne, consulté le )
  3. (en) Nikola Banishki, « Echelons and You: Riding Smart in the Crosswind », The Tall Cyclist,‎ (lire en ligne, consulté le ).
  4. (en) « Crosswinds, crashes and cobbles – Brice makes Team Velosport debut », Women's Cycling Ireland,‎ (lire en ligne, consulté le ).
  5. (en) « Tour de France: Froome hails 'huge advantage' over Nibali and Quintana after crosswinds », Cycling News,‎ (lire en ligne, consulté le ).

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes
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