Dans la culture surf l'intuition est un concept lié à l'art de shaper. Ce qui est contre intuitif s'installe alors comme idée admise sans contrôle ni démarche de validation scientifique. La courbe du rocker est souvent décrite comme génératrice du virage, et ceci semble tellement intuitif que c'est un fait souvent admis. Mais la physique du planing nous montre qu'il n'en est rien. La vision d'un rail qui imprimerai une trajectoire courbe dans le flux lorsque le surfer vire, est un bel exemple d'intuition induite par notre expérience visuelle, mais sans fondement physique. Si tel était le cas il serait impossible de virer avec une planche sans rocker! et pourtant une planche sans rocker tourne...
Ryan Burch 2009 Planche ratio 0.5 Lindsay Lord Planning Hull (Kenvin, s.d.)
La rotation de Roulis/Roll immerge le rail et produit le virage en projetant latéralement une composante de portance de planing .Le volume immergé de rail et la répartition des forces dynamique autour du centre de gravité du surfeur définissent le couple a produire pour obtenir un angle de roulis donné. La manœuvrabilité dépend de la facilité à faire varier l’angle de roulis, donc un couple de roulis faible signifie une grande manœuvrabilité, et un couple de roulis élevé signifie une faible manœuvrabilité.
Le virage de surf est la variation de la direction du vecteur trajectoire, attention de ne pas confondre virage, et rotation autour de l'axe de lacet:
Un surfer sur une planche sans aileron peu parfaitement avoir une trajectoire rectiligne (pas de virage) et faire un 360 degrés autour de l'axe de lacet! la planche passera alors par une série d'angles de dérapages (drift) définis comme l'angle entre la trajectoire et l'axe longitudinal de la planche. Voir variation angle de drift surf.
Le virage au planing est totalement compris et maîtrisé en aéronautique, nous y puiserons les éléments théoriques de base, le surfer y retrouvera facilement ses repères.
DEVIATION DE TRAJECTOIRE INDUITE PAR L’INCLINAISON DE ROULIS:
L’inclinaison de roulis courbe la trajectoire de la planche, car en planing notre planche se comporte comme un avion :
Lorsque l’avion s’incline, la composante horizontale de la portance modifie la direction de l’avion. La trajectoire devient alors une courbe dont le rayon varie suivant l’inclinaison. Si l’inclinaison génère une composante horizontale de portance égale à la force centrifuge, le virage est équilibré et le pilote pourrait se tenir debout dans l’axe de la portance sans ressentir de déséquilibre. Le surfeur carvant dans le bottom-turn est un exemple proche de cette situation, les effets de rails, ainsi que les forces sur les ailerons prennent aussi leur part dans la réaction de la planche, mais ignorons les pour l’instant. Dans ce cas de planing avec inclinaison, le surfeur ajuste instinctivement le roulis pour générer une inclinaison maintenant l’équilibre, il n’a qu’à suivre le « fil à plomb » de son oreille interne, pour appliquer l’inclinaison parfaite, aussi instinctivement que l’on se penche dans les virages à vélo. Si la force centrifuge est supérieure à la composante horizontale c’est que l’inclinaison de planche est insuffisante ou le rayon du virage trop serré, le surfeur sera éjecté du virage et c’est la chute. Si l’inclinaison est trop importante, l’appuis du surfeur sur la planche ne sera pas équilibré par la force centrifuge et le surfeur tombera à l’intérieur du virage. La condition de cet équilibre se formulent simplement en équilibrant la force centrifuge et la composante horizontale de portance :
Équation 62: force centrifuge(N)=M*V²/R
avec M masse du surfeur +planche en Kg, V vitesse trajectoire en m/sec et R rayon du virage en mètres.
En considérant que M *9.81 = portance verticale en Newtons,
Équation 63: Composante horizontale de portance(N) =tg(inclinaison)*M*g
avec g = 9.81
Le rayon d’un virage équilibrant la force centrifuge est donc :
Équation 64: R=V² / (tg(inclinaison)*9.81)
Regardons notre surfer virer. Observons l'angle d'incidence qui se combine au roulis. Observons la masse d'eau éjectée en réaction de la projection horizontale de la portance qui dévie la planche en produisant la courbe, affûtons notre intuition sur cette pierre angulaire de la physique du planing.