Concevoir un saut de neige plus sûr

Les parcs à neige, dans lesquels les skieurs et les planchistes peuvent effectuer des figures, sont devenus de plus en plus courants depuis leur apparition sur les pistes californiennes dans les années 1990.

Leur popularité croissante a un revers : une augmentation des blessures associées aux figures et aux sauts. Les blessures à la colonne vertébrale sont particulièrement préoccupantes et sont plus susceptibles de se produire lorsque les skieurs ou les planchistes atterrissent sur le cou ou la tête ou lorsque l'impact avec le sol est suffisamment important pour endommager la colonne vertébrale.

Une façon de résoudre ce problème consiste à porter des vêtements de protection et à enseigner aux sauteurs une technique plus sûre. Mais une autre approche, sans doute meilleure, consiste à rendre les parcs à neige plus sûrs de par leur conception.

Cependant, peu de stations de ski ont adopté l'idée de concevoir des parcs à neige d'une manière qui minimise les risques de blessures. Cela s'explique en partie par des préoccupations concernant la responsabilité, mais aussi par des questions pratiques : les sauts peuvent-ils vraiment être conçus pour être plus sûrs ?

Aujourd'hui, nous obtenons une réponse grâce au travail de Nicola Petrone de l'Université de Padoue en Italie et de quelques copains. Ces gars-là ont conçu un saut qui produit le même impact avec le sol pour le sauteur, quelle que soit la distance à laquelle il saute. Il ne fait aucun doute que les coureurs commettent parfois des erreurs qui les mettent en danger; néanmoins, une approche d'ingénierie pourrait permettre la construction de sauts qui réduisent la probabilité qu'une erreur entraîne un résultat catastrophique, disent-ils.

Les ingénieurs comparent les sauts en utilisant leur hauteur de chute équivalente, la distance dont le sauteur aurait besoin pour tomber verticalement sur une surface horizontale pour subir le même impact avec le sol. En général, les jambes d'un sauteur peuvent absorber l'impact de chutes allant jusqu'à 1,5 mètre. Mais dans les endroits où les skieurs ou les planchistes ont subi de graves blessures à la colonne vertébrale, les ingénieurs ont mesuré des hauteurs de chute équivalentes allant jusqu'à 10 mètres.

Bien sûr, il est simple de concevoir une zone d'atterrissage avec une courbure de surface qui produit une hauteur de chute équivalente constante, quelle que soit la distance sautée. La hauteur de chute équivalente peut être rendue petite, en général, en orientant la surface de la neige pour qu'elle soit presque parallèle au vecteur de vitesse du sauteur à l'atterrissage, disons Petrone et co.

Mais construire et tester de manière approfondie un tel saut n'a jamais été fait, c'est là que Petrone et ses amis entrent en jeu. Ces gars-là ont conçu un saut à hauteur de chute équivalente constante et l'ont construit à la station de ski de San Vito à San Vito di Cadore en Italie.

En plus de la forme spéciale de la pente d'atterrissage, l'équipe s'est également assurée que la zone de décollage était plate pour réduire la rotation du corps pendant le saut. Cela permet d'éviter que les sauteurs atterrissent de manière incorrecte après une prise dite de bord arrière qui les fait tourner dans les airs.

Cela a entraîné un angle de décollage d'environ 10 degrés et une zone d'atterrissage d'environ 14 mètres de long avec une hauteur de chute équivalente de 0,5 mètre sur toute sa longueur. À la fin de la pente d'atterrissage, la surface était à environ 30 degrés par rapport à l'horizontale.

La construction était simple. L'équipe a utilisé un snowcat pour bulldozer la neige dans la forme requise, délimitée par des poteaux enfoncés dans la neige. Le personnel de la station a construit la forme d'atterrissage de base en environ 12 passages à l'aide d'une dameuse Prinoth. L'ensemble du saut a été construit en environ trois heures et comprenait un volume approximatif de 100 mètres cubes de neige au-dessus de la surface mère, disent Petrone and co.

Ensuite, les chercheurs ont attaché des accéléromètres aux planches et aux corps de divers skieurs et snowboarders leur ont demandé d'essayer le saut avec des distances d'accélération croissantes. Ils ont enregistré chaque saut avec une caméra à 50 images par seconde.

Au cours des deux jours suivants, ils ont enregistré des données pour plus de 20 sauts alors qu'ils augmentaient la course de 10 mètres à 40 mètres.

Les résultats sont clairs. Les données montrent que les sauteurs subissent une hauteur de chute équivalente d'environ 0,5 mètre, mais il y a une petite variation sur la longueur de la pente d'atterrissage en raison d'imperfections dans la façon dont elle a été construite.

La hauteur de chute équivalente déterminée par l'accéléromètre et la hauteur de chute équivalente théorique attendue à partir du profil de saut mesuré concordaient assez bien sur toute la gamme des distances sautées, selon l'équipe.

Cela montre que l'approche est faisable. Le saut construit et mesuré dans ce travail démontre clairement que l'impact sur l'atterrissage peut être contrôlé grâce à la conception de la forme de la surface d'atterrissage, disent Petrone and co.

Cette approche pourrait facilement être combinée avec d'autres approches de bon sens telles que la limitation de la durée de la montée en puissance, etc. Il n'y a donc vraiment aucune excuse pour que les parcs à neige offrent des sauts avec des hauteurs de chute équivalentes excessives maintenant que Petrone et co ont montré que ces caractéristiques sont simples à concevoir et à construire.

Réf : arxiv.org/abs/1611.04448 : Concevoir, construire, mesurer et tester un saut de parc en terrain à hauteur de chute équivalente constante

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