Voiles alternatives

Bonjour,

Voiles-magazines.com a produit un article fort intéressant sur les grands-voiles à cornes.
Un sujet que je place ici, au rayon [voiles bermudiennes - évolution] car justement ces sortes de cornes qu'on a rajoutés depuis quelques années sont pour moi avant tout une évolution extrême de la voile bermudienne via un lattage renforcé d'extrémité, et non pas un haut de voile qui serait porté par une vergue comme dans les gréements à cornes, traditionnels.
Et c'est finalement un peu un retour au source puisque les premières voiles bermudiennes était équipées de têtières très larges.

Cet article nous dévoile également un procédé de réglage de la corne, mis au point par l'architecte Michel Fortin.

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L'article : "Du nouveau pour le réglage de la grand-voile à corne"


bonne lecture,

Laurent

L'avis de Damien Lafforgue /Jean-Marie Finot :

Voile à corne ou à rond de chute ?
La tendance actuelle des voiles de régate est celle du plan de voiles à corne (IMOCA, ORMA, Class América, Mini 6.5, etc.).
Il existe beaucoup d’arguments pour et contre ces deux types de voile :
·  Une grand voile à corne a plus de surface, à longueur de mât (guidant) égale, mais un élancement plus faible,
·  La corne permet un meilleur contrôle de la grand voile par son vrillage et bénéficie d’un effet d’auto régulation lors de survente,
·  Le haut d’une grand voile à corne est plus tolérant, dans les conditions d’angles d’attaque plus faible (vrillage du haut de la grand voile), et donc, crée moins de trainée induite,
·   La corne donne un meilleur rendement aérodynamique dans la partie supérieure ou le vent est plus fort (gradient de vitesse), la corne ne va pas améliorer la portance mais va réduire la trainée.
·   Il est impossible d’avoir un pataras fixe avec une grand voile à corne, d’où la nécessité de bastaques qui compliquent les manœuvres,
·   A surface égale, une grand voile à corne a un mât plus court, ainsi le centre de gravité du gréement, et le centre de poussée de la voile sont plus bas, ce qui augmente la raideur à la toile (stabilité),
·    Une grand voile à corne est généralement plus difficile à gréer et à ranger à cause des lattes qui soutiennent la corne à l’horizontale.



L'avis de David Armitage, responsable du Quantum Sail Design Group

Depuis le temps que les jauges existent, les régatiers en ont toujours cherché les failles. La jauge IRC ne fait pas exception. Ces dernières années, nos équipes du Quantum Sail Design Group ont identifié plusieurs moyens d'optimiser votre plan de voilure.

La Gv à corne:

Les grands-voiles à cornes ont constitué une des voies majeures de développement des GV ces cinq dernières années. Évidemment il vous faudra vous passer de pataras ou vous devrez le dédoublez. Vous devrez également vérifier avec votre expert gréement que les sections supérieures de votre mat peuvent supporter la surface de voile additionnelle; dans la plupart des cas, cela ne devrait pas poser de problèmes, les coefficients de sécurité étant assez généreux.Il y a plusieurs raisons pour ne pas se priver d'une GV à corne en IRC.

D'abord, il n'y a pas de mesure de têtière en IRC. La mesure la plus haute sur la GV s'effectue au 7/8 de la chute, ce qui vous permet de rajouter toute la surface que vous voulez au dessus de ce point de mesure sans prendre le moindre millième de pénalité. Par ailleurs une Gv à corne facilite un harmonieux vrillage des profils tout en favorisant un certain effet de plaque (diminution des tourbillons marginaux N.d.T).
Pour mesurer la surface de la GV en IRC, on mesure le guindant, la bordure puis les largeurs à mi-hauteur, trois-quarts et sept huitièmes de la hauteur. Ensuite on compare ces mesures de largeurs à des largeurs standard exprimées en pourcentage de bordure, typiquement, 65% à mi-hauteur, 38% au trois quarts et 22% au sept huitièmes. Tout dépassement de ces pourcentages de rond de chute se paye évidemment de quelques millièmes de rating. Cependant, ces valeurs n'induisent pas un profil de chute idéal et votre maître voilier saura sans doute vous proposer une Gv présentant un rond de chute plus abouti. Nous avons pris l'habitude de dessiner des GV avec une largeur à mi-hauteur légèrement inférieure au 65% de bordure, ce qui nous permet de compenser quelque peu nos dépassements de pourcentage sur les deux mesures supérieures... Nous obtenons une GV sensiblement plus grande, présentant un profil optimal, au prix d'une pénalisation en rating tout à fait minime.


 

L'avis de Sails-design

La voile à corne.
Mais qu’est-ce donc que ce truc là? Une voile avec une corne? Cette évolution technologique appelée aussi tête carrée ou square top en anglais a été mise en avant au début des années 2000 par Patrick Mazuay sur les grands-voiles des bateaux Alinghi. Ça avait déjà été imaginé il y a fort longtemps, mais il a fallu attendre que la technologie avance sur les mâts, les lattes, les tissus à voile, les programmes de dessin et surtout que la persévérance de Patrick soit plus forte que les préjugés d’une planète voile criant souvent un peu vite au fou!

«Oui bon d’accord, c’est bien joli, mais ça va sur un classe America. Pourquoi mettrait-on ça sur nos bons vieux Surprise? Le bateau va être trop ardent quand il y aura du vent et il faudra prendre un ris. De plus, la voile sera dure à régler et ça va avantager les experts». Et bien non!! Et je vais essayer de vous expliquer pourquoi.

Pour commencer, je vais revenir sur l’évolution des gd-voiles dans le temps depuis que les barres de flèches poussantes ont permis de libérer les pataras et ainsi augmenter les ronds de chutes. Les plus grands excès ont été vus sur notre bleu Léman, le manque de vent forçant les bateaux à voiles à rajouter de la surface vélique autant que possible. Les chutes se sont donc arrondies au maximum amenant deux problèmes principaux:
Le premier étant de devoir mettre du volume dans la voile pour lui permettre de ne pas s’inverser sous la pression du vent, les lattes ne permettant pas de tout supporter. Trop de volume étant un frein à la vitesse, il y a donc une limite.
Le deuxième problème est que plus la chute est arrondie et plus les lattes vont être compressées contre le mât . En bordant votre écoute de gd-voile, une ligne de force se fait du point d’écoute au point de drisse. La chute va vouloir se rapprocher de la droite créant ainsi une compression sur les lattes proportionnelle à la taille de l’arrondi.

Cette compression va augmenter à mesure que le vent forci et ainsi creuser la voile, ce qui est l’inverse de l’effet souhaité. Il y avait donc un vrai compromis à trouver car plus un bateau était optimisé pour le petit temps et plus il perdait d’efficacité dans la brise.
La voile à corne quant à elle, prend appui essentiellement sur sa 1ère latte (celle du haut) qui a un angle très prononcé et crée ainsi une nouvelle têtière déplaçant le point de départ du rond de chute sur l’arrière et minimisant considérablement, voir annulant entièrement la compression des autres lattes.

Les premières résultantes de cet effet sont de pouvoir ainsi faire des voiles avec plus de surface et surtout des volumes beaucoup moins profonds permettant aux bateaux d’atteindre des vitesses plus élevées.
Un autre effet vient s’accumuler à ces avantages déjà importants. L’attache de la drisse par laquelle passe toute la traction d’écoute est toujours située sur l’avant de la têtière. La ligne de force crée ainsi un point de pivotement pour toute la partie arrière de la voile ce qui fait que plus la corne est grande et plus elle va réagir à la pression en se déportant sous le vent lorsque celui-ci forci. On dit que la voile vrille. Ce vrillage devient presque automatique et la voile va ainsi soulager sa puissance comme une soupape contrairement à une voile à rond de chute qui va en rajouter. La voile à corne est donc plus facile à régler. Mais attention! Ça ne veut pas dire qu’il ne faut plus rien faire car les tissus continuent à se déformer, le gréement courant et dormant se détend et il faut quand même être attentif aux changements du vent pour en profiter pleinement.
Et finalement, la tête de la voile perdant de sa portance en vrillant, le centre de voilure va naturellement descendre et ainsi rendre votre voilier moins gitard qu’avec votre ancienne voile. Enfin, dans la théorie car ça va quand même dépendre de la taille de la corne, tous les bateaux ne pouvant pas se permettre de fixer un double pataras ou autres systèmes. Là encore, tout est histoire de compromis...

En conclusion, on a donc vu que la voile à corne permet de rajouter de la surface nécessaire dans le petit temps et que cette surface s’auto-règle lorsque ça forci. Le bateau est ainsi plus rapide à toutes les allures dans le petit temps et le médium, et n’est en tout cas pas plus lent dans la brise. Les seules limites à cette évolution sont les caractéristiques du bateau qui restreignent la taille de la têtière afin de garder un côté pratique à la manoeuvre.

Ci-dessous, le propos de Bertrand Chéret, concernant le système à corne, dans son livre "LES VOILES - Comprendre, Régler, Optimiser"
Première parution en 1997, dernière édition en date, 2010, ce livre démontre que le sujet est suffisamment récent pour qu'on ne trouve guère d'infos vraiment techniques.


Le rond de chute et la corne

AVANTAGES
• Forme de la voile plus proche de l'ellipse «idéale» dans le cas du rond et non de la corne.
• Davantage de surface dégagée du génois.
• Possibilité de recueillir, dans les hauts, un vent plus fort et plus adonnant.
• Auto-orientation des profils supérieurs sur le vent apparent en rotation, notamment dans les surventes, grâce à l'effet de levier du rond de chute et particulièrement d'une corne. Cette possibilité est peu marquée, semble-t-il, sur les mouvements de tangage ; en revanche, sur une surface désordonnée où les changements de vitesse et les mouvements de roulis sont fréquents, l'ouverture et la fermeture naturelles de la voile, lors des déplacements latéraux du gréement, présentent un réel avantage (à ne pas confondre avec le «pumping», qui est une action forcée). Cet «effet de palme» se contrôle par une juste tension de la chute réglage d'écoute, de hale-bas et de pataras (Fig. 9.8-6).
• Moindre dévent absolu du mât.
• Possibilité de gréer un mât plus court.




INCONVÉNIENTS
• Difficulté de manoeuvre avec le pataras.
• Difficulté à tenir la chute en dévers constant, avec des risques excessifs
de dévers (spécialement pour la corne), et de cambrure avec braquage ( particulièrement pour le rond de chute).
• Nécessité de fortes tensions pour tenir la chute, qui se répercutent
en contraintes sur le mât et l'étai.
• Couple de gîte accentué dans la brise, sauf si, inversement, le dévers évacue
favorablement la force de braquage des profils supérieurs. D'où l'intérêt des cornes. • Lattes nécessairement importantes bien adaptées à la géométrie de la voile
et à la force du vent, afin de maîtriser le calage et la cambrure des profils.

Voici 3 PDFs anglo-saxons qui abordent le sujet :

Mainsail Planform Optimization

Optimisation of NS14 sail design

Optimizing your sail plan


Quelques liens également anglo-saxons :

http://www.boatdesign.net/forums/sailboats/square-top-mains-9668.html

http://www.uksailmakers.com/News/SQUARE-TOP-MAINSAILS-FASTER-UPWIND-AND-DOWN_1_706.html

http://www.catsailor.com/forums/ubbthreads.php?ubb=showflat&Number=200376&page=1

http://www.fxsails.com/squaretoparticle.php