La chasse aux spectres : la trajectoire d’un boomerang

« La Chasse aux Spectres » est un concept mis au point par Jérôme Royo, auteur de cet article publié le 10/01/2001

Mon objectif dans cet article est de caractériser la trajectoire d’un boomerang par un seul paramètre. Qu’est-ce que cela veut dire ? Et bien, lorsque tu fabriques un boomerang, tu peux avoir deux types de démarches :

  • Tu peux fabriquer ton boomerang pour essayer un nouveau shape (j’entends par-là, soit une forme de voilure nouvelle, soit de nouveaux profils, soit un matériau nouveau), pour explorer par curiosité et par goût la variété des possibilités créatives.
  • L’autre démarche est plus technique, elle consiste à imaginer la trajectoire désirée et ensuite à chercher dans les boomerangs existants s’il existe des shapes qui ont la trajectoire désirée. S’il n’en existe pas, alors va commencer la recherche pour affecter le boomerang à la trajectoire désirée. C’est-à-dire, créer un type de boomerang particulier pour une trajectoire précise.

C’est cette dernière démarche qui va nous guider ici.

Un boomerang n’est ni plus ni moins qu’un programme de vol, il contient dans son shape les paramètres de la trajectoire qu’il va décrire. Par trajectoire, j’entends à la fois la courbe dessinée dans l’espace mais aussi, le rythme auquel cette courbe est réalisée. C’est à dire les variations dans le temps des vitesses de translation et de rotation.

Devant toute la complexité du problème, il paraît difficile de réduire ce programme de vol qu’est le boomerang à la variation d’un seul paramètre.

Il faut s’interroger sur ce qui va provoquer l’effet boomerang : qu’est-ce qu’un boomerang ?
Le boomerang peut répondre à l’équation suivante : c’est un objet capable de transformer la force de translation et la force de rotation qui lui sont communiquées, en une troisième force, la précession gyroscopique. Un univers sans précession serait un univers sans boomerangs !

Mais, cette équation nécessite un élément, sans lequel rien ne se passe. Il est nécessaire que l’objet évolue dans un fluide. En effet, c’est un principe aérodynamique qui permet la création de la précession gyroscopique. Le phénomène aérodynamique est donc à la base du miracle.

Continuons à penser ce phénomène aérodynamique, tu n’es pas sans savoir que ses forces aérodynamiques, ayant pour origine les pressions et les dépressions se formant sur l’intrados et l’extrados du boomerang, s’appliquent sur toute la voilure du boomerang.

A un instant donné, on peut caractériser l’ensemble des forces aérodynamiques par une seule force qui est la résultante de toutes les autres et qui va s’appliquer sur un point bien précis de la voilure du boomerang.

Cette résultante est purement théorique, elle n’a aucune existence réelle, c’est un concept physique, seules les pressions et dépressions ont une existence réelle.

Sur l’ensemble de la trajectoire, la voilure adopte une infinie diversité de positionnements dans l’espace et une infinie diversité de vitesses instantanées (rotation et translation) donc, les pressions et dépressions vont évoluer dans le temps sur la trajectoire.

Le point d’application de la force résultante varie, il se déplace à tous moments sur la voilure. L’ensemble des points d’applications va donc définir un ensemble de points, en quelque sorte un spectre propre au boomerang.

De par cette définition du spectre du boomerang et par intuition, il me semble :

  • Que le spectre va se situer sur le disque de révolution (si le boomerang est plat) ou sur le cône de révolution (si le boomerang est dièdré).
  • Que la majorité ou la totalité de la surface de ce spectre se situe sur l’hémisphère supérieur de l’espace de révolution.
  • Que la limite supérieure d’un spectre est un arc de cercle (ou de sphère si le boomerang est dièdré) ayant le même centre que la surface de révolution définie par le boomerang.
  • Que le centre de gravité du boomerang est inclus dans le spectre, étant donné que le centre de gravité et que le centre des poussées sont confondus dans la phase finale du vol qu’est l’autorotation…
  • Que le vent, sa direction et sa force, n’ont pas d’incidence sur la forme du spectre.
  • Que le jet, sa puissance et les différents paramètres angulaires, n’ont pas d’incidence sur la forme du spectre.
  • Que plusieurs shapes différents peuvent avoir le même spectre.
  • Que tous déplacement du centre de gravité (les lestes) affecte la forme du spectre.
  • Que tout « événement aérodynamique » (flaps, trous, élastiques) affecte la forme du spectre.

Il me semble qu’on puisse extraire de ce concept de spectre un certain nombre de données définissant la trajectoire du boomerang. Si ce concept était valable, il nous permettrait de « spectraliser » les trajectoires de nos boomerangs. C’est à dire d’associer un spectre à une trajectoire typique et ainsi de ne définir un boomerang que par ce spectre.

Je suis bien conscient qu’au niveau actuel de développement du sport, il est inconcevable de modéliser grâce à l’informatique les paramètres abordés ici, rendez-vous dans quelques années pour valider ou invalider mon concept.

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