Sommaire de la page
- Comment les formes d'une planche de surf déterminent-elles son comportement ?
- Portance : flottaison et planning
- Accélération et drive
- Manœuvrabilité : tangage, roulis et lacet
- L'outline : longueur, largeur et maître-bau
- Les types de planches
- Types de planches et caractère
- Les formes de tail
- Petit glossaire de physique du surf
- Questions fréquentes
Comment les formes d'une planche de surf déterminent-elles son comportement ?
Une planche de surf offre trois choses au surfeur : de la portance (la flottaison à basse vitesse, le planning à haute vitesse), de l'accélération (rame, gravité, pompage, virages coupés) et de la manœuvrabilité (tangage, roulis, lacet). Trois acteurs suffisent à deviner ses trajectoires : l'outline (longueur, largeur, position du maître-bau, largeurs de nose et de tail), le rocker (la courbe du fond) et les ailerons. Chaque amélioration a sa contrepartie : la flottaison génère du poids, le rocker du freinage, la largeur de la difficulté à enfoncer les rails. Il n'existe pas de planche parfaite, seulement des planches adaptées à un style et à des conditions ; comprendre ces formes permet de bien choisir, de la planche aux ailerons.
Portance : flottaison et planning
La flottaison vient du volume (poussée d'Archimède : 1 litre immergé porte 1 kg). Elle maintient le surfeur hors de l'eau à la rame et dans les manœuvres lentes ; beaucoup de volume (longboard) facilite la rame mais interdit le canard. Le planning apparaît avec la vitesse : la pression de l'eau sur le fond crée une portance proportionnelle à la surface, à l'angle et au carré de la vitesse. Le take-off marque le passage d'un mode à l'autre, mais le surfeur oscille sans cesse entre les deux.
Accélération et drive
Quatre sources d'accélération : les pulsations de rame, la gravité (planer dans le dénivelé de la vague avec les rails et les ailerons), les mouvements latéraux propulsifs (pompes) et les virages coupés combinés à la vitesse de l'onde (bottom turn). Le drive est la faculté de générer de l'accélération avec une partie de la planche : le rail, qui plane dans le flux montant de la paroi quand il est immergé, et les ailerons, qui se comportent comme des planeurs quand leur cambrure et leur incidence sont correctes et orientent la portance vers l'avant. Cet effet n'existe que si l'aileron est bien orienté : c'est l'enjeu des ailerons dynamiques.
Manœuvrabilité : tangage, roulis et lacet
Le roulis (roll) immerge le rail et grave la courbe du rocker dans la vague ; la largeur le freine. Le tangage (pitch) accélère ou freine en inclinant la planche ; la répartition de l'outline et la zone plate du rocker le gouvernent. Le lacet (yaw) tourne la planche autour de l'axe vertical : sur le pied arrière (style tic-tac, années 1980) ou autour de la colonne vertébrale (style skate/snake/longboard, années 2010), style redécouvert avec l'alaia, les finless et le drive des ailerons dynamiques.
Le couple nécessaire pour tourner dépend de la masse et de la distance entre le centre d'inertie et le pivot : une planche de 7 kg au centre d'inertie à 1,3 m demande 91 N·m, une planche de 4 kg à 0,6 m en demande 24 ; avec un pied avant à 0,5 m du pivot, 4,5 kg contre 1,2 kg de force. Avancer le pivot, en avançant les ailerons ou avec des ailerons qui s'orientent seuls, réduit ce couple.
L'outline : longueur, largeur et maître-bau
L'outline est défini par la longueur, la largeur maximale (maître-bau) et sa position (wide point), et les largeurs de nose et de tail prises à un pied (30,48 cm) des extrémités. Sa surface fait le volume de flottaison et, à la rame, la traînée de forme dépend de la surface frontale immergée.
- Longueur : flottaison et vitesse de rame avec moins de surface frontale qu'une planche large ; en contrepartie, enfournement sur les vagues creuses, inertie en lacet, déplacements des pieds, canard difficile. Prendre la planche la plus longue possible pour les conditions, mais assez courte pour les manœuvres voulues.
- Largeur : plus de traînée de forme qu'une planche longue de même volume, mais flottaison conservée dans les manœuvres sur le tail et outline plus courbe, donc plus de lacet. Perte de roulis : un rail large et épais est dur à enfoncer (« clunky »). Si le pied doit se rapprocher du rail pour accrocher, la planche est trop large ou les ailerons mal implantés.
- Maître-bau reculé : appuis arrière, figures, puissance ; avancé : appuis avancés, surf rapide sur le rail et le rocker, virages coupés propulsifs. Mixer les deux donne une planche polyvalente.
Les types de planches
Types de planches et caractère
| Planche | Caractère | Ailerons habituels |
|---|---|---|
| Gun | grosses vagues : étroit, pintail, très peu de surface frontale, rail à rail facile | single central |
| Longboard (Malibu) | nose large et arrondi, flottaison et planning, prend les vagues en avance, pas de canard | single, 2+1 |
| Mini-malibu | plus large et épais qu'un shortboard, rame facile, wide point reculé pour des virages radicaux | thruster |
| Egg | mini-malibu au wide point avancé : plus rapide, moins radical | thruster, 2+1 |
| Hybride | entre shortboard, fish et egg : nose apte au canard, arrière assez large, wide point avancé | thruster, quad |
| Shortboard | 1,5 à 2,2 m, révolution de 1966 (McTavish, Greenough) : manœuvrable sans déplacer les pieds, recherche constante de vitesse | thruster |
| Fish | shortboard large à queue d'hirondelle, wide point avancé, faible rocker, petites vagues rapides | twin, quad |
Les formes de tail
Les longues planches répondent mieux avec un arrière arrondi, facile à passer de rail à rail ; les planches courtes gardent une zone de portance active à l'arrière pour les manœuvres en appui. Square : grande portance, liberté à basse vitesse, rail à rail plus difficile. Squash : un peu plus étroit, un sillon directeur commence à se creuser. Diamond : entre square et pintail, rail court. Swallow : arrière large et rail long, deux pins qui stabilisent. Rounded pin : plus portant que le pintail, transition douce. Pintail : faible surface, sillon directeur, passage de rail incisif, le tail des guns.
Petit glossaire de physique du surf
- Vitesse
- 1 à 6 m/s en surf, 3 m/s en moyenne ; records vers 9 m/s (32 km/h). 1 m/s = 3,6 km/h.
- Accélération
- Variation de vitesse par seconde (m/s²). Une chute de 3 m dure 0,78 s et arrive à 7,7 m/s (28 km/h) ; voir accélération.
- Flottaison
- Poussée d'Archimède : 1 litre immergé = 1 kg. Un rail qui demande 30 litres immergés pour mordre demande 30 kg d'appui.
- Surface frontale
- Surface projetée perpendiculaire au déplacement ; la traînée de forme lui est proportionnelle, et au carré de la vitesse (maître-couple).
- Angle d'assiette
- Angle entre le fond et la direction du déplacement ; le relever freine, l'aplatir accélère.
- Inertie, moment d'inertie
- Résistance au changement de vitesse ou de rotation ; une longue planche est plus dure à faire tourner et à arrêter de tourner.
- Portance, traînée
- Forces perpendiculaire et parallèle au flux ; 70 % de la portance d'un profil vient de la dépression d'extrados (portance, traînée).
- Incidence, cambrure, corde
- Angle entre la corde et le flux ; courbure de la ligne moyenne ; droite du bord d'attaque au bord de fuite (incidence, corde).
- Couche limite
- Zone ralentie par le frottement : 30 mm environ à l'arrière d'une planche à 3 m/s, si bien que la base des ailerons travaille peu et que le profil agit à partir de 20 à 30 mm du fond (frottement de surface).
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre flottaison et planning ?
La flottaison vient du volume (Archimède) et porte le surfeur à basse vitesse ; le planning vient de la pression de l'eau sur le fond et croît avec le carré de la vitesse. Le take-off marque le passage de l'une à l'autre.
Qu'est-ce que le drive d'une planche ?
La faculté de générer de l'accélération avec une partie de la planche : le rail immergé dans la paroi de la vague, et les ailerons quand leur cambrure et leur incidence orientent la portance vers l'avant.
Planche longue ou courte : comment choisir ?
La plus longue possible pour prendre un maximum de vagues dans les conditions du jour, mais assez courte pour permettre les manœuvres voulues ; une planche trop courte qui rate la moitié des vagues est un non-sens.
Peut-on calculer la portance et la traînée d'une planche ou d'un aileron ?
Oui : le calculateur de portance et de traînée en ligne traite un profil selon sa surface, sa vitesse et son incidence, et le logiciel Heliciel calcule un aileron ou un foil complet. Mecaflux propose aussi l'étude de votre projet ou une formation sur le logiciel.