[Projet] Gréement de jonque à voile épaisse

par **Laurent** » 15 Avr 2014, 08:59

Le hic, c'est que la partie propulsion arrivera à la fin la rénovation de mon voilier, un moment où l'essoufflement sera sans doute à son plus haut niveau.
Arrivé près du sommet très élevé de cette montagne, on n'a guère envie de redescendre d'une bonne traite pour rallonger le chemin…
Et la transformation serait importante sur mon voilier, parole d'ancien "prototypiste"

Si sur le choix du type d'aile, rien n'est encore arrêté,
pour ce qui concerne les mâts, c'est parfaitement clair et assumé…

par **Eric** » 16 Avr 2014, 19:06

Le proto a été réalisé en une après-midi.

La partie latte est trop molle et devra être raidie avec un jonc (armature de cerf-volant par exemple). Là elle est trop raide car je n'avais qu'une tige filetée pour la maintenir.
La nervure est suffisamment rigide en plan, par contre il va falloir l'empêcher de se vriller en utilisant le tissu.
Cela avance bien.
J'avais un peu peur du bord d'attaque mais cela a été.
Je ne sais pas encore si je vais rajouter des diagonales en garcette pour haubaner.
Sur la photo on voit comment fonctionne l'écoute double.
Maintenant, il faut en fabriquer d'autres pour faire une voile.
(A suivre)

par **Laurent** » 17 Avr 2014, 09:07

- j'imagine qu'il y a une rupture du tube périphérique au niveau des jonctions

- as tu une idée du poids de l'ensemble ?

Laurent

par **Eric** » 17 Avr 2014, 12:17

: nervure PER1.jpg (12.93 Kio) Vu 48581 fois

Il y a bien une rupture du tube périphérique.
En fait chaque élément de tube fait moins de 40cm. Il est doublé par une gaine pour retrouver l'épaisseur des T en laiton.
Pour la mise en œuvre c'est très simple et facile.
Il faut:
- couper à la longueur,
- enfiler la bague sur le tube,
- ouvrir un peu l'extrémité du tube avec une pince spéciale,
- enfiler l'embout du T de liaison dans le tube,
- faire glisser la bague avec la pince spéciale pour sertir la liaison.

: nervure PER2.jpg (12.46 Kio) Vu 48581 fois

Pour la nervure de 2m50 de longueur le poids est de 1,6 Kg avec une précision pas terrible (pèse personne avec pesée différentielle).
J'ai utilisé le tube le plus petit (12mm)
L'intérieur des T de liaison fait 7mm de diamètre. Il est donc possible de rigidifier si besoin avec un jonc en résine fibre de verre par exemple (latte dériveur... ou armature de cerf-volant).

par **Pollen** » 17 Avr 2014, 23:05

par **Eric** » 17 Avr 2014, 23:34

Pour moi, le gréement de Jonque s'oppose, au bon sens du terme, au gréement Marconi (pris comme un symbole).
Le gréement de Jonque accueille les éléments et les absorbe en souplesse.
Le gréement Marconi s’oppose aux élément et cherche à les dominer à base de rigidité, de contraintes et de forces énormes.
Le choix de l'utilisation du carbone (un composant utilisé pour sa rigidité et sa résistance) dans un gréement de Jonque me pose des problèmes philosophiques, n'est-on pas en train de perdre notre âme? Ne rejoint-on pas le monde des contraintes et des rigidités?
Mon approche consiste plutôt à essayer d'intégrer dans la voilure de jonque et sa souplesse la notion de profil épais.

par **Eric** » 17 Avr 2014, 23:51

Ayant plusieurs nervures à réaliser je vais en profiter pour compare différentes structures de nervures toujours à base de PER de 12mm.
La première, celle qui a été réalisée, est molle horizontalement (elle sera rigidifiée par la peau de la voile). La partie arrière devra être rigidifiée par une âme en jonc de verre polyester.
La 2ème aura des diagonales pour encore rigidifier la nervure. La partie arrière sera également rigidifiée par un jonc.
La 3ème incorporera un jonc sur l'ensemble du tube extérieur (sauf le bord d'attaque qui a un rayon de courbure trop fort). Cela lui donnera un aspect moins spaghetti cuit, sur un plan horizontal. Je doute que cela ait un effet sur l'aérodynamisme.
Je n'ai pas encore décidé pour les deux nervures supérieures. (armatures verre polyester, diamètre supérieur, structure en bois...)
à suivre

par **Laurent** » 18 Avr 2014, 10:22

Cette vision du carbone est à mon avis un préjugé conditionné par le contexte nautique.
Le carbone a pour seul défaut à mon goût de couter trop cher, pour le reste c'est un matériau fantastique si bien utilisé.
En tout cas, je ne vois pas pourquoi il serait moins digne de figurer sur une voile épaisse que des tubes PER, pur produit de la chimie moderne.

Le carbone PEUT être souple, tout est question d''échantillonnage.
L'aile de Guy Beaup en est la preuve.

La voile de jonque, plate ou épaisse, pourra prendre un essor. si elle se détache de cette persistance au traditionnel

je pense que cette armature PER pourra convenir pour une petite unité.
Pour une aile un tant soit peu importante en surface, il aura a faire ses preuves.
Pour vérifier, j'ai regardé de près hier un tube PER : cela m'a paru quand même un peu trop léger pour une utilisation intensive. Léger en terme de résistance.
Il y a là une démarche empirique puisque rien n'a été fait jusqu'ici avec du tube PER pour de la jonque ou de l'aile, et qu'on a aucunes données techniques à se mettre sous la dent, concernant la résistance à la flexion, le module d’élasticité, etc…

Une fois de plus, j'espère que tu nous prouvera le contraire.

laurent

par **Laurent** » 18 Avr 2014, 12:36

Une fiche technique du PER

Densité : 0.942 (G/cm2)

Sur certaines données, le PER est bien loin derrière certaines essences de bois.

par **Pollen** » 18 Avr 2014, 17:24

par **Eric** » 18 Avr 2014, 19:38

Cette vision du carbone est à mon avis un préjugé conditionné par le contexte nautique.

Je suis entièrement d'accord. En aéronautique le carbone est utilisé principalement pour gagner du poids avec quelques applications bluffantes comme les têtes de rotor d'hélicoptère qui ont utilisé la souplesse du carbone pour supprimer toute les liaisons mécaniques.

En tout cas, je ne vois pas pourquoi il serait moins digne de figurer sur une voile épaisse que des tubes PER, pur produit de la chimie moderne.

Entièrement d'accord aussi mais je crains que le carbone soit utilisé dans ce cas non pas pour faire de la "canne à pêche" mais pour faire du rigide et du contraignant. j'avais d'ailleurs envisagé avant de pencher pour le PER d'utiliser des joncs de structure de cerf-volant (fibre de verre ou carbone). Je n'avais pas réussi à résoudre simplement le problème du rayon de courbure du bord d'attaque. Un matériau n'est ni digne ni noble... c'est l'usage que l'on en fait.

La voile de jonque, plate ou épaisse, pourra prendre un essor. si elle se détache de cette persistance au traditionnel

Je pense que "l'aile de Jonque" peut difficilement être taxée de "traditionaliste"

je pense que cette armature PER pourra convenir pour une petite unité.

Même pas elle est juste bonne pour réaliser un premier prototype vite fait sur le coin du gaz. Elle pourrait intéresser le tiers monde pour la pêche artisanale à condition de la convertir aux matériaux du cru.

Pour vérifier, j'ai regardé de près hier un tube PER : cela m'a paru quand même un peu trop léger pour une utilisation intensive. Léger en terme de résistance.
En traction ce n'est pas si mal.

Il y a là une démarche empirique puisque rien n'a été fait jusqu'ici avec du tube PER pour de la jonque ou de l'aile, et qu'on a aucunes données techniques à se mettre sous la dent, concernant la résistance à la flexion, le module d’élasticité, etc…

C'est plutôt le concept de structure très souple qui est à tester, la nervure roseau, ou l'aile "canot de rafting" (quitte à être iconoclaste pourquoi se gêner dans la formule !)

Une fois de plus, j'espère que tu nous prouvera le contraire.
J'espère déjà arriver à une conclusion... ce serait bien

par **Eric** » 18 Avr 2014, 20:02

Il est certain qu'un mât libre absorbe les contraintes de façon plus souple qu'un mât haubanné.
Il ne faut néanmoins pas oublié que l'énergie qui est "absorbée" par cette flexion est de l'énergie perdue pour faire avancer le bateau.
Si la structure est bien pensée, l'énergie "absorbée" est restituée partiellement lorsque la structure reprend sa forme d'équilibre. Un peu comme pour le saut à la perche où la perche se cintre en absorbant l'énergie de la course pour la restituer en fouet lors du saut.
On a un peu le même phénomène en Finn au près où le bateau peut prendre de l'énergie dans le gréement pour monter la vague.

Quand à la voile en elle-même c'est la façon dont les contraintes sont réparties qui distingue la voile de jonque de la voile Marconi. Sur une voile Marconi, les contraintes sont concentrées en 3 points. Sur une voile de jonque, elles le sont en de multiples points et ce, notamment, parce que les lattes sont raides. Avec des lattes "molles", on concentre les contraintes sur 3 points, comme sur une Marconi.

Sur le Marconi une bonne partie de l'effort est reprise par le mât ou l'étai. Sur une aile de Jonque à nervure souple, l'utilisation d'une double écoute pour chaque nervure (l'une en arrière de la nervure proprement dite) l'autre au bord de fuite (la chute) au bout du volet permet de répartir les efforts de la nervure entre trois points : le mât, l'arrière de la nervure et le bord de fuite. Les lattes (partie arrière entre l'arrière de la nervure et le bord de fuite) ne doivent pas être molles mais elles peuvent avoir pas mal de souplesse.

Ce n'est pas pour rien que les chinois utilisaient le bambou qui est un matériau aux caractéristiques mécaniques surprenantes tant en résistance qu'en raideur.
Oui , mais ils n'ont à ma connaissance pas résolut le problème de la courbure qui augmente avec l'augmentation du vent.
Cependant, sur une vieille photo, j'ai vu une voile de Jonque avec l'écoute qui était prise non pas sur le bord de fuite mais une bonne longueur plus en avant.

La philosophie de la voile de jonque n'est pas la souplesse, mais la répartition des contraintes.

Je ne crois pas à une philosophie de la voile de Jonque, c'est juste le résultat de 4000 ans d'évolution lente pour adapter un outil à un besoin. Il y a d'ailleurs de grosses différences comme pour les bateaux de travail à la voile occidentaux.

En ce qui concerne la voile de jonque épaisse, il me semble indispensable que le profil reste stable quelques soient les conditions de vent et de mer... (J'attends de voir des photos de la voile du Sense 43 dans des conditions musclées...)
Pourquoi ? Il faut que le gréement reste "suffisamment" efficace mais la "stabilité" du profil n'est pas forcément la seule solution possible. Pourquoi s'imposer des contraintes à priori ?

Théoriquement, au contraire, il serait préférable, comme en aéronautique, que le profil s'adapte à la vitesse (plus mince plus petit et moins cambré lorsque la vitesse augmente). Je n'ai pas (encore) trouvé de solution pour y arriver!

par **eric17** » 19 Avr 2014, 09:26

je suis un peu étonné par le mode de liaison utilisé pour les éléments de tube PET :
j'ai eu à une époque l'occasion de faire faire des prototypes chez Bretagne-casiers à Roscoff, et j'avais été surpris par la facilité et la solidité des soudures entre tubes par "polyfusion". Les casiers étaient soudés par simple pression après ramollissement du PET grâce à un fer à souder à panne spéciale, le travail étant réalisé par une équipe de gars du CAT d'à côté : ce n'est pas de la technique pour fusées !! On pourrait très bien souder comme ça la partie fuselée et ses entretoises.

Mais le principal inconvénient du PET est pour moi sa capacité à "fluer" : soumis à une flexion, les molécules glissent les unes sur les autres, et la courbure devient permanente. C'est comme ça que sont réalisés les cerceaux des casiers : on les enroule sur un moule (un cylindre en métal), et au bout d'un "certain temps" ils prennent cette forme circulaire, et ils la gardent (mais ils redeviendraient droits si on les étirait assez longtemps).
Donc en plus des caractéristiques mécanique assez médiocres (par rapport à du bambou ou de la fibre, de verre ou de carbone, sinon c'est quand même quasiment incassable), on ne peut pas compter sur les propriétés et la résistance du "précontraint".
Je craindrais donc que la partie fuselée, avec le temps et les contraintes, prenne des formes bizarres, avec des parties devenant concaves ... Serait-il possible de faire cette armature en sandwich ? Avec une âme en mousse et des "chaussettes" en fibre (de verre, ou de carbone si on a les moyens) stratifiées autour ?

Eric17

par **Laurent** » 19 Avr 2014, 10:09

La philosophie de la voile de jonque n'est pas la souplesse, mais la répartition des contraintes.

Disons que la répartition des contraintes a requis un système d'écoutes/pattes d'oie qui génèrent un fonctionnement plus souple.
Alors que que la bôme d'un Marconi concentre une grande partie des efforts et c'est sur ce point qu'il peut se jouer de la violence. Qu'on est obligé de maitriser par deux palans puissants (ecoute + halebas)

Tout cela m'est apparu très clairement lors de ma traversée sur le Freedom équipé bermudien/bôme.
j'avais sous la main un gréement autoporté et j'ai rêvé d'un accomplissement totale du duo souplesse/division.

C'est souvent lorsque les emmerdes surviennent que vous pouvez vous rendre compte de ce qui se joue.
Sur ce rayon, j'ai été gaté !
Lors de cette traversée, je me suis rendu compte des efforts très importants qui se répercutent sur le vit de mulet.
Pour ce qui concerne le Freedom, c'est aux allures portantes que le big problème est arrivé : le mât avant s'est mis à tourner sous l'impulsion du vit de mulet, le pied de mât s'est détérioré, la suite fut quelque peu dantesque…
Les empannages sur la voile d'avant était parfois très sportifs (pas de frein de bôme).

laurent

par **eric17** » 19 Avr 2014, 10:49

à propos de vit de mulet, je me demande depuis longtemps comment fonctionnent les bômes Hoyt ...
ou une bôme frappée sur un pivot, fixé sur le pont ?

sinon, Laurent, ça devient sport, pour suivre les réponses croisées sur les différents fils :-D

par **Laurent** » 19 Avr 2014, 10:55

je suis en train de développer un strabisme divergent, c'est dire !

par **Eric** » 19 Avr 2014, 22:19

eric17 a écrit:je suis un peu étonné par le mode de liaison utilisé pour les éléments de tube PET :
j'ai eu à une époque l'occasion de faire faire des prototypes chez Bretagne-casiers à Roscoff, et j'avais été surpris par la facilité et la solidité des soudures entre tubes par "polyfusion". Les casiers étaient soudés par simple pression après ramollissement du PET grâce à un fer à souder à panne spéciale, le travail étant réalisé par une équipe de gars du CAT d'à côté : ce n'est pas de la technique pour fusées !! On pourrait très bien souder comme ça la partie fuselée et ses entretoises.

Mais le principal inconvénient du PET est pour moi sa capacité à "fluer" : soumis à une flexion, les molécules glissent les unes sur les autres, et la courbure devient permanente. C'est comme ça que sont réalisés les cerceaux des casiers : on les enroule sur un moule (un cylindre en métal), et au bout d'un "certain temps" ils prennent cette forme circulaire, et ils la gardent (mais ils redeviendraient droits si on les étirait assez longtemps).
Donc en plus des caractéristiques mécanique assez médiocres (par rapport à du bambou ou de la fibre, de verre ou de carbone, sinon c'est quand même quasiment incassable), on ne peut pas compter sur les propriétés et la résistance du "précontraint".
Je craindrais donc que la partie fuselée, avec le temps et les contraintes, prenne des formes bizarres, avec des parties devenant concaves ... Serait-il possible de faire cette armature en sandwich ? Avec une âme en mousse et des "chaussettes" en fibre (de verre, ou de carbone si on a les moyens) stratifiées autour ?

Eric17

Pour le PER, j'ai juste utilisé une technologie que je dominais. Je pensais que le PER ne se soudait pas bien.

Pour une vraie aile de Jonque, différents procédés propres sont imaginables. Il faut une peau ( latte à voile, carbone...) tout autour (discontinue ou non) avec des traverses avec des liaisons résistantes en compression et en traction. Il faudrait peut être rajouter des diagonales souples (garcettes) ou rigides.
Après, chacun voit comme il veut.
Eric

par **Eric** » 04 Mai 2014, 16:16

Bonjour
Le projet avance, j'ai un tas de nervures avec quelques différences.
L'une a des haubans diagonaux, juste pour voir.
Celle du bas a été rigidifiée par un tube de nervure de cerf-volant de diamètre 6mm. Elle me parait trop raide et j'ai l'impression que le profil ne se cintre pas suffisamment à l'arrière de la nervure (c'est au moins vrai par petit temps.)
Je suis en train de réfléchir à la nervure du haut qui doit supporter le poids de la voile.
Je penche vers l'utilisation de tube PVC avec un bord d'attaque médiocre.