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Marion Cossin, Université de Montréal

Les autres coups de pouce / coups de cœur de la 29e édition du Concours de vulgarisation de la recherche de l'Acfas :
- Véronique Dubos pour « La mystérieuse disparition des ombles chevaliers du lac Tasirjuarusik » 
- Roxane Meilleur pour « Créer un effet boule de neige participatif en HLM » 


Envoyer une personne dans les airs n’est pas une mince affaire. Les artistes de cirque de la discipline de la planche coréenne en savent quelque chose. Pour réaliser leurs numéros, deux acrobates, placés à chaque extrémité d'une longue planche à bascule, se catapultent l'un après l'autre et exécutent des figures acrobatiques. C’est une discipline parmi les plus impressionnantes : les artistes sautent à une hauteur de 4 m de haut et atterrissent sur une planche large de 40 cm.

Comment rendre une performance de cirque toujours plus impressionnante? Cela peut être grâce à la qualité de l’équipement de cirque, à la maîtrise technique de l’acrobate, voire les deux. Les recherches actuelles en biomécanique tentent de mieux comprendre la relation entre la conception de l’équipement et la performance de l’artiste. Afin d’optimiser les performances de cirque, ma thèse m’a menée vers la création d’un prototype d’équipement nouveau genre! 

planche coréenne
Figure 1 : Planche coréenne, École nationale de cirque © Roland Lorente
La planche sous tous ses angles

Contrairement à ce que l'on pourrait penser, il n'existe pas de standard de fabrication pour les équipements de cirque. Pourtant, chaque altération faite sur une planche a un impact direct sur la performance. Construire un équipement plus souple ou plus rigide peut aider l’acrobate à s’élancer dans les airs. À l’inverse, cela peut augmenter le risque de blessure. Le défi est de taille! La fabrication d’équipement non standardisé peut être incommodant pour l'artiste de cirque, devant alors d'adapter à chaque nouvel outil. Cela peut être également un atout puisque l’équipement pourra être personnalisé selon la morphologie ou la performance des artistes. 

La planche coréenne, utilisée dans la discipline du même nom, est traditionnellement fabriquée en bois. Cela paraît anodin et pourtant la variabilité des propriétés du bois d’un équipement à un autre peut poser problème. Si une compagnie de cirque fabrique deux planches de mêmes dimensions et avec le même type de bois, il est fort probable que celles-ci ne réagissent pas de la même manière. En effet, le bois est un matériau naturel fibreux qui peut comporter des défauts ou des densités différentes. Certain-e-s planchistes ont une bascule pour l’entraînement, et une autre pour le spectacle. Les artistes doivent alors sans cesse s’adapter à leurs outils de travail afin de ne pas se blesser. C’est dans ce contexte que mes recherches interviennent. Mon projet de doctorat vise à aider aussi bien les concepteur-trice-s, afin d’optimiser la fabrication de la planche, que les acrobates et entraineur-se-s, afin d’améliorer leur pratique. 

S'envoyer en l'air : une science exacte

Les acrobates de planche coréenne doivent atteindre une hauteur de saut suffisante afin de réaliser des figures acrobatiques, plusieurs saltos par exemple. Il n'y a pas que la planche qui a un rôle à jouer dans la hauteur d'un saut; l'exécution du mouvement est tout aussi important. Afin de mieux comprendre cette discipline, nous avons enregistré plus de 120 sauts effectués par un duo de professionnels à l’aide d’un capteur de mouvement. Nous avons également fixé des marqueurs réfléchissants sur les deux cobayes ainsi que tout le long de la planche pour analyser leurs mouvements respectifs.

Vérification faite : la dynamique de cette discipline est unique. En effet, la réception d’un acrobate met en mouvement la planche, qui pivote en son centre et permet de lancer son partenaire. Que ce soit au décollage ou à l’atterrissage, l’athlète n’est pas inactif. Ce dernier doit avoir une mécanique de flexion et d’extension des jambes très précis, tout en se coordonnant avec l’agrès de cirque pour arriver à gagner de la hauteur. Sauter d'aussi haut implique forcément un impact lors de la réception. La force de ces impacts est évaluée selon le poids du corps. La valeur maximale d’impact mesurée à l’atterrissage est de 13.5 fois le poids du sauteur. Donc, si l’artiste pèse 75 kg, l’impact représente plus d’une 1 tonne, soit le poids moyen d’une voiture!  

Tremplin vers de nouveaux sommets

Pour se propulser dans les airs, les acrobates utilisent l’effet catapulte de la planche, qu’ils nomment le whip. En effet, la planche de bois plie légèrement, un peu comme une règle en plastique que les enfants utilisent pour envoyer des boules de papier. Lors du décollage, la planche fléchit et s’arrondit tout en emmagasinant de l’énergie. Lors du relâchement de cette énergie, c’est-à-dire lorsque l’équipement essaie de retrouver sa forme initiale, celui-ci éjecte la personne à une vitesse très élevée. Ainsi le mouvement de bascule est double : il y a tout d’abord la rotation en son pivot, mais également la flexion de la planche pour l’aider à se propulser. Les résultats de ma thèse indiquent que cet « effet catapulte » a un impact significatif sur la hauteur de saut. Les stratégies futures consistent donc à essayer de maximiser cette vitesse, soit en modifiant la souplesse de la planche, soit en optimisant le mouvement de l’acrobate.  

whip
Figure 2 : Séquence de mouvement et whip de la planche

Actuellement, étant donné les variabilités des propriétés du bois, les circassiens fabriquent une planche avec des dimensions approximatives, la testent, puis enlèvent une épaisseur d’un millimètre s’ils la trouvent trop raide. Il peut y avoir quatre ou cinq allers retours avec l’ébéniste avant de trouver la rigidité adéquate. Cette façon de fabriquer les équipements est coûteuse et chronophage. À l’avenir, une meilleure solution serait de mieux comprendre la relation entre les caractéristiques de l’appareil et sa souplesse, et d’offrir aux acrobates, aux compagnies et aux fabricant-e-s une planche avec une raideur personnalisée, au même titre que le ‘FLEX’ des bâtons de hockey. Pour ce faire, un protocole simple a été mis en place afin de mesurer la déflexion des planches de plusieurs compagnies ou écoles de cirque de Montréal. On commence par placer une masse de plus en plus lourde sur une extrémité de l’équipement tandis que l’autre extrémité est fixée, puis on mesure la courbure observée sous l’action de cette masse. Ces premières valeurs ont permis de déterminer la gamme de raideur préférée des acrobates. 

Grâce aux données récoltées sur le mouvement de la planche et de l’acrobate, nous avons mis au point un premier prototype nouveau genre en collaboration avec le Cirque du Soleil, le CRITAC (Centre de recherche, d'innovation et de transfert en arts du cirque) et le CDCQ (Centre de développement des composites du Québec). Cette nouvelle planche est fabriquée à l’aide de matériaux composites recyclables et possède la souplesse nécessaire afin de maximiser la vitesse lors du décollage de l’artiste. Ces matériaux ont l’avantage de détenir les propriétés mécaniques désirées, et seront similaires d’une bascule à une autre. Ce premier prototype est, espérons-le, le premier d’une longue série afin que les acrobates continuent de nous faire rêver.


  • Marion Cossin
    Université de Montréal

    Marion Cossin est étudiante au doctorat en génie biomédical à l'Université de Montréal. Elle est aussi ingénieure de recherche au Centre de recherche d’innovation et de transfert en Art du Cirque (CRITAC). Elle a également fait une maîtrise recherche en génie mécanique à l'École Polytechnique. Ses recherches portent sur l’interaction entre la conception d’équipement de cirque et la performance acrobatique.

    La proposition de Marion Cossin a été retenue comme coup de pouce / coup de cœur de la 29e édition du concours de vulgarisation de la recherche de l’Acfas.

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Dans cette chronique, les chercheuses et les chercheurs sont invité-e-s à présenter leurs travaux sur un mode vulgarisé, accessible à un public adulte de toutes disciplines.

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