Boomerang

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Le boomerang est une arme de jet, qui est un bâton à lancer hautement perfectionné, dont la forme aérodynamique permet d'accroître la portée.

Son nom 1, utilisé à l'origine par les aborigènes d'une région des Nouvelles-Galles du Sud, s'est étendu aux armes de guerre ou de chasse analogues d'autres régions d'Australie (ou le boomerang est connu depuis des millénaires) ou d'ailleurs.

Une variante de cette arme, qui était pour les aborigènes Australiens une sorte de jouet, possède la propriété de revenir vers son lanceur ; on s'intéresse aujourd'hui davantage à ce type de boomerang, ce qui explique que le terme boomerang s'entend généralement pour un projectile revenant vers son point de départ 2.

Sommaire
1 L'arme
2 Un projectile qui revient
3 Le sport

3.1 Fabrication
3.2 Lancer

3.2.1 Quelques précautions simples
3.2.2 Technique

4 Bibliographie
5 Notes
6 Liens externes

L'arme

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Boomerang australien

Initialement taillé dans du bois ou de l'os, un boomerang de guerre ou de chasse est conçu pour voler droit en pivotant sur lui-même, de façon à blesser en assommant ou en coupant par leur tranche aiguisée.

Il ne revient pas vers son lanceur, même s'il manque son but.

Le boomerang n'est pas spécifique à l'Australie : on a retrouvé des objets très similaires vieux de 23000 ans lors de fouilles archéologiques en Europe du Nord.

Un projectile qui revient

Un boomerang a une trajectoire courbe, il peut même être construit de telle sorte qu'il revienne à son point de départ avec un lancement adéquat.

Les ailes du boomerang produisent une force aérodynamique (la portance, perpendiculaire au plan de l'aile ; et une trainée, dans le plan de l'aile et de l'avant vers l'arrière, qui freine l'engin et ralentit sa rotation mais n'intervient pas dans le retour). Cette force aérodynamique dépend de la vitesse par rapport à l'air.

Avec un lancement dans un plan strictement vertical, la portance se traduit par une force strictement latérale, dans un sens dépendant du profil de l'aile (typiquement, un boomerang pour droitier est prévu pour produire une portance vers le haut en cas de lancement à l'horizontal, et donc une portance vers la gauche en cas de lancement dans un plan vertical). Cette force va donc incurver la trajectoire (vers la gauche, dans notre exemple).

De surcroit (toujours avec le même lancement, dans un plan vertical), comme le boomerang se déplace en rotation, la vitesse de l'air est plus importante pour une pale supérieure que celle pour une pale inférieure. La pale supérieure subit donc une plus grande force aérodynamique que la pale inférieure.

Ce phénomène est connu, notamment à cause du problème de stabilité des hélicoptères qu'il a posé et qu'il a fallu résoudre : à cause de la différence de portance, le plan de rotation de pales fixes se met à toutner. Pour un hélicoptère, il passe de l'horizontale à la verticale et l'engin "bascule" avant de tomber.

La même chose se produit pour le boomerang : le plan de rotation tourne autour de l'axe parallèle à la vitesse de l'engin ; si le plan de rotation était vertical, il tend vers l'horizontale, et la portance, d'abord vers la gauche, bascule vers le bas.

Mais (et heureusement) les choses se compliquent encore à cause de l'effet gyroscopique : grâce à l'inertie de rotation, le plan de rotation tourne très lentement et il se produit à la place -- et de façon bien plus importante -- un mouvement de précession, ayant pour effet de faire tourner vers la gauche le plan de rotation. Ce qui réoriente la force de portance vers le lanceur. Grace à cet effet, le plan de rotation du boomerang se réaligne avec sa trajectoire. La portance ne se traduit pas par une simple dérive (vers la gauche pour le lanceur) mais par une force de rappel vers l'intérieur de la trajectoire (vers la gauche pour le boomerang) : le boomerang suit une trajectoire courbe, vers le lanceur.

En résumé, pour un boomerang de droitier lancé verticalement

La trajectoire n'est pas circulaire, parce que la force de rappel n'est pas fixe, mais dépendante de nombreux paramètres.

Les paramètres qui vont influer sur le phénomène de retour sont donc

Bien entendu, il faut aussi tenir compte du vent.

Le sport

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Boomerangs modernes

Une image célèbre circule, montrant une pomme coupée en deux par un boomerang, mais (et l'auteur n'en a jamais fait mystère) la pomme était prédécoupée. Ceci ne réduit en rien le mérite du lanceur, qui a réussi un tour spectaculaire. Cela dit, un boomerang mal rattrapé peut blesser les mains du lanceur : pour éviter de se faire mal, mieux vaut rattraper un boomerang avec les mains à l'horizontale, si besoin avec des gants.

La pratique sportive du boomerang fait l'objet de compétitions un peu partout dans le monde, comportant différents types d'épreuves. Suivant celui-ci, le classement s'établit en fonction de la longueur de la trajectoire, de sa précision, de sa durée, de la vitesse, ou de rattrapages imposés.

Fabrication

La fabrication d'un boomerang est assez facile à partir d'un plan 3. Une planche de contre-plaqué dense, un patron, quelques outils et heures de travail, suffisent à obtenir un modèle pour débutant.

Lancer

Quelques précautions simples

  1. S'assurer d'un espace libre suffisant pour ne pas risquer de blesser des personnes (jeunes enfants, notamment), d'endommager ou renverser des objets ;
  2. Estimer la force du vent : pas de lancer si le vent est trop fort ;

Technique

  1. Repérer la direction du vent et se placer face à celui-ci, à trois heures pour un droitier - neuf heures pour un gaucher -, c'est-à-dire à peu près à 90°.
  2. Tenir le boomerang de manière à ce que, bras à l'horizontale devant soit, il soit perpendiculaire au sol.
  3. Ramener le bras derrière la tête, puis lancer le boomerang en cherchant à ce qu'il ait une trajectoire parallèle au sol, tout en lui imprimant un mouvement de rotation sur lui-même.
  4. Analyser la trajectoire de retour :
    1. le boomerang revient directement dans les mains : bravo !.
    2. si le boomerang tombe devant le lanceur, le relancer dans une direction qui forme un angle plus fermé avec la direction du vent.
    3. si le boomerang tombe derrière le lanceur, le relancer dans une direction qui forme un angle plus ouvert avec la direction du vent.

Bibliographie

ISBN 2-91284-835-0 (version française) - ISBN 2-912848-41-5 (version anglaise)

Notes

1. « boomerang » est la transcription anglaise d'un mot ou d'une expression indigène dont la signification exacte n'est pas clairement établie ; les dictionnaires français font mention de l'usage des graphies : bommerang, bommereng, boumerang, boomarang, boomerang. 2. cet extrait d'un roman de Jules Verne, Les enfants du capitaine Grant, témoigne qu'au XIXe siècle, le boomerang était réputé revenir vers le lanceur alors qu'il était utilisé en tant qu'arme. 3. article de la revue Pour la Science (n° 19 de mai 1979), Les boomerangs! Comment les construire et les faire voler, par Jearl Walker.

Liens externes

See also: Boomerang, Aile, Archéologie, Arme, Australie