Comprendre le fonctionnement d'un voilier

1. Comprendre le fonctionnement d'un voilier Quoi qu’on en croit, pour être utile sur un voilier il suffit d’un minimum de compétence. Ainsi il suffit de connaître relativement bien les éléments constitutifs d ’un voilier, savoir lire une carte, connaître les manœuvres de base (ris, appontage, empannage…) • Les objectifs du cours: • Revoir les éléments constitutifs d’un voilier • Comprendre pourquoi le voilier avance aux différentes allures • Revoir les différentes allures et leurs réglages appropriés : pourquoi border, pourquoi choquer • Revoir la chronologie des différentes manoeuvres • Comprendre la notion d’équilibre pour un bateau

2. Les éléments constitutifs d'un voilier • Un voilier est principalement constitué de quatre éléments: • La Coque (bois plastique alu) • Les espars : pièce métallique rigide d’un voilier (mât, hauban cadène, barre de flèche, winch) • Le cordage (pas de cordes sur un voilier) • Les voiles (GV, Génois, Foc, Tourmentin, Spi) Du vocabulaire de base: Œuvres mortes: partie émergée du voilier Œuvres vives: partie immergée du voilier

3. Le schéma de base à connaître

4. Schéma de base version améliorée • Rôle: • Hauban : empêcher le mât de tomber sur les côtés • Etai et Pataras : empêcher le mât de bouger dans l’axe du voilier. Le pataras est souvent ajustable sur un voilier, son action qui est inverse à celle de la drisse de voile d’avant et permet de régler avec plus de précision le creux du génois (cours réglage de voile). Le mât n’est en réalité jamais droit. • Gouvernail : seul élément des œuvres vives qui peut modifier la direction du navire. • Cadène : rail métallique qui entoure le pont d’un navire sur lequel sont fixé les haubans. Le renvoi de cadène est une pièce métallique située sous le pont qui reprend l'effort exercé par la cadène et le transmet aux varangues de la coque.

5. Les différentes allures Les allures les plus rapides pour un voilier: Travers au grand largue Selon les voiliers, le navire peut tirer un cap de 40° du vent à 55° du vent • Allures les moins confortables: • Vent arrière en raison du roulis et du tangage • Vent de travers avec houle transversale importante

6. Pourquoi un voilier avance-t-il? Comment se fait-il que dans toutes les allures autres que le vent arrière, le vecteur vent a une direction et un sens différent de celui du déplacement du centre de gravité G du bateau? • Action du gouvernail pour changer de cap • Action de la quille pour maintenir un cap. • Voile pour exercer une force sur le navire • Creux de la voile pour que le navire adonne.

7. Comprendre le fonctionnement de la GV Une seule chose a retenir sur ce slide: il faut trouver un bord d’attaque fin pour fare travailler la voile. Conclusion : quand on s’écarte du lit du vent, quand on abat, il faut choquer quand on se rapproche du lit du vent il faut border La GV fonctionne selon les règles de l’aérodynamique. La voile est semblable a une aile d’avion. L’écoulement est dit laminaire s’il n’y a pas de turbulence de part et d’autre de la GV.

8. Les forces en action Il y a une différence entre le cap du navire et la route qu’il suit par le simple fait que le Vecteur P est toujours supérieur en intensité au vecteur Fd

9. Concrètement Quand le voilier gîte trop (en raison d’un vent fort), l’action de la dérive devient de moins en moins efficace : le voilier dérive. => Il faut donc soit choquer de la GV et de la voile d’avant => Si cela ne suffit pas, le voilier est surtoilé : il faut réduire la voilure : prendre un ris et réduire de la voile d’avant A prendre en compte : plus le voilier se rapproche du près serré, plus il gîte donc plus il dérive.

10. Réglage de la GV • Au près serré, plus on borde la GV, plus la force exercée sur la voile en partie la composante de dérive est importante. • La composante de propulsion n’est pourtant pas fonction croissante systématiquement du fait de border la GV. • L’essentiel est de trouvé le meilleur compromis entre une Composante de Dérive minimale et une composante de propulsion optimale. Ici le meilleur réglage correspond à la couleur rouge.

11. Du près serré au travers, l’angle formé par la direction du vent et la bome varie peu. C’est l’angle formé entre l’axe du bateau et la direction du vent qui change. Partant du près serré, pour abattre il faut: • Orienter la force aérodynamique le plus possible vers la direction du bateau. • Pour ce faire on choque tout d’abord du rail d’écoute de grand voile puis quand ce n’est que quand ce n’est plus possible qu’on choque de l’écoute de GV.

12. Optimisation du louvoyage Optimiser un louvoyage c’est obtenir le meilleur compromis possible entre vitesse et cap pour se rendre d’un point donné à un autre situé dans l’axe du vent. Le meilleur choix est le choix B.

13. Le près serré concrètement Chercher avant tout à faire avancer le voilier plutôt que de rester scotché à un cap fixé sans avancer. Si le vent est caractérisé par la présence de risée (survente plus ou moins légères) récurrentes: => Profiter de ces risées pour lofer : on gagne en cap puis abattre à la demande lorsque la risée s’estompe Réduire la voile ne veut pas forcément dire réduire la vitesse : le voilier gîte moins, les voiles faseillent moins, le voilier est plus efficace

14. Les principales manoeuvres Empannage Virer de bord: • Allure : près serré • Le virement n’est pas une action initiale de la barre • Sur border l’écoute de GV et le Chariot de GV • choquer le foc et shooter dans le lit du vent • quand le point d’écoute du foc dépasse la ligne formée par le point d’amure du foc et le mât, blinder le foc. Pas de foc à contre c’est pour les nobods. • Relancer le voilier en s’éloignant légèrement du lit du vent pour reprendre de la vitesse puis regagner le cap voulu. • Allure : Grand Largue • Centrer le chariot de GV • Venir au vent arrière en bordant progressivement la GV. • Une fois la GV bordée, lofer légèrement pour faire basculer le palans. • Choquer de la GV à la demande tout en revenant légèrement dans le lit du vent pour ne pas empanner de nouveau.

15. Prise de Ris • Allure : bon plein • Réglage du génois (point de tir vers l’avant et vers l’extérieur) • Choquer : Écoute de GV Hâle Bas Balancine Drisse de GV Bosse d’empointure • Affaler jusqu’au croc, le mettre • Étarquer la drisse de GV • Reprendre Bal + Hâle B + Ec GV • Hissage de GV • Allure : bout au vent • Hâle bas et Ecoute de GV choquées • Peser la balancine • Hisser la GV • Reprendre la bosse d’empointure (elle joue sur le creux de la voile, plus la voile est creuse, plus le voilier est ardent)

16. Hisser la voile d’avant • Avant de la hisser, vérifier • pataras tension medium • position du chariot • => Hisser en fonction du cap à suivre et de la mer • Changement de voile d’avant • Amener les deux sacs et les attacher • Sortir puis crocher le point d’amure NV • Défaire 1er mousqueton NV et endrailler NV • Affaler en surbordant l’écoute, désendrailler AV • Démailler la drisse AV mailler la drisse NV • Opérer les changements d’écoute • Hisser, bourrer AV dans son sac, ramener sac AV et sac NV, le pliage des voile se fait port)

17. Notion d'équilibre sur un navire G centre de gravité d’un voilier C centre de carène d’un navire, point où s’exerce la poussée d’Archimède. La position 1 est-elle une position stable? => Non car une force exercée d’un côté de la coque modifie la position du voilier En revanche la position 2 est une position plus stable.

18. Les mouvements du bateau en déplacement Roulis et tangage sont les principales causes de mal de mer (surtout au vent arrière ou le bateau n’est pas appuyé) Ce sont de plus des gaspillages d’énergie qui freinent le bateau en utilisant de la force aérodynamique pour rien si ce n’est modifier constamment la partie immergée du bateau

19. Déplacement du voilier et vitesse maximale Selon le principe de la poussée d’Archimède, en se déplaçant, le navire déplace une quantité d’eau égale au volume de sa partie immergée. Il crée ainsi autour de lui une vague d’étrave qui limite sa vitesse. La longeur d’onde de la vague d’étrave est fonction croissante de la longueur du navire. Jusqu’à récemment, on était incapapable de produire des navires pouvant dépsser leur vague d’étrave lorsque le navire vient buter sur elle. En théorie, un navire ne peut pas dépasser sa vitesse maximale donnée par la formule suivante : Vitesse max (en Kts) = 2,5 √longueur de flottaison (en mètre)