Centre vélique, emplacement mât, trimaran

Bonjour,

Je pense avoir compris l'histoire du "centre vélique" sur un monocoque.
Aussi, dit-on, «la GV c'est le cap, la voile avant c'est la vitesse».

Les trimarans attisent en ce moment toute ma curiosité, et je m'interroge sur les choix des constructeurs concernant l' "emplacement du mât".

A titre d'exemple, les deux visuels suivants :
www.yacht.de[...]05.html
et
visionboats.com[...]jpg.jpg
visionboats.com[...]3cd.jpg

Certes ils ne sont pas de longueur identique (12m pour le premier, 10m pour le second), mais quand même : Pourquoi ces deux constructeurs ont placé le mât à un endroit radicalement différent ?

Ont-ils simplement placé le mât à un endroit différent par rapport l'aménagement intérieur ? J'en doute...

Quand on regarde les trimarans de course au large (50 pieds par exemple), il ne me semble pas que le mât soit si avancé.
A l'inverse, lorsqu'on regarde les catamarans sport de 18', on constate que le foc est largement plus petit que la GV.

J'ai trouvé un pdf à propos de la stabilité des trimarans :
sans.jean.free.fr[...]UES.pdf
Interessant (même si j'avoue ne pas avoir eu la compréhension que son auteur attendait des lecteurs ;-) ).
On y apprend que le poids du multicoque a une grosse influence dans la formule. Du coup on pourrait être tenté de penser «les 18' flying phantom c'est normal qu'ils ont un tout petit foc (par rapport à la GV) , contrairement aux 50'». Mais ce raisonnement ne tient plus lorsqu'on compare (pour essayer de comprendre) le dragonlfy 40' (visuels au-dessus) et le Black Marlin de Vision Boats (visuels au-dessus).

Je ne sais plus quoi penser de cette histoire de centre vélique (d'emplacement de mât) sur les trimarans.

Merci pour vos lumières.

L'équipage
03 déc. 2018
03 déc. 2018
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J'aurais tendance à dire que plus les volumes de coques sont importants à l'avant, plus le mât peut être avancé.
Il y a plutôt intérêt à avoir un centre vélique sur l'arrière avec des coques effilées.

03 déc. 201803 déc. 2018
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Pourquoi établis-tu une relation entre le centre vélique et la position du mât?

C'est strictement indépendant. :tesur:

Tu peux tout à fait avoir un mât très en avant et un centre vélique a l'arrière ou lycée de Versailles, tout dépend de la nature et de la forme du gréement et de l'allure.

03 déc. 2018
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@Nemo : lorsque tu raccourcis (un peu) ou allonge (un peu) la longueur de l'étai, le voilier devient alors soit plus ardent soit plus mou. Avec cette variation de longueur de l'étai, tu modifies la position du centre vélique.
Non ?
Ou alors c'est moi qui n'utilise pas les bons mots (ce qui est bien possible).

Selon le même principe, à allure au près, si le mât est à une position plutôt centre ou s'il est à une position un peu plus vers l'avant, ça change totalement le comportement du bateau, non ?

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Sur un bateau donné, effectivement, la position du mât influe sur le centre vélique.

En revanche, ta question porte (ou semble porter) sur la position du mât sur des navires de types différents et dans ce cas, la position du mât comparée d'un modèle de navire à un autre est totalement déconnectée de la position du centre vélique, d'autant que la position du centre vélique pour un gréement donné et son évolution dépend de l'allure.

03 déc. 2018
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Scientifiquement, quand tu veux comparer deux choses, tu ne change qu'une variable, autrement c'est le boxon.
Tout ça pour dire que, bien évidemment, mon explication ne se comprend qu'en comparant avec un gréement identique dans les deux cas.
:heu:

03 déc. 2018
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Ok, bien compris.

03 déc. 201803 déc. 2018
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Il ne me semble pas t'avoir adressé la moindre réponse ni contredit de quelque manière que ce soit ton post. :tesur:

Comme l'indique l'indentation, je répondais aux propos du post de lancement de Steph 753 et pas à toi.

03 déc. 2018
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Comme dit Nemo, position de pied de mat et centre vélique, non pas de rapport. Ca dépend aussi de la quête du mat et de la répartition des surfaces entre GV et voiles d'avant.

Le pied de mat d'un multicoque subit des contraintes mécaniques énormes. On ne place pas un pied de multi n'importe où sur la structure. Sur les trimarans de courses. qui ont des bras de liaisons croisés, l'archi s'arrange pour avoir le pied de mat, la dérive (s'il y a) les bras de liaison à peu prés au même endroit. Tous les efforts se retrouvent à peu prés au même endroit, il faut donc renforcé cette partie et c'est tout (enfin presque, c'est vraiment simplifié) et faire plus léger sur le reste.

Les multis de croisières, doivent jouer sur le tableau du confort en plus, en prenant en compte les aménagements. Une épontille ou une cloison structurelle mal placé et le bateau est invivable.

La position du mat dépend aussi de la part que l'on veut donner au voile d'avant. Un foc auto-vireur facilite les manoeuvres, un génois a recouvrement aura plus de puissance dans le clapot.
Les multis de course sont prévu pour des solitaires. Avoir des voiles sur stockeur, c'est plus facile à gérer que prendre des ris. Donc un mat reculé va être plus adapté pour un solitaire. Sur un bateau de course, avoir une trinquette, un foc, un code 0, un code 5, un spi ne pose pas de problème. Pour un amateur, il faut les sous pour... donc parfois un génois sur enrouleur c'est mieux. On ne va pas parler surface de recouvrement aujourd'hui :).

Pour les catas de sport, c'est différent, les surfaces de voiles font parti de la jauge. L'architecte ne fait pas ce qu'il veut.
En cata de sport, l'équipage ne s'occupe que de la GV au prés, et un peu la GV et surtout le spi au portant. Le foc est juste là pour améliorer l'écoulement de la GV.

Est ce que j'essaye de t'embrouiller ???
Si tu as une dérive sabre inclinée, selon sa longueur immergée elle ne donnera pas le même centre anti-dérive. Comme sur un multi, à partir d'une certaine vitesse, il est intéressant de remonter la dérive pour limiter les efforts car à partir d'une certaine vitesse plus besoin de toute cette surface. Généralement on va vite quand ca souffle fort, donc c'est quand on prend des ris, et comme le centre de dérive change car on a remonté partiellement a dérive, il faut aussi que le centre vélique bouge. Donc l'archi mais un mat avec une forte quête au mat ce qui par la même occasion limite (un peu) l'enfournement.

03 déc. 2018
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Point de vue aérodynamique basique :
Surtout au près une voile est une forme porteuse équivalente à une aile. Son centre de portance se situe et évolue entre 25 et 33% de la corde, mesuré depuis le bord d'attaque (en incidence, souvent décrochage au dessus de 17° du vent relatif).
La portance est fonction de divers paramètres dont la très importante finesse, rapport de la longueur à la largeur.
Un allongement majoré augmente la finesse mais éloigne le centre de portance de la base du profil, et va influer sur l'équilibre en roulis du bateau. Si le plan porteur est obliqué
l'éloignement du centre de portance en provoque aussi un recul.
Quand on utilise deux formes porteuses elles peuvent interférer, sachant qu'il y a dépression sur l'extrados, surpression sur l'intrados ET que le flux arrière du profil est globalement dévié vers le bas si le plan était horizontal, extrados vers le haut, intrados vers le bas, ce qui peut conduire à provoquer une majoration de la portance du plan arrière.
Si elles sont relativement assez espacées la résultante des deux portances se situe en un point très particulier intermédiaire situé entre les deux d'où on va calculer l'équilibre avec le centre de portance de l'antidérive,
l'antidérive pouvant être nettement individualisée ou confondue complètement avec la coque.
Cette disposition peut augmenter la stabilité vélique globale du système.
Si la voile avant recouvre assez la voile plus arrière on peut considérer alors qu'il n'y a plus qu'une seule grande voile, douée d'un effet de fente qui peut majorer la portance, avec un seul centre global de portance.
La force résultant de la portance est transmise par l'ensemble de la mâture jusqu'à la coque porteuse et interagit avec la portance du plan antidérive.
Naturellement la position du point d'application vélique transmis à la coque va se composer avec la position homologue résultant du plan antidérive sous forme d'un couple sur lequel va agir le contrôle de stabilité globale en lacet de la coque.

03 déc. 2018
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merci pour vos explications.

Et effectivement, mélanger plusieurs choses n'était pas malin.

03 déc. 2018
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rappel :le centre de derive est le centre de gravité de la projection longitudianale de la carene ..donc rien à voir avec le volume

le centre velique considéré est également le cdg de l'ensemble des voiles projetées longitudinalement sans tenir compte du recouvrement GV,Genois ..

sur un monocoque le centre velique est placé sur l'avant du centre de derive (entre 6 et 20% de la longueur flottaison suivant le type de bateau) .

par contre sur les multicoques c'est le contraire le CV est sur l'arriére du CD

03 déc. 2018
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je comprends pas :
"sur un monocoque le centre velique est placé sur l'avant du centre de derive (entre 6 et 20%...)"

si c'était le cas, le bateau serait très nettement mou, alors que la plupart des voiliers sont neutres ou très légèrement ardents (donc CV en arr de CD)

03 déc. 2018
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Bill56,

la dissymétrie de la carène d' un mono à la gite rétablie l' équilibre, et lorsque la gite devient trop importante, le bateau devient ardent.

Gorlann

03 déc. 2018
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ardents ou mou c'est un probleme entre les voiles elles m^me , l'une trop bordé par rapport à l'autre ou en fonction de la force du vent disproportionné l'une par rapport à l'autre …

cette position du CV par rapport au CD "compense" le freinage dû à la dissymétrique de la coque lorsqu'elle gite surtout sur un mono

10 déc. 2018
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Quelques commentaires qui n'enlèvent rien à ce qui précède mais complète la réflexion sur l'équilibre d'un voilier :
- la gite d'un monocoque a bcp d'influence sur le déplacement du centre de poussée vélique vers l'extérieur de la coque (sous le vent), si on fait une projection verticale pour ramener ça à la surface de l'eau, entre le centre de poussée et le centre de résistance à l'avancement de la carène ça fait un couple qui tend à faire tourner le bateau au vent (ardent). En faisant de la planche à voile pendu sous la voile inclinée au vent (le contraire d'un monocoque) on sent la planche partir à l'abattée.
- sur un tri, au fur et à mesure que le vent monte, la coque sous le vent s'enfonce et augmente sa résistance à l'avancement, le centre de résistance de la carène se déplace sous le vent, on peut passer d'ardent par petit temps, à neutre par médium et mou par vent plus fort
- un peu idem sur un catamaran, variable en fonction de sa sportivité ou croisière, lorsque la coque au vent soulage, le centre de résistance de la carène se déplace sous le vent, la gite est très faible, le centre de poussée et de résistance de la carène peuvent se retrouver très proche.
L'architecte naval a donc bcp de paramètres (y compris habitabilité, poids, maniabilité/stabilité, etc...) avec lesquels il doit jouer pour arriver au résultat souhaité par le chantier.
Cordialement
Yves

10 déc. 2018
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Calypso bis et consort, petit rectificatifs, si les voiliers sont plutôt ardents, ce sont les architectes navals qui les rendent ainsi, a la demande des chantiers navals, vu que les clients sont des mâles dominants.
Cela est aussi valable pour la stabilité, les ferrys ont des mouvements doux, par opposition à d'autres types de bateau(qui ne connait pas un marin-pêcheur malade sur un ferry).

10 déc. 201810 déc. 2018
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Pour revenir à la position des mats sur les trimarans.
Vous avez sans doute remarqué à la dernière route du Rhum que plus les bateaux sont récents, plus le mat est reculé.
Il est environ aux 2/5 (voir moins) de la longueur de la coque centrale en partant de l’arrière.
Impressionnant, quand on pense qu'il y a trente ans, il était aux 3/5.

J'y vois deux avantages sur un bateau de course : permettre l'usage de plusieurs emmagasineurs de voiles d'avant (comme déjà dit plus haut) et lutter contre l'enfournement.

10 déc. 2018
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au depart il y a toujours la theorie sur laquelle on s'appuis puis avec le temps et l'experimentation appliquée et validée par des essais et des mesures les choses s'affinent petit à petit

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