Cerf-volant

Un cerf-volant est une aile légère que le vent soutient et qu’une ligne retient. L’air qui glisse sur la voile inclinée la pousse vers le haut et vers l’arrière, et la traction de la ligne la maintient en place. Le plus ancien récit clair vient de Chine, en 549 : des cerfs-volants de papier portant un édit au bout d’une longue corde furent lancés d’une cité palatiale assiégée.

Ce que c’est

Un cerf-volant est un engin plus lourd que l’air qui ne tient en l’air que s’il reste attaché au sol. Une armature de baguettes légères tend une voile de papier, de soie ou de toile. Une courte cordelette, la bride, relie la voile à la ligne de vol, que la personne restée au sol laisse filer ou enroule sur un dévidoir. Beaucoup de cerfs-volants traînent aussi une queue. Un planeur doit avancer sans cesse pour rester en l’air ; le cerf-volant, lui, reste sur place, le vent passe sur lui et la ligne le retient.

Les formes varient beaucoup. Le losange plat sur deux baguettes croisées compte parmi les plus simples ; d’autres imitent des oiseaux, ou forment des boîtes à cellules ouvertes qui, à la fin du XIXe siècle, ont emporté des instruments et même des hommes. Le cerf-volant se distingue du parachute, qui ne fait que ralentir une chute, et de la manche à air, qui tourne sur un mât pour montrer d’où vient le vent.

Comment ça marche

La voile reçoit le vent en biais et renvoie l’air vers le bas.

La voile reçoit le vent en biais. L’air qui frappe sa face avant est dévié vers le bas et, en retour, la voile est poussée vers le haut et vers l’aval. Les ingénieurs décomposent cette poussée en deux : la portance, perpendiculaire au vent, et la traînée, dans le sens du vent. S’y ajoute le poids du cerf-volant. En vol régulier, ces forces s’équilibrent : la ligne tire vers le bas et vers la personne qui la tient, et cette traction, ajoutée au poids, compense la portance et la traînée. Quand une rafale arrive, portance et traînée augmentent, le cerf-volant monte puis trouve un nouvel équilibre.

C’est la bride qui règle l’inclinaison. La ligne y est nouée au point de traction, et le cerf-volant pivote autour de ce point comme une girouette sur son axe. Le poids s’applique au centre de gravité, la poussée du vent au centre de poussée, et chacun tend à faire tourner le cerf-volant dans un sens ou dans l’autre. Avec un nœud bien placé, ces effets s’annulent, et si un remous fait basculer la voile, la variation de la poussée la ramène. Remonté vers le haut, le point de traction laisse la voile plus à plat : le cerf-volant vole plus haut sur sa ligne mais moins sagement. Descendu, il présente la voile plus franchement au vent : le cerf-volant vole plus bas et tire davantage.

La queue ajoute de la traînée en bas, à l’arrière. Quand une rafale déporte le cerf-volant ou l’entraîne en vrille, elle résiste et ramène le nez face au vent. Un cerf-volant léger à la queue trop courte fait des boucles et pique ; trop chargé de queue, il reste bas. La ligne elle-même a un poids et prend le vent, si bien qu’au bout d’une longue ligne le cerf-volant vole plus bas que sur une ligne courte.

Comment faire

Un petit cerf-volant en losange demande deux baguettes droites de bambou refendu ou de tourillon fin, du papier mince et solide, du fil de coton, de la colle et une pelote de ligne légère. L’épine, verticale, doit être un peu plus longue que la traverse, par exemple 60 cm et 50 cm. Entaillez une petite encoche à chaque bout des deux baguettes. Posez la traverse sur l’épine au quart de sa hauteur environ à partir du haut, centrez-la, ligaturez le croisement avec du fil enroulé en diagonale dans les deux sens et déposez un peu de colle sur la ligature.

Faites passer un fil par les quatre encoches, juste assez tendu pour garder l’armature régulière, et nouez-le. Posez l’armature sur le papier, découpez le papier à 2 cm à l’extérieur du fil, rabattez cette marge sur le fil et collez-la. Les baguettes se trouvent au dos du cerf-volant. Sur la face avant, nouez la bride du haut de l’épine jusqu’à son bas, en la passant par de petits trous renforcés de ruban adhésif, de façon qu’elle forme un triangle lâche au-dessus de la voile. Attachez à la pointe inférieure une queue de nœuds de papier pliés enfilés sur une ficelle.

Fixez la ligne à la bride par une boucle coulissante, d’abord un peu au-dessus du croisement des baguettes. Dos au vent, avec une aide qui tient le cerf-volant à quelques pas, laissez la brise le soulever et donnez de la ligne à mesure qu’il monte. S’il tourne ou fait des boucles, allongez la queue. S’il reste bas sans monter, raccourcissez la queue ou remontez légèrement le point de traction, par petites étapes.

Sécurité. Ne faites voler un cerf-volant qu’en terrain dégagé, loin des lignes électriques aériennes, des routes, des voies ferrées et des aérodromes. S’il s’accroche à une ligne électrique, lâchez la ligne, éloignez-vous et prévenez le distributeur d’électricité : le courant peut descendre le long d’une ligne humide et franchir un intervalle d’air. N’utilisez jamais de fil métallique ni de ligne métallisée, ne faites pas voler un cerf-volant mouillé et ramenez-le dès les premières gouttes ou le premier coup de tonnerre.

Histoire et évolution

Deux livres chinois écrits avant 221 av. J.-C. parlent d’oiseaux volants fabriqués par des artisans. Le Mozi raconte que Gongshu Ban tailla dans le bambou et le bois une pie qui vola trois jours sans redescendre, et le Han Feizi que Mozi passa trois ans sur un milan de bois qui vola un jour puis se brisa. Aucun des deux ne parle de ligne. Certains récits modernes y voient les premiers cerfs-volants, alors que le philosophe Wang Chong, au Ier siècle apr. J.-C., admettait déjà qu’on puisse faire voler un oiseau de bois mais rejetait les trois jours sans se poser. Aucun cerf-volant ancien n’a été conservé.

Le premier récit où un cerf-volant pend clairement au bout d’une ligne date de 549. Les rebelles de Hou Jing assiégeaient Taicheng, la cité palatiale de Jiankang, l’actuelle Nankin, et les messagers ne passaient plus. Un certain Yang Che’er proposa de faire un oiseau de papier, de l’attacher à une longue corde et d’y cacher un édit, avec une récompense promise à qui le porterait aux armées de secours. Le prince héritier le lança devant le palais, par vent de nord-ouest. Les rebelles y virent de la sorcellerie et l’abattirent à l’arc. L’épisode est rapporté par l’Histoire des dynasties du Sud, achevée en 659, et par la chronique de Sima Guang, de 1084. Dix ans plus tard, selon la même chronique, l’empereur Gao Yang des Qi du Nord fit s’élancer d’une tour des prisonniers montés chacun sur un cerf-volant de papier ; un seul, Yuan Huangtou, vola jusqu’à Zimo avant de tomber. Sous les dynasties Sui et Tang, le papier devint la matière ordinaire des cerfs-volants.

Le cerf-volant du plan de Franklin, en 1752 : une pointe au sommet et une clé au raccord de la ficelle et du ruban de soie.

En Europe, Giambattista della Porta expliqua comment construire un cerf-volant retenu par une ligne dans le vingtième livre de sa Magie naturelle, parue en 1589. Pendant les étés 1749 et 1750, Alexander Wilson et Thomas Melvill élevèrent des thermomètres sur des cerfs-volants près de Glasgow pour mesurer la température de l’air au-dessus du sol. En 1752, Benjamin Franklin publia le plan d’un cerf-volant fait de deux lattes de cèdre et d’un mouchoir de soie, avec une pointe métallique au sommet et une clé nouée au raccord de la ficelle et d’un ruban de soie, pour tirer l’électricité d’un nuage d’orage. En 1804, George Cayley fit voler un planeur modèle qui était en somme un cerf-volant fixé sur une perche, avec un empennage en croix.

Un cerf-volant cellulaire des années 1890 : deux cellules ouvertes en toile sur une légère armature de bois.

Dans les années 1890, Lawrence Hargrave mit au point en Australie le cerf-volant cellulaire et, le 12 novembre 1894, un train de quatre de ces engins amarrés à des sacs de sable le souleva de la plage de Stanwell Park. La même année, à l’observatoire de Blue Hill, près de Boston, William Eddy fit monter un train de cerfs-volants portant des instruments enregistreurs à environ 1400 pieds, soit quelque 430 m. En 1899, les frères Wright essayèrent leur procédé de gauchissement des ailes sur un cerf-volant biplan d’environ 1,5 m d’envergure, avant de construire leurs planeurs. Le Weather Bureau américain fit voler des cerfs-volants cellulaires au bout de fils à piano, chargés d’instruments enregistreurs, jusqu’en juin 1933, quand sa dernière station de cerfs-volants ferma et que les avions prirent le relais des sondages.