On entend par "structure" toute les parties du traîneau autres que les patins.

La structure n'a aucun rôle dynamique direct dans le fonctionnement du traîneau. Dans tous les cas, elle ne fait que "gêner" le fonctionnement des patins.
Le rôle principal du concepteur est donc de limiter cette "gêne" afin d'optimiser au mieux et avec un bilan énergétique le plus favorable possible, le fonctionnement du traîneau. La conception d'une structure est essentiellement axée sur la limitation du "manque à gagner", plus que sur une réelle recherche d'un éventuel gain positif au niveau du rendement global.

La structure n'en a pas néanmoins plusieurs fonctions essentielles :
- fournir une "base" fixe au musher par rapport aux patins pour qu'il trouve un équilibre sur ceux-ci.
- fournir un point d'appui par rapport au sol lorsque celui-ci est amené à "pumper"
- soutenir les divers composants du traîneau (basket, sac, accessoires......)

Pour comprendre les défauts et qualités d'une structure, il faut en revenir au fonctionnement de base du patin.
Un patin travaille en extension/compression lors de sa déformation. Ce sont les revètements supérieurs et inferieurs qui induisent par leurs caractéristiques propres, les caractéristiques dynamiques principales du patin. 

- Sur les patins en bois (donc sans revètement), ce sont les fibres du bois qui sont "responsables" de ces caractéristiques d'où l'impossibilité de vraiment régler un patin en bois et leurs limites conceptuelles.... d'où également, l'utilisation de patins bois dans les usages non appelés à travailler "dynamiquement" mais plutôt dans un usage type "transport de charge à basse vitesse" où un profil plat et épais n'est pas gênant (toboggans...).

- Sur les patins avec des revétements non fibreux (feuilles de plastique collées, par exemple) ce sont les caractéristiques du noyau (donc comme pour les patins bois) associées aux CHANTS (côtés) qui induisent ces caractéristiques. 
OR, les chants travaillent non pas en extension/ compression puisqu'ils sont placés perpendiculairement à la déformation mais en "contraintes structurelles" (de la même façon que si vous essayez de plier une règle plate dans le sens de sa largeur et non pas de son épaisseur).
Les patins qui utilisent ce type de technique sont donc très limités en déformation puisqu'il est très difficile (voire impossible) de déformer sans risque de "cassure structurelle permanente", un chant perpendiculaire (ou de décolage...).
D'autre part, il est impossible de faire un quelconque choix ou "réglage" de dureté ou de capacité de déformation puisque ceux-ci sont directement induits et dépendants des caractéristiques de ce chant (épaisseur, largeur, type de matériau....).
Enfin, pour la même raison qu'il n'est pas beaucoup plus facile de plier dans le "mauvais sens" un règle plate de 3 cm de large, qu'une règle de 5, un patin à "chant plein" est pratiquement et identiquement "indéformable" sur toute sa longueur, quelle que soit son épaisseur à un endroit donné (ou presque....comme la règle).
Cette technique est donc en pratique à réserver aux patins "tous pareils", où aucun critère de réglage ou de personalisation n'est requis, aux patins à faible déformabilité, aux "grandes" séries, aux traîneaux polyvalents....

- Sur les patins avec des révêtements fibreux, on exploite la particularité qu'ont les fibres (de verre, de carbone....) à toujours retrouver leurs dimensions et formes initiales même aprés une déformation importante.
Dans ce cas, on les utilise donc (comme sur les skis de compétition actuels, d'ailleurs) non pas sur les chants mais en tant que recouvrement actif sur le dessus et le dessous des patins.
Quand le patin est soumis à une déformation (flexion), le recouvrement supérieur est comprimé alors que le recouvrement inférieur est étendu. 
Dans la pratique, suivant les combinaisons de fibres choisies, leur orientation .... on peut "facilement" obtenir des déformations en flexion allant jusqu'à 300 % avant rupture, des résistances en compression de l'ordre de plusieurs dizaines de tonnes et des résistances en extension de plusieurs tonnes. 
Dans l'usage qui nous préoccupe, nous nous limitons à des déformations de 30 % maximum et des résistances de l'ordre de 50 à 100 daN auxquelles il faut ajouter les "réglages" de résistance aux appuis (contrôles directionnels du traîneau) de 20 à 50 daN.

Dans tous les cas, l'usage des fibres permet une parfaite et très précise adaptation des patins.

C'est la même raison qui "impose" le NON usage des fibres pour le chant des patins.
Pour rendre les chants "inactifs" (ou "actifs" de façon négligeable par rapport aux forces des recouvrements inférieur et supérieur), nous utilisons non pas une fibre orientée mais un "mat" de verre ou de carbone qui est un tissu dont les fibres sont très courtes,  disposées aléatoirement les unes par rapport aux autres et "maintenues" ensembles par un entrelassement NON tissé.

Autre avantage des fibres : leur capacités à transmettre les vibrations (ce dont n'est pas capable ou très lentement et de façon très ponctuelle, une feuille de plastique). Il devient donc possible d'étudier, de prévoir et d'adapter la réponse vibratoire de ces patins ce qui est en pratique impossible avec un patins bois ou à chants pleins.

....pour en revenir à la structure.....

Le premier point, certainement le plus important, qui ne doit pas être "entravé" par la structure c'est la capacité de déformation du patin autant vis à vis de l'amplitude de cette déformation que des forces nécessaires à la produire (la structure ne doit pas modifier les caractéristiques initiales du patin ou, si c'est cas, puisque le fait de "poser" quelquechose sur le patin modifiera inévitablement sa réponse, ne doit le faire que de façon "negligeable").

La principale limite à la déformation du patin vient de la triangulation imposée par la structure.
On sait que le triangle est une figure indéformable (il ne peut être "replié" comme peut l'être un carré, un losange, un pentagone.....dont les côtés seraient reliés entre eux par des pivots). Un triangle même "monté sur pivots" reste une figure qui n'est pas déformable.

Or, une structure "classique" telle qu'elle est habituellement utilisée sur un traîneau, définie un triangle. Ce triangle à pour côtés  les 2 montants (que ces montants soient des tubes, des montants en bois ou des cables, qu'ils soient verticaux ou horizontaux), le troisième côté étant la partie du patin située "sous" la projection de ces montants.
Cette partie du patin devient donc indéformable par triangulation imposée par la structure, qu'elles que soient les caractéristiques de flexibilité qu'elle avait initialement.

On comprend dès lors que plus la projection du triangle sur le patin est longue, plus la zone rendue indéformable, est longue également.

Par exemples,
- sur notre traîneau EURO-S25, la projection de triangulation sur le patin est de 30 cm environ (c'est la distance qui sépare les 2 montants) à laquelle il faut ajouter la longueur des dispositifs de fixation ("U" en alu...), soit en pratique moins de 40 cm sur ce modèle.
- sur un modèle bois comme le Scurry elle est de 55 cm environ (c'est la distance qui sépare le cadre arrière du manche aditionnée de la longueur des dispositifs de fixation).
- sur le modèle S4 elle est représenté par toute la longueur de la barre horizontale (qui est un des côté du triangle formé par cette barre, la partie du patin située sous cette barre et la petite partie du montant vertical située entre le patin et l'accroche de la barre horizontale).
Dans ce cas, la partie rendue indéformable du patin est donc sensiblement égale à la longueur du basket soit 1 - 1,20 ou 1,50 mètre suivant les modèles !
Ce dernier exemple, représente le pire cas de figure possible et imaginable vis à vis de la réponse dynamique que peut avoir un patin monté sur un tel traîneau (cela ne veut pas dire que ces traîneau n'ont aucune qualité)

On comprend que le cas le plus favorable est obtenu lorsque la triangulation est réduite à un "point" comme c'est le cas sur les traînaux à un seul montant. Dans la pratique, ce point est en fait la longueur du dispositif de fixation au patin, (le "U" ou la base de la plaque). Sur nos traîneaux, cette longueur est de 10 cm environ.

Quoi qu'il en soit, il reste toujours le basket à installer qui inévitablement viendra influer sur la réponse des patins mais néanmoins toujours beaucoup moins qu'une tringularisation indéformable.

Quand la différence vient du brushbow pour encore améliorer la réponse......
Sur un modèle comme le S4, en plus de décrire un triangle, figure indéformable par définition, la barre horizontale qui supporte le basket est constituée d'un tube métallique lui même indéformable. C'était le même cas avec les brushbow en bois ou les baskets lattés qui "bloquaient" complétement la partie des patins située "sous eux".
Par contre, sur un modèle 1 montant, il devient possible et intéressant d'utiliser le brushbow en PE, matière très déformable et non pas reliée au montant comme sur le S4, mais au pied du montant pour minimiser encore son "effet perturbateur"
Il existe quand même une perturbation minime induite par le brushbow notamment dans le retour d'appui en raison de la grande inertie induite par le PE. On parvient partiellement à compenser cet effet par les "amortisseurs" (piéces de plastique déformables) que l'on installe entre le brushbow  et les patins, par un dimensionnement judicieux des piéces actives (dont le brushbow lui-même), les dimensionnement de fixation etc....
En pratique, sur nos traîneaux le brushbow influe de façon très minime sur la réponse des patins : Sur les Protech C et L, la réponse vibratoire est "freinée" de moins de 3%  par rapport au patin seul. Sur le Protech O, elle est freinée de 8 % environ en raison de l'influence du basket.

A titre de comparaison, sur un modèle comme le S25, la réponse vibratoire est perturbée d'un facteur 1/5 (20%) environ, sur le Scurry elle l'est d'un "facteur" 1/4,2 (25% environ) et sur le S4, elle l'est d'un facteur 1/2,2 à 1/1,6 (45 à 60 % environ) et à"100% sur l'avant.

Deuxième grosse perturbation.....l'influence de la structure sur la réponse différentielle;

On appelle réponse différentielle, la possibilité qu'à un traîneau de "séparer" ses patins dans le sens vertical l'un par rapport à l'autre lorsqu'il est soumis à un appui de bas en haut (commande du musher) et/ou un appui du bas vers le haut (retour d'appui du sol ou obstacle, dévers....).

Supposons un traîneau dont le patin droit est posé "à plat" sur le sol et l'autre sur un point (un flacon de Saniterpen dans l'illustration ci-dessous :) ).
Le flacon simule un appui différentiel (en l'occurence à droite), sur les 4 premières photos au point de pivot "normal" puis, sur les photos du bas, un pivot "exagérément" arrière pour montrer l'évolution de la déformation différentielle .
Ici, la réponse (déformation) différentielle est uniquement due à la masse du traîneau. Elle est d'autant plus évocatrice que le traîneau 1 montant est plus léger que celui qui est triangulé.
Pour info, les traîneaux sont équipés des mêmes montants, de la même traverse supérieure, ont la même longueur et épaisseur de basket (100/3), les patins ont la même longueur. La pierre visible sur le talon gauche évite que le retour de déformation ne lève le traîneau (la masse à vide est inférieure à la force de retour).

On constate de façon évidente les différences de possibilités de déformation différentielle alors que ces 2 traîneaux sont soumis à la même force d'appui, en l'occurence leur propre masse.
- Sur le pivot "normal" (en fin d'antidérapant), le traîneau 1 montant permet une réponse différentielle mesurée d'un peu plus de 5° (les calculs théoriques donnent 6,2°) alors que la mesure est impossible sur le traîneau triangulé (les patins restent "fixent et parallèles" l'un par rapport à l'autre).
- Sur la deuxième série de photos où l'appui est "exagérément" arrière (18 cm du talon), les choses "s'arrangent" un peu pour le traîneau triangulé où il est possible de mesurer un angle de réponse différentielle de 5° environ. Sur le traîneau 1 montant, cet angle est maintenant de plus de 15° (17,1° théorique)

A noter :
- Nous avons volontairement choisi, "pour l'exemple", un traîneau non triangulé et un traîneau "fortement" triangulé. Les photos sont donc évocatrices. Elles l'auraient moins été avec le F2 et le S25, par exemple mais le phénomène reste exactement le même.
- Les 2 traîneaux sont volontairement "nus" (pas de semelles, pas de pointe de frein....) afin de les alléger au maximum et rendre l'exemple plus "parlant". Des traîneaux lourds se déformeraient plus facilement. Dans ces configurations, le 1 montant pèse moins de 6 kilos et le triangulé, 6,5 kgs environ.
- La déformation aurait été plus marqué encore avec un basket court en raison de la "gêne" induite par le basket long. Nous avons choisi 2 traîneaux avec des baskets identiques pour ne pas "fausser l'expérience".

L'importance de la rigidité de la structure dans le transfert et les retours d'énergie (transmission des forces).
2 cas : La force de traction (attelage) et la force "de retour" (inertie, pumping...)

Le "rejet" arrière du musher (inertie) lors d'une accélération ne doit pas être "absorbé" par la structure mais par les patins dans le relèvement. 
Dans la très grande majorité des cas où les patins ne sont pas en cause, un traîneau qui relève mal ou qui nécessite une forte puissance pour le faire est un traîneau qui possède une structure trop peu rigide. C'est aussi toujours alors un traîneau qui perd beaucoup de vitesse en courbe et qui relance et accélère mal.

L'énergie du pumping est transmise au traîneau par l'intermédiaire de la structure. Toute énergie perdue dans un amortissement de cette énergie par la structure ou utilisée pour la déformer est donc un handicap à l'efficacité du pumping.
Un traîneau avec une structure trop peu rigide n'autorise donc pas le pumping ou son efficacité est limitée.
En partie, et notamment lors de la phase inertielle, des relances et des accélérations, la "nervosité" du traîneau (temps nécessaire au traîneau pour reprendre sa vitesse initiale aprés un ralentissement, pertes de vitesse lors d'un contrôle et temps d'anticipation) est donc directement influencée par la rigidité de la structure pour les mêmes raisons que ci-dessus.

Il n'est pas utile de rentrer dans le détail. Le "problème" à résoudre est le même que celui rencontré dans tous les autres sports où l'énergie (ou une partie de l'énergie) "passe" par le chassis lors de sa transmission (automobile, vélo, moto, roller .......). Les solutions sont aussi sensiblement les mêmes, adaptées au cas spécifique du traîneau (allégement de la structure, dispositifs de rigidification, contrôle des résonnances, récupération éventuelle d'une partie de l'énergie....).

L'influence des traverses dans la rapidité des retours
Les principaux "limitateurs" de la déformation latérale de la structure sont les traverses. Ce sont donc principalement les composants sur lesquels nous allons "jouer" pour adapter la réponse latérale du traîneau.

2 cas possibles : La structure à 2 traverses ou 1 traverse et basket auto-portant. Dans ce deuxième cas, seule la traverse supérieure est donc susceptible d'être adaptée.

Longtemps, les traverses des traîneaux ont travaillé en rotation (mortaises ligaturées + - libres puis des pivots, axes ou vis...). 
Ces solutions ont le désavantage de ne pas permettre une rigidification trés importante mais également, ne permette qu'une déformation différentielle de la structure très limitée car toujours en contrainte sur le pivot dans cette configuration.
D'autre part, ce système n'assure aucune retour "automatique" de la structure latéralement.

Aujourd'hui, les traverses des traîneaux de compétition sont fixes et travaillent non plus en rotation mais en torsion (comme les barres de torsion des véhicules automobiles).
Les avantages sont évidents :
- La plage de réglage est très étendue. Elle n'est dépendante que de la conception au travers de la nature des matériaux utilisés, de l'architecture (sandwich, bi ou tri-lames....) et des dimensionements.
- Déformée en torsion, la traverse tend a reprendre spontanément sa forme initiale en assurant un retour latéral "automatique". Là encore, la rapidité du retour et donc en partie, la dynamique du traîneau au niveau de l'anticipation, la "nervosité"...
- En configuration vitesse (traîneau dans l'axe), la structure est très rigide et surtout, "aucune" force n'est susceptible de la déformer latéralement puisque celle-ci travaille en différentielle (la traverse n'est déformable QU'EN torsion !) d'où un transfert optimal de l'énergie axiale du pumping, de la traction sur l'avant, du déport arrière et du relèvement.

Le point de traction, l'angle de traction et le déplacement du CG dynamique.
A venir....

L'influence du sac sur la réponse.
Le sac à traîneau induit toujours, par sa forme et son mode de fixation, une triangulation qui "entrave" plus ou moins le fonctionnement dynamique du traîneau.
Nous utilisons 2 moyens qui permettent de limiter cette rigidification axiale : Une fixation haute par l'intermédiaire d'élastiques et une fixation avant sur une traverse en carbone ou sandwich carbone/PE...(sur les traîneaux sprint), déformable et qui participe en même temps, à la tension du sac. La rigidité latérale de la structure est garantie par la combinaison de la sous-traverse haute (lame inférieure du sandwich) et de la barre anti-roulis.

Dans tous les cas où cela est possible et particulièrement sur les courses de sprint, nous conseillons d'utiliser le traîneau sac replié sur le basket pour annuler les effets parasites induits par le sac.. 

Le cas "particulier" des structures haubanées.
Les traîneaux à structure haubanée représentent un cas un peu particulier dans la mesure où leur comportement est dépendant des réglages de la tension des haubans, de leur positions relatives sur les patins (points d'ancrage) et des tensions instantanées relatives et absolues, en action.
Ainsi, avec une même structure, on peut obtenir des réponses très diverses qu'il est possible, dans une certaine mesure, d'adapter aux goûts, à la course, au team....
Cela implique aussi qu'un traîneau à structure haubanée ne sera jamais "statique" et que son pilotage devra en permanence prendre en compte les conditions instantanées et/ou provoquer la commande pour obtenir la réponse recherchée et la performance maximale à ce moment précis. 

Une structure haubanée même "lâche" reste toujours une structure triangulée car il existe forcément et en permanence AU MOINS un hauban en tension. Un traîneau haubanée n'est JAMAIS équivalent à un traîneau 1 montant au plan dynamique !
Cela implique plusieurs cas de figure : (ce qui est dit ci-dessous considère comme c'est le plus souvent le cas, la distance entre le montant et le hauban arrière plus faible que celle entre le montant et la hauban avant. La déduction resterait la même dans le cas contraire mais "inversée") :

- Haubans avant ET arrière tendus : dans ce cas, la projection de la triangulation est égale à la distance séparant les 2 points d'ancrage des haubans avant et arrière.
C'est le cas le plus défavorable vis à vis de la réponse vibratoire (donc des accélérations, relances...) mais le plus favorable vis à vis de la précision de conduite à basse vitesse, du comportement dans les dénivelés.... C'est une configuration peu favorable au pumping car une partie de l'énergie est perdue dans les câbles qui, au niveau comportemental, équivaut à un traîneau triangulé "ordinaire". Le comportement dépend donc, essentiellement de la distance de séparation des points d'ancrages qui détermine la projection de la triangulation.
C'est le seul cas de figure qui permet de définir un traîneau "statique" (Le montant est fixe). 

- Hauban avant "lâche" et arrière tendu : dans ce cas, la projection de la triangulation est égale à la distance entre le point d'ancrage du haubans arrière et le montant.
C'est la cas le plus favorable vis à vis de la "liberté" des patins et de la précision de conduite mais le plus défavorable vis à vis de la vitesse (notamment en virage comportement survireur, perte de vitesse ...), des accélérations et des relances. C'est aussi le cas le plus favorable au pumping car pratiquement toute l'énergie est transmise dans les montants lors du soutien avant et du "coup de pied". Toute action de pumping avec un traîneau haubanée doit donc commencer par un "retour avant" du manche, juste avant le "coup de pied".

- Hauban avant tendu et arrière "lâche" :  la projection de la triangulation est égale à la distance séparant le montant du point d'ancrage du hauban avant. Au niveau conceptuel, le point d'ancrage a avantage à être très avant pour favoriser le relèvement mais à avantage a être arrière pour limiter la projection de triangulation. Il s'agit donc d'un compromis à trouver suivant l'orientation du traîneau.
Outre ce choix conceptuel, dans ce cas le comportement dépend essentiellement de la position du musher sur les patins et de son "savoir faire".
- Si le musher est positionné avant, il s'agit alors d'un compromis entre précision de conduite et accélérations/relances. Il s'agit aussi d'un "pis allé" vis à vis de l'efficacité du pumping car une partie de l'énergie est perdue dans les câbles avants. 
- Si le musher est très avant, c'est alors une configuration qui favorise la polyvalence et la facilité d'utilisation du traîneau (débutants....) car le traîneau est "hyper-stable", les accélérations et relances sont minimales et la décélération en courbe est maximale.
- Si le musher est arrière (donc traction sur l'avant par l'intermédiaire des haubans), c'est alors une configuration "vitesse", les relances et accélérations sont favorisées ainsi que la vitesse absolue MAIS en sachant que dans ces conditions le traîneau est incapable de soutenir une courbe (parce que dans les courbes, les tensions doivent être "provoquées différentielles" pour tenir le traîneau sur la trajectoire). Toute position de ce type doit donc être obligatoirement corrigée avant toute entrée en courbe et reprise "dans" ou en sortie de courbe pour retrouver la relance.

- Haubans avants et arrières tendus différentiellement: dans ce cas tout dépend de la configuration instantanée (au moment de l'action). Il existe toujours forcément au moins 2 haubans tendus mais qui le sont ici de façon différentielle (par exemple haubans avant gauche et arrière droit).
C'est une configuration qui favorise le comportement en virage court au détriment des relances, des accélérations et de la vitesse de pointe. Le pumping sur courbe large est possible et efficace si et seulement si au moment du "retour de sol", le hauban arrière situé du côté du montant en appui ( correspondant au "coup de pied") est tendu ou que les 2 haubans arrières sont tendus.

Bien sûr, la réponse "finale", dans tous les cas où il existe au moins un hauban de détendu, est également dépendante de la valeur absolue du "jeu" dans les haubans donc de leur tension relative, absolue et différentielle.

Ch.LEFEBVRE