Le pavillon de l'Aunis

Avec un cerf-volant !

auteur de larticleComme beaucoup d'entre nous, après avoir pratiqué la photographie argentique et réalisé moi-même mes tirages, je suis passé au numérique.

Cela a le mérite d'offrir de nouvelles opportunités, comme celle de réaliser des photographies aériennes, depuis les hublots d'un avion, d'un hélicoptère, d'un ULM et même d'une montgolfière (Voir l'article sur la photographie aérienne). Et pourquoi ne pas essayer à partir d'un ballon ou d'un cerf-volant ?

C'est Internet qui m'a fait découvrir ce loisir. De site en site et de pays en pays, j'ai pu me rendre compte de ce que l'on pouvait faire et, habitant en bord de mer, j'ai décidé tout naturellement d'aborder ce sujet.

Démarrer dans la discipline

En cette matière, comme dans d'autres, Internet nous apporte vraiment une information riche et variée. Une requête effectuée par mot-clé sur le terme "cerf-volant" vous donne accès à une mine de renseignements. Recherchez d'abord des informations sur la technique. Je vous conseille l'excellent article d'un internaute situé à l'adresse suivante. Vous réviserez ainsi vos cours d'aérodynamisme, cela ne peut pas faire de mal !

Les tendances qui se sont décantées au fur et à mesure des visites et des lectures ont été les suivantes : Questionnez les "moustachus" par mail, ça sert à cela. Ils vous répondront si vos questions sont précises.

1. Ne négligez pas les commerçants qui sont prêts à vous expliquer et à vous aider. Pour ma part, j'ai bavardé à plusieurs reprises avec le propriétaire du magasin "La Maison du Cerf-Volant" à Paris. Un homme charmant qui m'a donné de nombreux conseils et qui a fini par me sortir du fond de la boutique un dispositif intéressant (nacelle-suspension).

2. Il ne sert à rien de réinventer "l'eau chaude". Les dispositifs recensés pour ce type d'activité sont les photographies réalisées depuis un avion (échelle 1 ou modèle radiocommandé), un ballon atmosphérique (échelle 1 ou réduite), un satellite (!), un cerf-volant, un drone et un objet volant non identifié (?).

3. De nombreux sites présentent un dispositif constitué d'une suspension et d'une nacelle pilotée par une radio-commande. J'ai donc opté pour une telle suspension en utilisant celle dénommée "Picavet" (du nom de son inventeur) qui a la particularité de garder l'horizontalité quelle que soit l'inclinaison de la corde du cerf-volant et d'offrir un couple de résistance pour la rotation de la nacelle.

Testez et re-testez les idées

rokkaku en volChoisissez la forme, le modèle ou mieux si vous avez le temps fabriquez votre cerf-volant. La forme est importante, car c'est elle qui donne plus ou moins de stabilité au vol. J'ai d'abord choisi un Rokkaku car, aux dires de nombreux cerfs-volistes, c'est l'un des modèles les plus stables pour débuter en photographie aérienne et ce, dans une plage de force de vent assez étendue.

Faites vos essais sans équipement photographique pour vous faire la main avec un cerf-volant. Gardez en tête que cela sera différent de ce que vous avez connu lorsque vous étiez jeune : 1,5 ou 2 m2 de surface dans un vent de 50 km/h secoue les mains, les doigts et les bras d'une personne. De bons gants vous seront nécessaires.

Un système du genre piquet qui retient une poulie sur laquelle coulisse la corde démultipliera la force de traction et vous permettra de mieux stabiliser le cerf-volant à l'altitude choisie. Une aide n'est pas superflue. Un ami qui tient la corde et qui vous stabilise le cerf-volant lorsque vous l'équipez du Picavet et de sa nacelle est utile.

Vérifier que l'appareil photo est branché, que la radiocommande est allumée et que les servos fonctionnent. Enfin une évidence que nous avons pu vérifier à plusieurs reprises : dresser une "check-list" pour ne rien oublier au moment des préparatifs.

Il faut une nacelle

Pour embarquer votre appareil

la nacelle reçoit lappareil photoElle est accrochée sous le système Picavet et doit être orientable pour s'adapter à l'environnement et aux souhaits du "cerf-voliste-photographe". Plusieurs systèmes sont possibles, il vous faudra trouver celui qui vous convient le mieux.

Celui que j'ai retenu s'apparente à un mécanisme de type cardan. Les commandes sont classiques : 3 voies radio-commandées, un servo-moteur pour commander l'axe de rotation, un deuxième pour l’inclinaison et un troisième pour déclencher la prise de vue.

La partie recevant l'appareil photo

C'est une boîte sans couvercle qui reçoit l'appareil. Il est fixé, à l'instar d'un pied photographique, par une vis. Cette boite est articulée sur un axe de rotation horizontal. Cet axe lui permet d'osciller, inclinant ainsi l'appareil plus ou moins vers l'avant. Il est matérialisé du côté gauche par le disque du servocommande qui est fixé verticalement et, du côté droit, par une tige fixée dans une sorte de "U" confectionnée à partir de pièces de "Meccano".

La légère difficulté d’assemblage réside dans l'alignement des pièces des deux côtés (disque du servo et tige) afin d'obtenir une rotation correcte. L'ensemble est fabriqué dans du contreplaqué multiplis collé. Le tout est évidé au maximum pour alléger le prototype.

La partie supportant la boite

C'est une sorte de "U", d'arceau, qui supporte la boîte. Ce "U" porte en partie supérieure un bâti réalisé en pièces type "Meccano" servant à recevoir l'axe vertical de rotation et son engrenage ainsi que le servocommande de rotation qui engrène sur un pignon fixe. Les engrenages sont des pièces "Meccano" et celui qui engrène sur le fixe est vissé à l'envers sur le disque du servo. La aussi, un bon alignement est nécessaire.

C'est l'ensemble du système qui tourne ainsi autour de l'axe vertical retenu en rotation par le Picavet. Sur le flanc droit, on peut voir les accumulateurs de la radiocommande fixés verticalement par des bracelets de caoutchouc, et, sur le gauche, le récepteur radio fixé à l'identique. L'ensemble est assez simple à construire, en contreplaqué multiplis collé et évidé.

La fixation de la nacelle

support appareilla liaison entre la nacelle et le croisillon du Picavet se fait par une tige en fibre de carbone.

A l'une des extrémités, une tige filetée goupillée sur la tige passe au travers de l'axe du croisillon. Les deux tiges du croisillon sont fixées par du câble de nylon renforcées par un mastic auto-durcissant. L'ensemble est percé pour recevoir la tige filetée retenue par deux écrous. A l'autre extrémité, une tige métallique, goupillée sur la tige de carbone, reçoit un engrenage fixe accouplé à l'engrenage du servomoteur. C'est donc le servo, fixe, qui engrène sur le pignon de la tige. Comme il existe un couple résistant produit par le Picavet, le servo entraine la nacelle dans sa rotation.

Le sytème Picavet

Garder l'horizontalité quelle que soit l'inclinaison de la corde

schema du systeme picavetSi vous optez pour ce système, il vous faudra peut-être réaliser une maquette expérimentale pour comprendre ce dispositif complexe mais ingénieux. Je vous engage à lire les articles que l'on trouve sur le Web si vous souhaitez mieux comprendre son fonctionnement. Cependant, pour simplifier, je dirai qu'il a la particularité de garder l'horizontalité quelle que soit l'inclinaison de la corde du cerf-volant et d'offrir un couple de résistance pour la rotation de la nacelle.

Pour la première règle, l'horizontalité : l'appareil photo se trouve toujours dans un plan vertical, ce qui permet d'avoir une référence quelle que soit la hauteur du dispositif embarqué et quelle que soit l'inclinaison de la corde. Pour la deuxième règle, si l'on veut que la nacelle soit mobile sur une axe vertical de rotation, il faut lui opposer un couple résistant. Dans le cas contraire la rotation n'est pas possible sauf à engendrer des mouvements oscillatoires en rotation, ce qui est contraire à l'effet recherché pour les prises de vues.

L'optimisation des liaisons

Pour que l'ensemble fonctionne correctement, il faut minimiser les forces de frottements. J'ai donc utilisé de vraies poulies montées sur roulements à billes, type cabestans disponibles en articles de modélisme marin.

La corde utilisée est tressée et de type nylon. Une fois cette corde passée dans un sens bien défini (A1.1.B1.4.A2.anneau.2.B2.3.A1), et les deux bouts réunis, vous serez devant un système Picavet qu'il faudra arrimer à la corde. N'oubliez pas l'anneau du centre.

Fixation du Picavet sur la corde

Vous avez plusieurs possibilités :

La première consiste à relier l'ensemble les poulies des deux extrémités à un anneau puis à relier, espacés d'une bonne soixantaine de centimètres, les deux anneaux à la corde du cerf-volant, à l'aide de deux nœuds d'alouette. A noter que le nœud d'alouette permet de monter et de démonter facilement l'anneau. Cependant il faudra du mou dans la corde pour l'installation ou le démontage puisque le cerf-volant est en l'air. Retenez que dans ce cas, il vaut mieux être deux.

Une variante consiste à monter, lors du premier lancer, les deux anneaux et à les laisser à demeure sur la corde. Lors de son rembobinage, ils seront "enroulés" sur la bobine. Cela évite les corvées du montage et démontage, mais il faut dans ce cas prévoir un système d'accroche aux anneaux.

Une deuxième solution serait de réaliser un montage totalement amovible. C'est concevable en imaginant deux cabestans ouverts pour laisser passer la corde. L'ensemble s'accroche à la corde, il faut alors prévoir un système pour la coincer afin d'immobiliser le système. Certains montages présentés sur Internet fonctionnent sur ce modèle.

lle systeme a anneauxPour ma part, j'ai testé, dans un premier temps, le système deux anneaux. Le seul inconvénient est qu'après son installation, le dispositif est totalement solidaire de la corde. Il monte et descend avec le cerf-volant, c'est-à-dire lorsque vous lâchez de la corde ou lorsque vous rembobinez. Dans un deuxième temps, j'ai testé un système de type aller-retour. C'est-à-dire un système que l'on peut monter et descendre indépendamment du cerf-volant. L'idée est que pendant que le cerf-volant est fixe en altitude, l'opérateur s'en soucie moins et procède plus calmement au montage.

Pour cela, il faut deux poulies roulant sur la corde qui supporte le Picavet et une cordelette de traction dont la longueur est le double de la corde déroulée. Sur les photos, on peut voir les deux poulies du haut du Picavet accrochées par des anneaux à l'émerillon (système amovible) lui-même accroché à la poulie qui roule sur la corde. La tige en fibre de carbone sert à maintenir écartées les extrémités du Picavet. La cordelette est fixée au premier émerillon.

Une fois le cerf-volant stabilisé à la bonne hauteur, en enroulant la cordelette de l'aller-retour, on tracte le système sur la corde à la hauteur voulue. Le poids de l'ensemble lui permet de redescendre par lui-même lorsque l'on déroule la cordelette. Ce dispositif, un peu plus long à mettre en œuvre, offre cependant l'avantage d'être autonome par rapport au cerf-volant. C'est l'opérateur qui choisit le bon moment pour monter le dispositif en altitude, prendre ses photos, puis de redescendre l'ensemble. Un autre avantage est de pourvoir contrôler à la descente les bonnes prises de vues, sinon, l'opérateur peut immédiatement relancer le processus.

Les tests et les premiers essais

Réfléchir, discuter en groupe de ce sujet ne dure qu'un temps. Il faut bien un jour se faire une idée plus précise, aussi le cerf-volant est-il lesté d'une pierre pour simuler le dispositif embarqué. L'idée est de se rendre compte comment et jusqu'à quel point un cerf-volant peut embarquer une charge.

La météo est optimiste. On se retrouve à 14h30 sur la plage de la Grière en Vendée. Le soleil est au rendez-vous, le vent assez fort et la mer haute. On teste le cerf-volant avec une pierre que l'on accroche à la corde et c'est parti. Finalement une constatation évidente apparaît : en fonction de la force du vent on embarque plus ou moins de poids. Pas besoin de test pour arriver à une conclusion aussi simpliste !

Le lendemain, on décide de tester en grandeur réelle l'opération, c'est-à-dire avec la nacelle. Le montage du cerf-volant n'appelle pas de remarque particulière. Je procède au lâcher du cerf-volant, il monte correctement et, après l'avoir stabilisé à environ une trentaine de mètres de hauteur, j'accroche les 2 anneaux pour la suspension du système Picavet. Il s'agit ici de faire 2 nœuds type d'alouette.

Premiers essais

le rokkaku qui soulève sa chargeLorsque l'on prépare le système Picavet (le croisillon accompagné de ses cordes) la probabilité pour que l'on réalise un sac de nœuds, au moment de l'arrimage à la corde, est assez élevée. C'est amusant mais pénible lorsque c'est répétitif ! On lâche l'appareil. Soudain, l'enrouleur de la corde, qui est constitué d'un plastique injecté, casse. Le vendeur m'en avait parlé, il conseillait en cas de vent fort, d'utiliser un enrouleur plus robuste. Conclusion, il nous faut 35 minutes pour dénouer l'écheveau de nœuds sur la plage et sous le vent ! Le temps de réparer, le vent a faibli. On remballe et je me consacre le soir à la fabrication d'un enrouleur en bois plus résistant qu'un modèle injecté.

Retour le lendemain sur la plage

6 °C, ciel bleu. Il faut attendre de franchir la hauteur des pins pour atteindre un flux laminaire et obtenir ainsi une bonne stabilité du cerf-volant. On monte la nacelle et l'ensemble s'éloigne. Je pense que l'on pourra tester la photographie l'après-midi.

En rentrant, une idée me traverse l'esprit

Pourquoi ne pas tenter de photographier la maison ? On lance l'appareil, mais le cerf-volant oscille de droite à gauche et soudain la corde passe sous une antenne de TV. La force du vent est telle qu'il m'est impossible de me sortir de cette situation. Je crains pour l'antenne. On coupe la corde et on récupère le cerf-volant derrière les maisons. Heureusement que la nacelle et l'appareil photo n'étaient pas installés ! Cette aventure malheureuse m'a permis de comprendre qu'il fallait impérativement contrôler et éventuellement adapter l'incidence du cerf-volant en fonction de la force du vent. Les oscillations s'arrêtent lorsque l'on est bien réglé.

Rendez-vous l'après-midi : juste avant de lancer la nacelle, le vent faiblit. De retour à la maison, je constate qu'une des bagues d'arrêt s'est décollée. Un peu de colle cyanoacrylate et le tour est joué. J'en profite pour renforcer les bouts de bague ainsi que les entretoises afin d'éviter d'éventuelles amorces de rupture.

Autre jour, autre rendez-vous

Force du vent prévue : 50 km/h le matin et 70 l'après-midi. On lance, on accroche la corde à un un point fixe. On suspend la nacelle. On enclenche la radio-commande, l'appareil numérique et le tout s'élève. Plusieurs photos sont prises. On redescend le matériel afin de voir le résultat et surprise ! l'appareil n'était pas en mode "prise de vue" mais en mode visualisation sur écran : aucune photo n'est mémorisée. On relance l'ensemble, on reprend quelques photos et on replie.

Arrivés à la maison c'est la déception !

La commande de la radio était inversée, aucune photo n'a été prise. Ainsi, croyant appuyer sur le bouton de prise de vues par l'intermédiaire d'une voie de commande, j'actionnais en fait la fonction inverse. L'idée de programmer systématiquement l'appareil en mode flash m'a donc semblé nécessaire pour contrôler visuellement la prise de vue, ce que j'ai fait par la suite, avec plus de succès...

Florilège d'incidents

Cette liste, qui n'est certainement pas exhaustive, recense un certain nombre d'incidents qui se sont produits depuis une année et qui devraient pouvoir être évités en utilisant une "check-list". L'idée est de se rendre compte comment et jusqu'à quel point l'énumération des incidents observés justifie d'une "check-list" à mettre en œuvre avant de pratiquer.

Problème

Solution

Le Rokkaku n'a pas un vol stable

Le cerf-volant oscille de droite à gauche.

Le réglage de l'incidence est à revoir. Le réglage du dièdre est à revoir. L'axe des pattes d'oies n'est pas dans le plan de la corde.

Le cerf-volant ne monte pas.

Il n'y a pas assez de vent ou l'incidence n'est pas correcte, pas assez ouverte.

Le cerf-volant descend et remonte ou il s'abat puis remonte.

Il y a des bourrasques de vent, le flux n'est pas laminaire. Volez lorsque la force du vent est constante.

Le système ne peut être embarqué. Le cerf-volant ne le tracte pas.

Il n'y a pas assez de vent ou le système est trop lourd.

L'appareil photographique n'a pas effectué de prises de vues

Le récepteur et/ou l'émetteur radio n'est pas branché.

Les accus de la radio et/ou de l'émetteur ne sont pas chargés

Tous ces dysfonctionnements relèvent essentiellement du contrôle de la radio et des réglages des servocommandes.

Si vous démontez votre radio pour l'utiliser à autre chose, utilisez la check-list, vérifiez les débattements, les courses des servos et le bon sens des voies.

La course du servocommande du bouton de prises de vues n'est pas suffisante.

Le poussoir qui commande le bouton de prise de vues appuie en partie sur le boitier.

La commande du bouton de prise de vues est inversée.

Vérifiez toujours l'appareil avant le lancement. Le mettre en mode flash forcé pour obtenir un contrôle visuel de la prise de vues.

Des cordes s'emmêlent :
 

Durant le vol, la bobine de corde se casse, ce qui produit un sac de noeuds du plus bel effet.

Confectionnez-vous une bobine supportant les efforts importants générés par la force du vent.

Au montage le Picavet s'emmêle.

Prenez soin, lors de son rangement, de plier votre système de telle manière qu'il puisse se dérouler rapidement et proprement. Cette remarque est aussi valable pour le cerf-volant.

Cas du montage aller-retour : la cordelette s'enroule sur la corde.

Ne laissez pas trop de mou à la cordelette de l'aller-retour afin qu'elle ne s'enroule pas sur la corde sous l'effet du vent.

Autres difficultés

Lors du lancer du cerf-volant une des tiges en fibre de carbone du Picavet est écrasée.

Ne laissez pas, comme l'auteur, traîner vos affaires derrière vous, cela vous évitera de marcher dessus.

Quelques résultats

Obtenus sur une plage de Vendée

 

cerf volant 10a 13a
Sur la plage de La Grière

 

du cote des sables d'olonne lotissement du cote des Sables
Aux Sables d'Olonne
le long de la plage promenade a deux
Sur la plage de La Grière

Et voilà, bons vols avec votre cerf-volant, votre drone ou votre ULM.

  • Site mis à jour le samedi 29 avril 2017.
Site des photographes tranchais ATPA