Caractéristiques techniques et qualités des skis

À chaque caractéristique technique correspond une qualité du ski. Cependant, une caractéristique se décline de diverses manières et se combine aux autres, si bien que son impact sur le comportement du ski est toujours à relativiser. Les données générales exposées ici seront appliquées au choix d’un ski de randonné classique, freerando, ou de randonné en haute montagne.



JUIGNET, Patrick. Caractéristiques techniques et qualités des skis. In : Le Pays de neige. 2020. URL : https://paysdeneige.fr/caracteristiques-et-qualites-des-skis/


Même en s’en tenant à l’essentiel, les caractéristiques techniques d’un ski sont nombreuses. Nous en verrons huit : la surface portante, le rayon, le profil, les relèvements (rockers), la longueur, la rigidité (longitudinale et latérale en torsion), le poids et enfin l’amortissement.

La surface portante du ski

Données générales

Un ski long et large aura plus de portance qu’un ski étroit et court. Avec plus de portance, le ski s’enfonce moins et il est plus facilement maniable dans les neiges molles (poudreuse ou fondante). Sur une neige dure, la portance ne joue pas car le ski ne s’enfonce pas. L’augmentation de portance tient surtout à la largeur du ski, car l’augmentation en longueur est limitée (le choix de la longueur est déterminé par le poids, la taille et la puissance du skieur).

L’augmentation de largeur rend la conduite sur neige dure moins facile. Le passage d’une carre à l’autre est plus lent et lors des virages la force exercée sur la chaussure est plus importante. Pendant les montée en dévers, le ski force latéralement sur la cheville. 

Sur le plan technique, plus le ski est large, plus est difficile d’obtenir une bonne rigidité en torsion. Il faut le renforcer (plaque Titanal, fibres de carbone), ce qui augmente son poids et son inertie. Les avancées techniques ont permis de garder de la rigidité pour des largeurs augmentées.

Application au cas de la randonnée

En randonnée, des skis de largeur moyenne (80-85 mm au patin) iront bien en montée et faciliteront les longues traversées en dévers, car on forcera moins sur les chaussures et les chevilles.

Des skis un peu larges (disons 85-95 mm au patin) facilitent la descente dans les neiges molles et conviennent si on est orienté « freerando ».

Les skis étroits (65-75 mm) sont plutôt destinés aux longues randonnées et à la compétition.

Si on veut une polyvalence, compte tenu des avancées technologiques, la bonne largeur se situe (actuellement) autour de 85 à 88 mm au patin.

Le rayon du ski

Le rayon ou radius est le rayon du cercle que le bord du ski dessine, mais ce rayon est une moyenne, car le bord du ski ne dessine pas une courbe. La forme courbe est plus accentué vers le talon et la spatule alors qu’elle est nulle au patin (qui est rectiligne). Le calcul est complexe.

Pour calculer ce rayon :
l : longueur des skis en cm
e : longueur des extrémités du ski en cm au-delà des points les plus larges (entre 20 et 30 cm)
s : largeur de la spatule en mm
t : largeur du talon en mm
p : largeur du patin en mm
Rayon = (l – e)²/(20*(s + t – 2p))
À titre d’exemple, les skis de slalom spécial ont un rayon de 14 m et ceux de slalom géant ont un rayon de 40 m.

Sur neige dure, plus le rayon est court, plus le virage sera serré, lorsque l’on met le ski sur la carre. Dans les neiges molles (poudreuse ou fondante), le rayon ne joue plus, car le bord du ski n’appuie pas sur une surface dure. Ce qui va jouer dans ce cas, c’est la portance et la forme générale du ski.

Application au cas de la randonnée

On n’a pas trop le choix, car, pour de nombreux skis, le rayon dépend de la taille. Comme on est obligé de prendre un ski de la taille voulue, le rayon est imposé. Les rayons s’échelonnent entre 16 et 22 m. Pour la haute montagne, si on est confronté à des pentes raides, on préférera un rayon plus grand, si cela existe dans la taille.

Le profil du ski

Le cambre

Le cambre est la forme du patin vu de profil. On trouve trois formes : classique, plat ou inversé.

Le cambre classique, permet un bonne accroche sur la neige dure, car cette forme transmet mieux l’appui du skieur. Il demande plus de technique en neiges molles (poudreuses, transformée, « soupe »).

En neiges molles, surtout poudreuse, un ski à cambre plat ou inversé déjaugera et pivotera plus facilement. Mais, il perdra en accroche sur la neige dure, car le contact de la carre avec le sol diminue. 

Le relevé du talon et de la spatule

La spatule est toujours relevée pour éviter que le ski ne se plante dans la neige.

Le talon est plus ou moins relevé. Un talon plat permet d’avoir une bonne accroche sur le dur, car il maintient le contact ski/neige jusqu’à l’extrémité du ski. Il rend le ski plus technique et impose de doser l’équilibre avant/ arrière pour ne pas racler et se freiner inutilement en virage. Le plus souvent, un petit relevé facilite le pivotement tout en conservant une bonne accroche.

Application au cas de la randonnée

On choisira un cambre standard qui donne en général une meilleure accroche. Talon plat ou relevé sont tous les deux jouables. Pour les « rockers », voir après.

En montée, un cambre bien prononcé combiné à une bonne élasticité du ski, offrent une relance efficace à chaque poussée, ce qui aide considérablement. Ceci n’est vrai que pour les skis typés longue randonnée et compétition.

Les relèvements avants et arrières (rockers)

Les « rockers » correspondent au relèvement anticipé de l’avant du ski (spatule) ou de l’arrière (talon). Le relevé de la spatule et du talon commencent plus tôt, mais de manière progressive, ce qui constitue une amélioration technique notable.

L’augmentation du déroulé facilite le pivotement dans tous les types de neiges grâce à la réduction de la surface en contact avec la neige. Le relevé avant permet aussi de mieux absorber les variations du terrain. On y associe une variation progressive du flex (voir après).

En neiges molles, la conduite du ski est facilité. Associé à une spatule large, le rocker avant permet de skier différemment. On peut skier à plat sans risque d’enfourner et avec la vitesse le ski déjauge.

En neiges dures, lors des virages, les rockers diminuent peu le contact avec la neige, car le ski se déforme et vient s’appliquer sur la neige.

Exemple de ski de randonnée à double relevé

Application au cas de la randonnée

En randonnée et freerando, un rocker avant facilite grandement les descentes et on aurait tord de s’en priver. Certains skis offrent des relevés avant et arrière, ce qui leur donne une maniabilité exceptionnelle.

La taille ou longueur du ski

Par taille, on entend la longueur du ski. La longueur du ski permet une adaptation au gabarit du skieur. Elle se calcule par rapport à la taille, au poids et à la puissance du skieur.

Un ski plus long a plus de surface portante et donc s’enfoncera moins. Il aura aussi plus de stabilité à vitesse rapide et dans des terrains accidentés. Cependant, un grand ski demande un bon niveau technique et un skieur puissant pour être manié.

Un ski trop grand pour le skieur sera mal déformé en courbe et deviendra pataud et difficile à diriger. Un ski long est plus lourd et, surtout, il a plus d’inertie dans les rotations (le moment d’inertie est augmenté).

Application au cas de la randonnée

En randonnée, les skis longs ne servent à rien. Ils entravent les conversions, sont une gêne dans les couloirs étroits, ralentissent les virages sautés. On prend une longueur correspondant à peu près à sa taille pour un skieur puissant et si on vise la « freerando », ou 5 cm en-dessous de sa taille pour un skieur de gabarit moyen ou léger et si on vise la randonnée classique.

Le flex et la rigidité latérale du ski

Le flex des skis correspond leur degré de rigidité et d’élasticité longitudinale. Il n’est pas uniforme et varie en spatule, au patin et au talon. C’est un élément important pour la tenue et la stabilité en descente. Il est déterminé par la fabrication : le type de bois, les diverses couches, l’épaisseur des matériaux.

La rigidité latérale évite la torsion transversale du ski dans les dévers et lors des virages sur neige dure. La construction multicouche « sidewall » donne une meilleure rigidité latérale que les constructions « cap », mais elle est moins utilisée.

Un ski rigide en flex et avec une rigidité latérale parfaite aura une très bonne accroche sur le dur mais demande un bon niveau technique et il est plus physique à skier. Il sera difficile à manœuvrer en neige molle et lourde.

À l’inverse, un ski plus souple sera plus facile en neige molle, plus joueur, mais moins performant sur le dur, à haute vitesse ou sur des terrains accidentés. Un ski souple en torsion offrira une accroche faible sur la neige dure ou la glace, une conduite imprécise en virage coupé et aura un manque de stabilité à vitesse soutenue.

Pour les grosses randonnées (en dénivelé et en longueur ) ou pour la compétition, on utilise des skis avec du « rebond ». À chaque pas, l’élasticité du ski donne un peu d’élan qui peut être utilisé avec une bonne technique de marche. Dans ce cas, on n’aura pas d’amortissement à la descente.

Le flex et la rigidité latérale sont rarement indiqués. L’évaluation à la main est incertaine, seul un essai peut les déterminer.

Application au cas de la randonnée

C’est devenu, avec les évolutions techniques, le point faible des skis de randonnée. Pour diminuer le poids on utilise des bois légers et une structure cap qui ne favorisent pas la rigidité. On est amené à la renforcer par des nappes de fibres (carbone, basalte). La rigidité longitudinale et latérale conditionne la tenue sur neige dure ou glacée.

La rigidité joue relativement au skieur. La rigidité utile ne peut être la même pour un skieur de 60 kg ou un skieur de 95 kg, ni pour du ski tranquille ou du ski engagé. En principe, elle est proportionnée à la longueur du ski, mais…

On choisira un flex plutôt souple pour la freerando, mais plus de rigidité si on vise la haute montagne, afin d’avoir plus d’accroche et de sécurité en neige dure sur les fortes pentes. Ce dernier point ne peut être négligé, car la perte d’adhérence dans les zones gelées est une cause d’accident. Certains fabricants indiquent la performance sur neige dure, mais ils sont rares. Les amateurs de longues randonnées sportives prendront des skis avec du rebond.

Le poids du ski

Le poids ne donne pas de qualité particulière au ski. Grossièrement, un ski lourd sera plus stable en descente, mais cela vient aussi de ce que sa construction renforcée l’alourdit automatiquement. Une plaque Titanal, des fibres de basalte, un noyau bois épais donneront un ski plus stable et plus lourd qui absorbera les irrégularités.

Application au cas de la randonnée

Pour un usage en randonnée, on recherche la légèreté pour minimiser l’effort en montée et une répartition qui concentre le poids au patin pour diminuer le moment d’inertie. La plupart des fabricants veillent à ces aspects. (voir l’article L’équipement pour le ski de randonnée et de haute-montagne)

Actuellement, on trouve de bons skis pour un poids de 1100 g à 1500 g le ski. Pour une pratique polyvalente, il est inutile d’avoir des skis ultra légers qui seront instables en descente et manqueront d’amortissement, mais évidemment, on évitera les skis lourds, trop pénalisants en montée.

Pour les grosses randonnées rapides, le poids devient un critère essentiel et on néglige les qualités en descente.

L’amortissement du ski

L’amortissement diminue les vibrations et l’effet de ressort du flex sur les bosses. Un ski sans amortissement est inconfortable et difficile à contrôler dans les neiges irrégulières. Il va « brouter » (vibrer) lors des appuis prononcés sur neige dure.

L’amortissement est obtenu par un assemblage judicieux des différentes couches et utilisation de fibres (de verre, de basalte, etc.).

Application au cas de la randonnée

Le degré d’amortissement n’est jamais indiquée. Seul un essai peut le déterminer. Du fait de la recherche d’allègement des skis de randonnée, l’amortissement est souvent négligé. Il est pourtant important en descente, car si on arrive trop vite sur de la trafollée ou des boulettes gelées avec un ski qui rebondit, il devient incontrôlable.

Pour une utilisation en longue randonnée sportive et en compétition, on néglige l’amortissement au profit du rebond.

Conclusion

Un ski est un compromis entre des exigences diverses. Il faut surtout que ce compromis soit adapté à ce que l’on veut y compris dans le domaine restreint de la randonnée.

Dans tous les cas, un cambre standard, un rocker en spatule, un poids moyen (1200 g) associés à un bon amortissement rendront les skis polyvalents et adaptés pour tous les types de randonnées. Ensuite cela dépend du programme.

  • Pour augmenter la facilité en descente dans les neiges molles (poudreuse, fondante), on prendra une bonne largeur (95 mm) et un flex souple.
  • Si on doit affronter des pentes difficiles et des neiges dures, on privilégiera un flex rigide, une largeur moyenne (85 mm) et une construction permettant une bonne accroche.
  • Si on vise les longues randonnées sportives, on prendra des skis étroits avec du rebond.

Certes, il y a des skis de diverses qualités, mais le « bon » ski c’est celui qui sera le mieux adapté au skieur et à son programme.

Webographie :

GUITTET, Aymeric. Les matériaux du ski de randonnée. In : Montagne Magazine. 2019. https://www.montagnes-magazine.com/pedago-les-materiaux-ski-randonnee

PUGET, Nicolas.Performance d’un ski de course : structure composite et glisse sur neige. https://www.mediachimie.org/sites/default/files/chimie_sport__211.pdf