QUESTION : Pourquoi les composites appliqués au traîneau ? Avantages et inconvénients.

Les matériaux composites et notamment les combinaisons Carbone/Vynilester ou Carbone/Epoxy possédent des caractéristiques trés intéressantes pour la réalisation de traîneaux de vitesse.
Ils sont capables, lorsque le mobile est bien conçu, de restituer une partie de l'énergie qui serait normalement perdue dans la structure ou dans les patins. Cette caractéristique en fait un matériau de choix pour la réalisation de cadres de vélos, de brancards de sulkies, de bras de clubs de golf, manches de raquettes de tennis, mâts de bateaux,.......
Ils sont aussi trés légers et résistants et reprennent trés exactement leur forme initiale même aprés une déformation importante.

Un seul autre matériau est capable de "rivaliser" avec les composites en termes de poids, résistance, récupération et transfert d'énergie....: Le TITANE.
Dans les matériels sportifs, on le retrouve ainsi en concurence avec le carbone dans les mêmes applications (cadre de vélo, manche de club de golf....)

Au plan légéreté, les matériaux composites sont inégalables.
Les montants de nos traîneaux carbone sont moins lourds qu'un harnais. Chaque montant pése 110 g et posséde une limite de rupture à la flexion de 3000 Dan. Ils sont composés de 68% de fibre de carbone tressée à fibres orientées et de 32% de résine Vynilester ou Epoxy. Leur torque est de moins de 3°. Leur capacité de déformation est de plus de 30°/m/100 Dan.

Pour ces raisons, les montants en matériaux composites sont les seuls à être capables de participer au fonctionnement dynamique du traîneau. Les autres matériaux : Bois ou tubes métalliques (autre que Titane), sont indéformables sur les longueurs employées sur un traîneau (moins de 1 métre pour les montants).

Les montants utilisés ne doivent être ni trop souples ni trop durs.
Des montants trop souples induisent des retards aux réponses et ainsi des pertes de distance dans les relances. Ils induisent aussi du "slice" dans l'avant du traîneau pouvant, dans les cas extrêmes amener à une perte de contrôle temporaire.
Des montants trop rigides réduisent "la quantité" d'énergie restituable et ont des tendances à résonner qui induisent des répercussions vibratoires désynchronisées dans les patins.

Les montants en fibre de verre ou fibre d'aramide possédent des caractéristiques similaires mais avec des capacités dynamiques inférieures. La différence la plus importante vient de leur torque beaucoup plus élevé qui "ralentit" les réponses. Ils sont aussi moins résistants (environ 400 Dan à la flexion pour le verre et 800 pour l'aramide). Les traîneaux à structure vynilester/verre ou vynilester/aramide sont bien plus polyvalents et mieux adaptés à un usage "récréatif". Ils ont aussi leur raison d'être sur les traîneaux de distance où le "confort" est un critère de choix non négligeable.

Bien entendu dans les deux cas, les patins doivent être conçus et réalisés en rapport avec les caractéristiques techniques des montants. (capacités d'absorption vibratoire, de transfert d'énergie, de vitesse de restitution, de vitesse de propagation vibratoire....).
Pour ces raisons, en pratique les seuls patins capables de recevoir des montants en matériaux composites sont des patins à coque composite (procédé appelé CAP moulé sur les skis) et à noyau composite (le plus souvent aramide, polyester, polyuréthanne, bois...).

Ces capacités de transfert et de restitution de l'énergie sont particulièrement sensibles dans les cas suivants :
- En relance et accélérations (l'énergie restituée vient alors de l'attelage et les patins sont les principaux acteurs)
- En effet de pumping (l'énergie restituée vient alors alternativement de l'attelage (patins) et du musher (transfert de sa masse et de son énergie "sol" sur les montants).

Les traîneaux composites n'ont cependant pas que des points positifs. Même conçus et réalisés "au mieux", ils restent toujours des traîneaux "inconfortables" et "difficiles" à gérer notamment dans les changements de directions et les relances ou accélérations. Leurs caractéristiques dynamiques induisent des "hystérésis" entre les dynamiques vibratoires qui rendent ces traîneaux "instantanés" (anticipations difficiles....) et dans certaines situations, deviennent "délicats".

Pour ces raisons, ils sont et resteront essentiellement des traîneaux de compétition uniquement. Ils n'ont aucune utilité ou raison d'être en entraînement ou en loisir et ne seront jamais adaptés aux premières saisons ou aux débuts.

Sur un traîneau bien conçu, les patins sont trés certainement les composants les plus importants puis viennent les montants mais d'autres parties ont également un rôle dynamique non négligeable.
Sur un traîneau de sprint, la nature de la traverse avant est primordiale. Trés souple et déformable en torsion, elle participe à l'équilibre dynamique général du traîneau. Plus sa résistance à la torsion est grande plus le traîneau sera vif de l'avant et ses réponses aux pieds, rapides mais le traîneau est moins "docile" et tend dans certaines situations à "flotter" (perte de suivi de sol).
Plus "molle", le traîneau est plus instinctif et posséde un meilleur suivi de terrain au niveau des spatules mais pivote moins rapidement et un effet de roulis induit se fait rapidement sentir.

La traverse supérieure a une influence sur la rapidité des retours latéraux.
Avec une résistance à la torsion élevée, les retours sont rapides et les réponses du traîneau aux sollicitations différentielles, rapides également. Si la résistance à la torsion est faible, le traîneau est "mou" mais plus confortable et plus facile à anticiper.

En fonction de paramètres techniques (dureté et longueur des patins, inclinaison des montants, données techniques des montants......) et des goûts de l'utilisateur, la nature des traverses doit faire l'objet de compromis afin de déterminer et d'approcher au mieux du comportement recherché.
Nos traîneaux "nouvelle génération" (2 montants) peuvent être livrés avec des traverses avant interchangeables (carbone mince, carbone épais, verre épais ou ABS) permettant d'adapter dans une certaine mesure, le comportement du traîneau aux goûts et conditions.

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