Chère Lectrice, cher Lecteur,
Vous serez peut-être confrontés un jour à une situation ou vous devrez tracter une charge avec une corde. Il s’agira peut-être d’un compagnon de cordée tombé dans une crevasse, un kayak bloqué dans une rivière, un véhicule embourbé ou simplement un paquet de nourriture à monter jusqu’à votre cabane dans les arbres.
Vous pouvez évidemment utiliser la force brute, en tirant directement sur la corde attachée à la charge, mais très rapidement vous serez dépassés.
Connaître le principe de l’avantage mécanique vous facilitera grandement la tâche !
Définition et principe
Par avantage mécanique, on entend la démultiplication d’une force de traction aux moyens de poulies.
Le principe (comme pour un levier) est de déplacer une lourde charge d’une petite distance en bougeant une petite charge d’une grande distance. Appliqué sur un système corde/poulies, il s’agit alors de déplacer une lourde charge d’une petite distance en tirant beaucoup de corde avec peu de force !
On parle d’avantage mécanique AM X :1, ou X est la charge (généralement exprimée en kilonewtons) que l’on peut soulever avec une force de 1 kilonewton.
Ainsi un système AM 3 :1 permet de soulever une charge de 3 kN avec une force de 1 kN. Le corolaire, c’est que pour déplacer cette charge de 1m, il faudra tirer 3m de corde à travers le système.
Plus X est élevé, plus le système est efficace, mais plus il faudra de corde à « avaler » pour soulever la charge, et plus il faudra de matériel. La règle c’est que le nombre de poulie est égale à (X-1) pour un système AM X :1.
Le système AM le plus simple (mais le moins efficace), c’est le AM 1 : 1, aussi appelé méthode « gros bras ». On tire le plus fort possible sur la corde, reliée directement à la charge à déplacer. Plus on est, mieux c’est !
Au fur et à mesure qu’on rajoute des renvois sur poulie, on augmente le facteur X.
Comment calculer X ?
Juste pour rire, je vais vous expliquer comment calculer X dans un système à avantage mécanique !
On considère qu’on applique à chaque fois 1 une unité (peu importe la valeur réelle en kN) en traction.
La poulie A équilibre les forces sur la corde, et a donc 1 unité sur chaque brin. Elle exerce donc une traction de (1+1 = 2) sur la corde reliée à la charge (via l’autobloquant, ou un prussik).
La traction de 1 unité sur le brin qui ressort de la poulie A est elle-même équilibrée à travers la poulie B.
Au final, sur le brin relié à la charge on a donc 2 unités de traction via la poulie A et son autobloquant, et 1 unité de traction via la poulie B. 2+1 = 3, on a donc bien un système AM 3 :1 !
Le matériel
L’élément principal : la poulie
L’objet central dans la mise en place d’un système à avantage mécanique c’est la poulie !
Vous pourriez vous en passer dans un cas extrême, et utiliser un mousqueton, un anneau, une manille ou la corde elle-même pour faire le renvoi, mais vous perdrez énormément d’énergie par frottement.
La poulie permet donc de minimiser ces pertes par frottement, puisque la corde peut faire tourner la poulie librement.
On trouve plusieurs tailles et qualités de poulie, selon l’application qu’on en fera : matériel d’escalade et de canyoning, matériel pro ou industriel, matériel « jardin/forêt ».
Je ne vous parlerai ici que du matériel que je possède, celui pour le sauvetage en rivière, qui est le même que pour l’escalade.
L’objectif ici est d’avoir des poulies compactes, solides et légères. Comme on l’a vu plus haut, il en faut au minimum deux pour un système AM 3 :1, et elles doivent être facilement transportables dans les poches du gilet de sauvetage.
Les poulies de bonne qualité sont équipées d’un roulement à bille, qui diminue encore les pertes par frottements.
La plupart du temps, ces petites poulies sont dites oscillantes, à savoir que les deux faces métalliques entourant la roue de la poulie peuvent pivoter autour de l’axe de la poulie, permettant ainsi de glisser celle-ci sur la corde très facilement.
Un intervenant seul n’a en général que deux poulies, et ne peut donc faire qu’un système AM 3 :1, mais en groupe et en rassemblant les poulies, on peut rapidement faire des systèmes plus puissants.
Les cordelettes et les mousquetons
Les poulies seules sont évidemment inutiles si on ne les tient pas avec quelque chose. En l’occurrence ici, on utilise des mousquetons verrouillables à vis. C’est les mêmes que pour l’escalade. Comme pour l’assurage en falaise, on contrôlera toujours impérativement qu’ils sont bien verrouillés après leur mise en place.
Les mousquetons que j’utilise ici sont des Petzl, et ont un indicateur visuel pour vérifier le verrouillage (rouge = pas verrouillé = danger !).
L’autre élément capital pour un système à avantage mécanique, c’est les cordelettes, qui permettront de réaliser des prussiks afin de bloquer le système de traction (et éviter ainsi de relâcher la charge !).
Elles devront être assemblées sous formes de boucles, d’environ 60cm de long. J’utilise ici des cordelettes pré-cousues, mais on peut très bien les créer avec des nœuds (les doubles nœuds de pêcheurs sont recommandés).
Mise en application
Les applications de ce système de démultiplication sont nombreuses (notamment dans le domaine du sauvetage):
- Sauvetage en rivière : dégager un bateau coincé contre un tronc, dégager un nageur
- Sauvetage en montagne : mouflage pour sortir un alpiniste d’une crevasse, remonter un grimpeur coincé dans une falaise
- Monter du matériel dans un arbre, dans une cabane
Pour en savoir plus :
Si ce genre de technique sur corde vous intéresse, je vous conseille vivement de suivre un cours sur le sujet. Selon le contexte de vos activités en extérieur, vous pourrez vous orienter plutôt sur un cours en rivière ou un cours en montagne.
Voici quelques adresses :
- Cours de sauvetage en rivière, et autres formations de sécurité/sauvetage : https://www.rescue3europe.com/training-providers/
- Cours sécurité et sauvetage en montagne (un exemple, par une des sections) : https://www.cas-diablerets.ch/formations/cours-securite-et-sauvetage/
Pratiquer lors d’un cours encadré par un professionnel reste le meilleur moyen d’apprendre et de se perfectionner
Grâce à quelques connaissances et un peu de matériel, vous pourrez mettre de votre côté les lois de la physique pour vous aider dans vos aventures ou vos activités en extérieur. Ces principes de base sont à savoir, et à mettre en pratique régulièrement. Votre confort, ou la vie d’un de vos amis, en dépendra peut-être un jour !
Allez dehors et essayez !
Sylvestre Grünwald
