L'histoire du tennis est l'histoire de la raquette de tennis

Le début de l'Open d'Australie, le premier grand chelem de tennis de l'année, signale des discussions détaillées sur les paramètres tels que les points gagnés, les vitesses de service et le placement des tirs. Bien que bon nombre de ces mesures de performance puissent, bien sûr, être attribuées au joueur, nous devons également tenir compte du rôle important joué par la raquette.

Le tennis est un sport ancien avec une riche histoire de développement technologique dans l'équipement. Wimbledon, le plus ancien tournoi de tennis, a été fondé en 1877, et le premier Open d'Australie a eu lieu en 1905. Grâce à l'application d'une ingénierie de pointe, la raquette de tennis a considérablement changé depuis ces premières compétitions, comme détaillé dans un récent article de recherche et résumé dans la vidéo ci-dessous.

Les premières raquettes de tennis ont emprunté leur conception au sport plus ancien du vrai tennis, un sport de raquettes datant du début du XVIe siècle et pratiqué par les riches et l'élite. Ils étaient en bois, avec de longues poignées et de petites têtes déséquilibrées, ce qui permettait au joueur de rapprocher la surface de frappe du sol pour frapper les balles rebondissantes généralement basses du vrai tennis. Celles-ci ont rapidement disparu à mesure que le tennis se développait comme un sport à part entière. Les cadres de raquette symétriques devenaient monnaie courante au moment du premier Open d'Australie.

La plupart des fabricants ont continué à fabriquer leurs raquettes en bois jusqu'aux années 1960, avec peu d'autres développements de conception. Certains des premiers fabricants de raquettes de tennis ont produit des cadres métalliques pour tenter de résoudre le problème du gauchissement du bois dû à l'humidité, mais ceux-ci ont échoué.

Non seulement le métal offre moins d'amortissement que le bois, ce qui signifie que le joueur ressent des vibrations plus dures s'il malmène la balle, mais le cadre en métal endommage souvent les cordes de l'intestin naturel au point de contact. La Dayton Steel Racket Corporation a tenté d'utiliser des cordes métalliques plus durables, mais celles-ci ont affecté la couverture en feutre de la balle et étaient sujettes à la rouille.

Un boom technologique

Le début de l'ère ouverte en 1968, lorsque les professionnels et les amateurs ont commencé à concourir ensemble pour des prix en espèces, a probablement été un moteur clé du développement rapide des raquettes de tennis autour de cette période. Au cours des années 1960, les raquettes en bois étaient encore les plus courantes, mais les matériaux composites renforcés de fibres tels que la fibre de verre ont commencé à apparaître comme un renfort sur les cadres en bois, comme le Challenge Power de Slazenger et la Kramer Cup de Wilson.

Dans les années 1970, les ingénieurs en raquette expérimentaient une gamme de matériaux, tels que le bois, les composites renforcés de fibres, l'aluminium et l'acier. Une raquette clé de cette période était la Classic by Prince, basée sur un brevet de 1976 de Howard Head. Le Classic était en aluminium, ce qui permettait une tête beaucoup plus grande que ses prédécesseurs en bois et facilitait la frappe. Des œillets en plastique ont été utilisés pour surmonter le problème des dommages aux cordes (désormais synthétiques) rencontrés avec les raquettes métalliques antérieures.

Le Classic a jeté les bases de la raquette de tennis moderne, la plupart de ses successeurs étant dotés de grosses têtes. En effet, la Fédération Internationale de Tennis a commencé à limiter la taille des raquettes en 1981, donc les développements technologiques ne changeraient pas la nature du jeu.

Depuis les années 1980, les raquettes de tennis haut de gamme sont fabriquées à partir de matériaux composites renforcés de fibres, tels que la fibre de verre, la fibre de carbone et l'aramide (fibres synthétiques résistantes). L'avantage de ces matériaux composites par rapport au bois et au métal est leur rigidité élevée et leur faible densité, combinée à la polyvalence de fabrication. Les composites offrent à l'ingénieur de raquette plus de liberté sur des paramètres tels que la forme, la distribution de masse et la rigidité de la raquette, car ils peuvent contrôler le placement de différents matériaux autour du cadre.

Alors que les raquettes en bois avaient de petites sections solides, les raquettes composites ont de grandes sections creuses pour donner une grande rigidité et une faible masse. L'augmentation de la liberté de conception offerte par les composites a été démontrée avec l'introduction des raquettes «à corps large», comme le Profile par Wilson, à la fin des années 1980. Les raquettes à corps large ont des sections transversales plus grandes autour du centre du cadre que la poignée et la pointe, pour donner une rigidité plus élevée dans la région de flexion maximale.

Interaction joueur-raquette

La raideur plus élevée des raquettes composites signifie qu'elles perdent moins d'énergie aux vibrations à l'impact, de sorte que le joueur peut frapper la balle plus rapidement. Cependant, il peut y avoir un risque accru de surutilisation du bras lors de l'utilisation d'une raquette à haute rigidité avec une grosse tête. Une raquette moderne légère avec un swingweight inférieur (moment d'inertie autour de la poignée) est également plus facile à manier pour le joueur, et ils ont tendance à les balancer plus rapidement pendant les coups.

Malgré la vitesse de swing plus élevée obtenue avec une raquette plus légère, les vitesses de balle ont tendance à rester similaires car l'augmentation de la vitesse de la raquette est contrecarrée par la réduction de la masse de frappe. Il y a très probablement une raquette optimale pour chaque joueur, plutôt qu'une solution unique, et la préférence du joueur est une considération importante. Les techniques de personnalisation et la surveillance des joueurs à l'aide de systèmes de capteurs et de caméras devraient jouer un rôle important dans l'avenir de la conception des raquettes de tennis.

Les raquettes de tennis composites modernes sont fabriquées à l'aide de processus exigeants en main-d'œuvre qui ne sont pas très respectueux de l'environnement. Nous pourrions voir des fabricants de raquettes explorer des matériaux plus durables, tels que les composites de fibres recyclées et naturelles, et des techniques de fabrication plus automatisées comme la fabrication additive. Nous pourrions surveiller la façon dont un joueur balance une raquette à l'aide d'un capteur, puis leur fabriquer une raquette personnalisée optimisée pour leur style de jeu.

Le développement du tennis exposé à l'Open d'Australie a été lié à la conception évolutive de la raquette. Les chercheurs ont calculé qu'un joueur pourrait servir le ballon environ 17,5% plus rapidement en utilisant une raquette moderne qu'avec celles utilisées par les premiers joueurs dans les années 1870. Nul doute que nous verrons de nouvelles avancées dans la conception des raquettes façonner le sport dans le futur.

Thomas Allen, maître de conférences, Département d'ingénierie, Manchester Metropolitan University. Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l'article original.

Médias: Reuters

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