samedi 2 décembre 2006

Fonctionnement des voiles



En toute logique, on pourrait penser qu'un bateau ne peut avancer que dans la direction où souffle le vent, soit au portant. Mais une voile triangulaire permet également d'avancer vers le vent (au près). Pour bien comprendre ce fonctionnement, il est d'abord nécessaire d'identifier certaines parties de la voile.
Le bord d'attaque de la voile s'appelle le guindant : c'est la partie avant d'une voile. Le bord de fuite, côté arrière de la voile, s'appelle la chute. La ligne imaginaire qui relie le guindant à la chute s'appelle la corde. La courbure d'une voile s'appelle le creux de la voile et la distance perpendiculaire entre la corde et le creux maximal de la voile s'appelle la profondeur de creux.




Ce n'est pas tout, un équilibre idéal doit être établi entre la voile et le vent, qui va permettre au vent d'accélérer tout en s'écoulant le long de la courbe convexe de la voile. Une partie de cet équilibre entre la voile et le vent s'appelle l'angle d'incidence. Imaginez une voile qui fendrait le vent. L'air va se diviser équitablement de part et d'autre de la voile : la voile fléchira au lieu de se gonfler d'air et de prendre une forme courbe, l'air n'accélèrera pas et ne créera pas de zone de basse pression sur le côté sous le vent et le bateau n'avancera pas. Mais si la voile est orientée à un certain angle par rapport au vent, la voile se gonflera soudainement et génèrera des forces aérodynamiques.
L'angle d'incidence de la voile doit être calculé avec précision. Si l'angle est trop serré par rapport au vent, l'avant de la voile « faseye », c'est-à-dire qu'elle bat au vent. Si l'angle est trop large, les écoulements d'air circulant le long de la courbure de la voile s'éloignent et se mêlent à l'air ambiant. Cette séparation crée une « zone de décrochage » d'air tourbillonnant qui fait chuter la vitesse de l'air tout en augmentant sa pression. Selon la courbure de la voile, la partie arrière présentera toujours un angle supérieur au vent par rapport au bord d'attaque. C'est pourquoi l'air qui arrive au niveau de la chute de la voile n'arrive pas à suivre la courbe et reprend la trajectoire de l'air libre ambiant. Dans l'idéal, l'écoulement d'air ne devrait pas se détacher de la voile avant d'avoir atteint la chute. Mais plus l'angle d'incidence de la voile est important, plus ce point de séparation se déplace progressivement vers l'avant, laissant derrière une zone de décrochage.

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