jeudi 31 janvier 2013

I)a) la création du parachute


Les premiers sauts furent effectués durant l'Antiquité. En effet, la culture chinoise en mentionne à partir d'une tour, freinée à l'aide de dispositifs ressemblant au parachute (cerf-volant, toile soutenue par des armatures, etc). Mais la première ébauche de parachute fut dessinée par Léonard de Vinci (1452-1519) vers 1500. Ce parachute était fait d'une toile pyramidale et mesurait environ 7 mètres de haut sur sept mètres de large. Sur son esquisse il n'y avait pas encore de harnais.

En 1595, Faust Vrančić, un Croate publia un livre "Machinae Novae" avec une quarantaine d'images représentant des machines futuristes. Parmi ces plans, il en dessina un nommé Homo Volans qui illustre un homme sautant d’une tour avec un appareil ressemblant au parachute.


Mais l'histoire du parachute n'a pu véritablement commencer qu'à partir du développement d'aéronefs fonctionnels : la montgolfière tout d'abord (inventée par les frères Montgolfier en 1782), puis les avions beaucoup plus tard ; ce qui permit de sauter depuis ces derniers.
Ainsi, Louis-Sébastien Lenormand inventa le terme "parachute", à partir du mot "parasol" pour désigner l'engin (muni de fortes armatures en bois) qu'il utilisa pour sauter de l'observatoire de Montpellier le 26 décembre 1783 après l’avoir testé sur des animaux. La fonction initiale de son invention était de sauver les gens lors des incendies d’immeubles.

Puis, Jean Pierre Blanchard et André Jacques Garnerin innovèrent en présentant simultanément et séparément un parachute composé seulement de toile.

André Jacques Garnerin effectuera alors le premier véritable saut de l’histoire du parachute, s'élançant avec succès le 22 octobre 1797 depuis un ballon à 680 mètres au-dessus du parc Monceau à Paris. Son parachute initial, comme l'engin de Lenormand, oscillait dangereusement. Il résolut alors partiellement ce problème grâce à l'invention de la tuyère centrale.
Puis son élève et sa future épouse Jeanne Geneviève Labrosse (1775-1847) sera la première femme parachutiste, sautant le 12 octobre 1799.

En 1808, Judaki Kuparento, un Polonais, effectua le premier saut en parachute comme moyen de survie depuis son ballon en feu au-dessus de Warsaw (dans l’Indiana).

En 1837, survient le premier accident de parachute, où Roberto Cocking, sautant de 1500 mètres avec un parachute de son invention, décède. Le parachute était en forme de cône inversé, muni d’une armature en bois intérieure, destinée à stopper toutes les oscillations, mais celui-ci, trop petit, tomba trop vite et Cocking mourut.

En 1885, Thomas Scott Balwing inventa le harnais. Le parachute est désormais quasiment achevé. En effet, les modifications qui suivront au cours du temps ne modifieront pas son concept général.

b) le parachutisme au debut du XX ème siècle




Au début du XXème siècle, le parachute sera surtout utilisé comme dispositif de sécurité pour évacuer en vol un aéronef en perdition.

Ainsi, le 1er mars 1912 a lieu le premier saut en parachute depuis un avion, effectué par un Américain, Albert Berry au-dessus de Saint-Louis dans le Missouri. Son parachute, lourd et encombrant s'accrocha au train d'atterrissage de son avion mais par chance, il atterrit vivant.

L'Américain Albert Berry lors de son premier saut en parachute

Le 19 août 1913, ce fut le Français Adolphe Pégoud qui sauta à 200 mètres du sol de son avion Blériot sacrifié pour l'occasion au-dessus de l'aérodrome de Châteaufort dans les Yvelines. Heurtant l'empennage de son avion, il se fractura l'épaule et termina sa chute dans un arbre.
Pégoud à bord de son avion

En février 1914, à Juvisy, Jean Ors sauta en parachute depuis un Deperdussin et atterrit sain et sauf.

c)Le parachutisme durant la Première Guerre mondiale



Au début de la Première Guerre mondiale, l'aérostation française est très limitée. Les ballons sphériques sont peu performants et les treuils à vapeur lents et poussifs. En quelques mois le retard est rattrapé au cours de l'année 1915. De nouveaux matériaux sont mis au point et on commence à songer à l’utilisation du parachute.

Lors de l'offensive d'automne en Champagne du général Joffre, l'aérostation perd plusieurs ballons. Le commandement demande alors au centre de Chalais-Meudon de trouver une parade. Deux officiers de l'aérostation, le lieutenant Jumesch et le capitaine Letourneur, proposent d’utiliser le parachute.
Jumesch, ancien pilote de dirigeable, confectionne alors rapidement un parachute qu'il teste à l'aide de charges de 80 kg.
Puis son prototype est essayé par Constant Duclos, un fusilier-marin qui effectue le 17 novembre 1915 le premier saut en parachute de l'histoire militaire française.

En décembre 1915, le parachute est homologué ; la construction en série est alors entamée.
Duclos est ensuite envoyé en zone armée afin de convaincre les aérostiers d'utiliser ce nouvel outil. Il effectuera alors vingt-trois descentes en parachute, établissant ainsi le record du plus grand nombre de sauts de la Première Guerre mondiale.
Les premiers parachutes équipent les compagnies d'aérostiers au début de la bataille de Verdun, en février 1916.
D’autres pays tels que l’Allemagne équiperont peu à peu leurs ballons d’observation de parachute afin de prévenir les accidents.

En 1917, un mécanicien allemand, Otto Heinicke, met au point un parachute porté dans un coussin sous le siège du pilote de l’avion. Ce système connaît alors un grand succès, et beaucoup de pilotes de la Seconde Guerre mondiale l’utilisèrent par la suite.

En 1918, le ravitaillement par air en vivres, armes et munitions est officiellement décidé.
Le parachute commence ensuite à être utilisé par les services de renseignement afin d'introduire des agents dans les lignes ennemies, évitant aux pilotes de périlleux atterrissages nocturnes.


Globalement, le parachute ne fut quasiment pas utilisé jusqu’en 1918 par les aérostiers sauf à Verdun, en février 1916, par quelques divisions françaises. Bien qu’assez sûr et performant pour être intégré au matériel de l’aérostier, il était d’un poids considérable. De plus certains états-major avaient peur que les aérostiers n’abandonnent un peu trop vite leurs avions en cas de problèmes ou sautent en parachute au lieu de se battre durant les missions périlleuses.Le parachute équipa tout de même un grand nombre de ballons d’observation et on dénombre, de 1916 à 1918, 157 descentes effectuées par des aérostiers et observateurs français. Mais ceci n’est rien à côté des 200 000 pilotes français, italiens, anglais, américains, allemands et russes morts durant cette guerre dont 25 % auraient pu être probablement sauvés s’ils avaient été munis d’un parachute.

d) Le parachutisme durant l'entre-deux-guerres



Vers 1920, le parachute s’améliora, offrant une plus grande maîtrise du vol.

Vers 1930, on pensa à équiper les avions eux aussi de parachutes. Cela fonctionna mais les appareils, prenant du poids, ce système ne fut pas appliqué dans l'armée de l'Air mais simplement à titre expérimental. En France, l'armée de l'Air commença réellement à donner une place importante au parachutisme à partir de 1937.


            -Fonctionnement du parachute en 1937.

Les différents organes du parachute:

   -La calotte est la toile de soie du parachute, formée de douze panneaux fixés entre eux par quatre tresses de soie parallèles au bord d'attaque du parachute. Les bords de chaque panneau, renforcés par des lisières (similaire à des ourlets), forment des lèvres. Elles laissent donc passer un peu d'air à travers la calotte (par les ouvertures entre les panneaux), ce qui supprime la rotation du parachute durant la descente et diminue le choc qui se produisait à l'ouverture lorsque la calotte était entièrement cousue.

   -Les lisières prolongées de quarante centimètres au-delà de la cheminée centrale de la calotte sont cousues ensemble. A cette extrémité sont ménagées deux boucles. A une de ces boucles est fixé un petit parachute (70 cm de diamètre) appelé parachute extracteur commandé par un puissant ressort lui permettant de sortir par ouverture commandée.
A l'autre boucle est suspendu un câble fixé par ailleurs au bas des suspentes. Il supporte un ou plusieurs cercles d'amorçage permettant l'extraction du parachute principal en bouchant lors de l'ouverture de la calotte la cheminée centrale.

   -Douze suspentes sont fixées au bord d'attaque (bord inférieur) de la calotte. Elles sont réunies en boucle pour l'attache à l'amortisseur de choc. Ce dernier est composé de sangles disposées pour se déchirer en leur milieu. L'extrémité de chacune d'elles sont attachées aux suspentes, l'autre à la ceinture du parachutiste. Il est destiné à amortir le choc lors de l'ouverture du parachute. Il est bien entendu qu'une autre sangle relie l'extrémité des suspentes au parachutiste.

Le tout est plié dans un sac de toiles fermés par deux rabats reliés par une ficelle. Ce sac est fixé au dos de l'homme par des bretelles et une ceinture.


        -La descente:

Dès l'altitude de 250 mètres, l'homme peut sauter en toute sécurité hors de l'avion. Le parachute est alors déclenché soit automatiquement, soit manuellement.
En ouverture automatique, un câble fixé d'une part à l'avion, et de l'autre au parachute, libère celui-ci. L'air, dirigé sous la calotte par les cercles d'amorçage, l’empêchant de sortir par la cheminée centrale la déploie à son tour. Les suspentes se raidissent. A ce moment, les sangles de l'amortisseur de choc cèdent les unes après les autres, amortissant donc le choc de l'ouverture du parachute. Dès lors la descente commence.
En ouverture commandée, il n'y a pas de câble d'extraction. Lorsqu'il le souhaite durant sa chute, le parachutiste actionne une poignée de déclenchement. Cette manœuvre tire un câble qui, par l'intermédiaire d'un couteau à guillotine, tranche la ficelle qui relie les deux rabats de toile du sac. Aussitôt, le parachute extracteur projeté par son ressort se déploie, entraînant la calotte, et la descente se poursuit comme dans le cas d'une ouverture automatique.

Juste avant d'atterrir, le parachutiste lève les bras, empoigne les suspentes et opère une traction qui lui permet d'amortir quelque peu le choc avec le sol.

e)Le parachutisme durant la Seconde Guerre mondiale



L'Allemagne saisit l’opportunité des progrès du parachutisme et employa ces troupes de choc avant la France.


Technique de saut en parachute des forces allemandes


Parachutiste allemand en 1940 et son équipement. 

La Résistance ainsi que certaines divisions employèrent également le parachutage d’armes, de vivres, de munitions et de petits véhicules par containers pour se faire ravitailler.

Parachutage d'armes des Alliés 


A la fin de la guerre, les troupes parachutistes furent employées par les Alliés en Normandie et en Provence lors des débarquements. En tant que troupes légères, elles eurent pour objectif la prise de points stratégiques (ponts, nœuds routiers,...) et dans le cas des débarquements, elles eurent pour but de ralentir l'avance des renforts allemands.

Largage de soldats allié en Juin 1944

f)Le parachutisme de l'après-guerre à nos jours



Après la Seconde Guerre mondiale le parachutisme sportif commença à se développer. 

Utilisant au début les mêmes parachutes que l'armée, ceux-ci changèrent rapidement pour s'adapter à des pratiques et à un usage légèrement différents.  

En effet, les parachutistes militaires sont largués à faible altitude, avec un grand poids en matériel, et avec un dispositif d'ouverture automatique (sauf pour certains commandos) tandis que les sportifs se lancent à plus haute altitude, font des figures à plusieurs, commandent eux-mêmes l'ouverture du parachute, visent un point très précis. Le parachutisme devint alors une discipline à part entière.

En 1959 et 1960, Joseph Kittinger effectua une série de quatre sauts. Le dernier saut, effectué le 16 août 1960, enregistra quatre records :
  -le saut en parachute le plus haut (d’une altitude de 31 300 mètres);
  -la plus haute ascension en ballon;
  -la plus longue chute libre (ayant duré quatre minutes et demie);
  -la plus grande vitesse atteinte par un être humain dans l’atmosphère (avec une pointe de vitesse de 988 km/h).

Dans les années 1980, pour une meilleure pratique du parachutisme sportif, le parachute classique commence à laisser la place à un parachute à voile rectangulaire.

De grandes unités parachutistes furent surtout utilisées dans l'armée française de façon intensive durant les guerres de décolonisation (guerre d'Indochine, guerre d'Algérie, campagne de Suez)
À partir des années 1960, les troupes aéroportées furent de plus en plus utilisées comme infanterie héliportée, tout d'abord dans l'armée française puis dans l'US Army durant la guerre du Viêt Nam.

En 1978, le sauvetage de Kolwezi fut le dernier grand assaut parachuté effectué par les forces françaises.

En 2003, durant l'opération "Libération de l'Irak", l'US Army effectua le plus grand parachutage d'assaut.

Aujourd'hui, tous les militaires ont des parachutes à forme circulaire, mis à part pour les commandos chargés de missions particulières (infiltration, observation,...) qui préfèrent le parachute en forme d’aile. Les parachutistes civils utilisent également ce dernier pour sa maniabilité, sa possibilité de mieux piloter l'engin, de contrôler sa vitesse horizontale ou verticale (on peut tomber comme une pierre puis se poser à vitesse quasiment nulle), ou de faire des figures (tonneaux et loopings).

Le principe de base du parachute est donc toujours resté le même mais les améliorations se sont portées au cours du temps sur les voilures, le système d'ouverture de ces dernières ainsi que sur l'équipement du parachutiste s'adaptant aux nouvelles technologies.
En effet, les parachutes étaient en soie ou coton pour les premiers et sont aujourd'hui en matériaux synthétiques, et le système d’ouverture et de rangement est plus fiable et pratique. De plus, le parachute de secours, inventé depuis peu, prévient désormais des accidents. 
Pour finir, on dispose aujourd'hui d'appareils précis pour contrôler les conditions du saut.


Notre problématique pour la suite du TPE va donc être: 


Comment est-on parvenu à créer des parachutes plus sûrs et plus stables?


Dans cette fin de première partie nous allons voir l'aspect sportif du parachutisme. Puis dans une seconde partie nous allons étudier les variations des matériaux, les vecteurs forces et les facteurs météorologiques. Enfin nous expérimenterons nos recherches avec une expérience.   



g)Les Compétitions de parachutisme




La précision d'atterrissage: La précision d'atterrissage est la plus ancienne discipline du parachutisme dont l'objectif est de poser le pied sur un plot de trois centimètres de diamètre situé au centre d'une cible électronique placée sur un réceptacle en mousse. Les sauts s'effectuent depuis une altitude de 1000 mètres.
En compétition, à chaque saut, les juges mesurent l'écart entre le centre de la cible et le premier endroit que le parachutiste a touché. Les distances sont mesurées jusqu’à 16 centimètres.
Est appelé "carreau" le fait qu'un parachutiste a posé son pied en plein cœur de la cible.
Cette discipline comporte deux épreuves distinctes: 
   -la précision d’atterrissage individuelle,
   
   -la précision par équipe où 4 concurrents sautent au même passage.

Afin d’éviter les arrivées simultanées sur la cible, les équipiers conviennent d’ouvrir leur parachute à des hauteurs différentes et évoluent en cours de descente pour se présenter à l’atterrissage avec un décalage de 10 à 20 secondes. La performance de l’équipe est le total des distances de chaque équipier.
Le parachute utilisé dans cette discipline possède une voile très épaisse contribuant à une stabilité et à une précision de pilotage du parachute.
La météo, n’étant jamais la même à chaque saut, cette discipline demande une véritable capacité d’analyse et d'adaptation, donnant une nouvelle dimension à chaque saut.


Le wingflight: Le but de cette discipline est de modifier sa chute en un mouvement de vol à l'aide d'une combinaison souple (jouant le rôle d'ailes) augmentant la portance du parachutiste.
La vitesse horizontale se voit donc accentuée (devenant parfois même positive) au détriment de la vitesse verticale.
Les prémices de cette discipline furent instaurés par Léo Valentin dans les années 50 qui imagina de nombreuses structures de son invention afin de planer dans les airs.
Cette discipline prend alors son envol avec Patrick de Gayardon de Fenoyl dans les années 90 avec l'invention d'une combinaison souple.


Le Voile Contact: C'est une des dernières nées des disciplines du parachutisme sportif. Il consiste à réaliser des figures, voiles ouvertes. Dès la sortie d’avion à environ 2000 mètres,  les parachutistes ouvrent leurs voiles pour construire une formation. Ils effectuent des appontages sur les voiles de leurs coéquipiers par des prises faites aussi bien avec les pieds qu’avec les mains.



Le Voile Contact comporte des épreuves de:
 -séquence à 2 qui consiste à un enchaînement imposé de 5 figures tirées au sort. 
Le cycle devra être exécuté un maximum de fois en un temps de travail limité (environ 1 minute). 
 -séquence à 4 qui consiste à un enchaînement imposé de 4 ou 5 figures tirées au sort. 
Au cours de ces évolutions, les parachutistes pourront être amenés à voler en individuel, en binôme ou trinôme. Le cycle devra être exécuté un maximum de fois en un temps de travail limité de 2 minutes.
 -rotations à 4 qui consiste en une réalisation d’un empilage à 4, puis l’équipier du dessus se détache pour rejoindre la base de la formation. Le maximum des rotations doit être réalisé en un temps de travail de 1 minute 30. Chaque figure à 4 marque un point. 
Les Français détiennent le record du monde réalisé en juin 1996 en Indonésie, avec 22 points.

II)a) les vecteurs parachutes


         
-Lorsque qu'un parachutiste saute d'un avion, il est principalement soumis à la force de la gravité, les frottements de l'air étant alors négligeables par rapport à la forme de son corps. Il tombe alors et sa chute s'accélère peu à peu. On constate qu'un parachutiste sautant de 4km d'altitude et ouvrant son parachute à 1km du sol met 1 minute pour parcourir ces 3km.

Selon la formule v=d/t Avec d la distance parcourue en mètre
t le temps qu'a mis le corps à parcourir la distance d
v la vitesse en m/sec

Après conversions, on a: v=3000/60
v=50m/sec
Ainsi,un corps en chute libre a une vitesse moyenne de 50m/sec. En effet, sans que nous développions ce sujet, Galilée a démontré que la masse des corps ne fait pas varier la vitesse: ils chutent tous à la même vitesse.


On a la courbe montrant la vitesse de chute en fonction du temps:



Ainsi, après l'ouverture du parachute,la vitesse diminue très rapidement jusqu'à atteindre une vitesse approximative de 10m/sec.



Comme on l'a vu précédemment, le corps en chute libre a une vitesse colossale de 50 m/sec. Si sa vitesse ne diminue pas, il va heurter le sol très violemment. C'est pourquoi on a mis au point le parachute, qui utilise les frottements de l'air, qui sont alors, par sa forme, loin d'être négligeables.
La résistance de l'air sur le parachute constitue 
donc une force opposée à celle de la gravité.
Afin d'avoir une opposition « parfaite » entre les deux forces,on a la formule, complexe à notre niveau d'étude, qui est la suivante:



On représente les forces sur le schémas ci-dessous:




b) L’origine des matériaux








Les parachutes sont constitués de trois parties : la voile, les cones de suspentage et la sellette.

A l’origine, les voilures étaient réalisées en soie et en coton. Mais peu à peu le nylon les a remplacées car il est moins onéreux et ses caractéristiques de résistance et d’élasticité étaient meilleures. 
Aujourd’hui, les matériaux utilisés pour la voile sont le polyamide (bonne tenue aux chocs, bonne capacité de coloration et d’enduction, mais il est endommagé par les UV moyens) et le polyester (bonne tenue aux UV, coût relativement faible, mauvaise capacité d’enduction) . 
Mais malgré un bon matériel, pour éviter une baisse de l’aérodynamisme et la création de traînée inutile il faut baisser la porosité avec un enduit. Il existe aujourd’hui 2 types d’enduits : les enduits souples et les enduits rigides ou laminés.

  -Enduit souple : silicone et polyréthane

  -Enduit rigide : mylar TM
Les enductions s’usent avec le temps donc il faut les changer régulièrement.

Les suspentes aussi appelées gaines, sont constituées d’ames qui sont faites de fibre d’aramide (kevlar). Les gaines sont constituées de fibre de polyester.

Les ames ont besoin d’être protégées car elles sont très fragiles et sont victimes de l’usure que provoque l’humidité. L’ensemble du matériel du parachute est très sensible aux UV et à l’humidité, les insectes et les agents corrosifs. Ces deux facteurs sont très étudiés lorsque des personnes utilisent les parachutes.

Les sellettes sont diverses et varient en fonction du type de pilote qui les utilise. La sellette est étudiée aussi en fonction du facteur de décélération qui permet de ralentir la descente.

c) Les facteurs météorologiques



-Le règlement de vol:

Pour pouvoir faire du parachute il faut respecter les règles de la Fédération nationale de parachutisme:

   -Les vents: pour une pratique sans risque il faut que les vents, ne soient pas supérieurs à 40 Km/h (25mph)

   -Les nuages: il est interdit de sauter au -dessus des nuages.

   -La pluie : il est aussi déconseillé de voler lorsqu’il pleut car lors de la chute à 200 km/h le désagrément des gouttelettes et l’effet de celles-ci sur le parachute peuvent être dangereux.


      -L’étude des masses d’air est très importante car elle détermine la stabilité du parachute lorsqu’il vole. Le parachutiste doit s’adapter à ces masses d'air pour manœuvrer son parachute. 
Les 4 paramètres de cette masse d’air sont :
   -La pression atmosphérique : la pression est caractéristique car il ne va pas y avoir la même pression si l’on est en montagne ou au bord de la mer. En montagne le parachutiste finira par « manquer d’air » alors qu'il aura toujours suffisamment d’air au bord de la mer pour manœuvrer son parachute. (Pression normale : 1013 hPA, maximum : 1084 Sibérie, minimum; 900)
   -La température : le fait que la température soit élevée va permettre au parachutiste d’avoir une meilleure stabilité dans les airs (car l’air chaud monte)
(Maximum +58 : Libye, minimum : Sibérie : -78
   -L’humidité : 70% en moyenne en France
   -La vitesse du vent 
   -Les nuages
   -Les perturbations
   -Les saisons
   -Aérologie


      -Différentes lois peuvent aussi intervenir dans la chute en parachute comme la force de Coriolis et la loi de Buys Ballot.
   -Force de Coriolis : c’est une force fictive (elle n'existe que parce que l'observateur se trouve dans un référentiel en rotation alors qu'aucune force ne s'exerce pour un observateur dans un référentiel galiléen) qui agit sur un mouvement dans un référentiel. C'est l'observateur qui change de position par l'action de l'accélération centripète du référentiel et qui interprète tout changement de direction de ce qui l'entoure comme une force inverse.
  -La force de Coriolis et la force de centrifuge permettent d’exprimer les mouvements d’un objet dans un référentiel.
-Formule :
  •  est la masse du corps,

  •  est un vecteur unitaire parallèle à l'axe de rotation,


  •  est la vitesse angulaire instantanée de rotation,

  •  est la vitesse relative du corps par rapport au référentiel en mouvement (voir accélération de Coriolis).

    Cependant, on peut multiplier la vitesse angulaireavec ce qui produit le vecteur. Ce vecteurest la vitesse-pivotement instantanée décrivant ainsi à la fois la direction et la vitesse angulaire du référentiel.

 -Lois de Buys Ballot : cette loi est un prolongement de la force de Coriolis sauf qu’elle s’applique aux masses d’air. Elle fut découverte par des météorologues américains. 
La loi affirme q'un observateur situé dans l’hémisphère nord placé dos au vent a la dépression à sa gauche et l’anticyclone à sa droite. Les positions sont inversées pour l’hémisphère sud.
Loi de Buys-Ballot illustrée (D : Dépression, A : Anticyclone)

III) Démonstration de l'imperméabilité des matériaux


a) Protocole


Nous allons faire une expérience permettant de tester l'imperméabilité des différents matériaux du parachutisme. Pour cela nous allons utiliser les matériaux suivants:
-un rail en centimètres,
-un ventilateur,
-une base de parachute,
-trois parachutes avec différents types de voilures.

L'expérience consiste à démontrer l'imperméabilité des trois voiles de parachute composées de coton, soie, polyamide.
Pour cela nous allons placer à tour de rôle les parachutes et leur base sur le rail et mesurer la distance que parcourt le parachute lorsqu'on enclenche le ventilateur.
Une fois les valeurs obtenues, nous allons comparer les résultats et interpréter quel matériel est le plus perméable.

Une deuxième expérience prévoie que l'on va attacher les toiles à un cadre et que l'on va faire tomber ce cadre sur une distance donnée. La différence de vitesse entre les toiles va nous montrer quelle toile est la plus perméable à l'air.




b) Expérience


Expérience du lâcher de cadre dans le vide.

On a testé la perméabilité du coton. Pour cela on a fait tomber un cadre avec une toile de coton.
Elle a parcouru 4,3 m en 1,9 s. Elle est donc tombée à 2,3 m/s, soit 8,3 km/h.



On a ensuite testé la perméabilité du polyamide. Pour cela, comme le coton, on a fait tomber un cadre avec une toile de polyamide qui a parcouru 4,3 m en 1 s, soit 4,3 m/s correspondant à 15,5 km/h.



Pour finir on a testé la perméabilité de la soie. Nous avons réalisé la même expérience consistant à faire tomber un cadre avec une toile de soie.
Celle-ci a parcourue 4,3 m en 1,7 s soit 2,5 m/sec qui correspond à 9 km/h.





c) Interprétation


On peut donc interpréter que les trois toiles ralentissent la chute du cadre. En effet, lorsque l'on place un cadre sans toile celui-ci à une vitesse moyenne de 4 m/s (soit à 14,5 km/s). 

On a démontré que la soie et le coton sont des matériaux plus perméables que le polyamide. Ces anciens matériaux semblent plus stable et plus sûr que les nouvelles toiles mais lors de l'expérience nous avons utilisé des matériaux commerciaux, différents des matériaux utilisés par les sportifs et les militaires. De plus le polyamide est une matière plus résistante aux UV et aux parasites.
Nous avons aussi observé que les chutes avaient une descente assez stable et rectiligne. Cela démontre que ces matériaux procurent un meilleur contrôle des mouvements et donc une meilleure sécurité.



Conclusion



Nous avons démontré dans ce travail les aspects physiques et sportifs du parachutisme. 
Nous avons exposé les différentes techniques utilisées dans le sport et les compétitions comme celles de voile contact. De plus, l'évolution des matériaux au cours des âges (passage de la soie au polyamide) et la création de la tuyère centrale ont permis une meilleure stabilité du parachute.

Cette stabilisation a permis de mieux maîtriser les vecteurs forces exercés sur le parachute
Ces vecteurs forces sont liés à la résistance de l'air et à la force de la gravité. Le vecteur de résistance de l'air varie avec les facteurs météorologiques. Grâce à l'étude des masses d'air, les parachutistes peuvent adapter leurs conduites de chute afin de minimiser les risques d'accidents et maximiser leur sécurité.
Lors de l'expérience nous avons fait varier les paramètres sur les différents types de toiles. Cette étude nous a confortés sur la perméabilité et sécurité des matériaux en fonction des époques.

Nous avons donc démontré qu'en fonction des différents types de toiles utilisées on obtient une meilleure stabilité du parachute.  

Lexique/Bibliographie



Bibliographie: 






http://www.youtube.com/watch?v=A5bBsIH83qU
















Lexique: 

Parachute: c'est un dispositif destiné à freiner le mouvement, principalement vertical d'un objet ou d'une personne

Tuyère centrale: dispositif inventé par André-Jacques Garnerin en 1797 permettant d'éviter les oscillations dangereuses du parachute

Ames:  fil reliant la scelette a la voile.


scelette: siège souple facilement déformable

Coton: Le coton est une fibre végétale qui entoure les graines des cotonniers



Soie : La soie est une fibre textile d'origine animale

polyamide: fibres synthétiques dont le motif structural répété dans la chaîne contient la fonction amide. 

gaines: dispositif militaire permettant aux parachutistes de ranger leurs matériels lors de leur largage. 


pression atmosphérique: La pression atmosphérique est la pression qu'exerce le mélange gazeux sur une surface quelconque au contact avec cette atmosphère.

Dépression atmosphérique: Une dépression est une zone où la pression atmosphérique,  diminue horizontalement vers un centre de basse pression.