Choisir un profil naca, et angle de derive de route

Juste pour voir, j'ai fait une comparaison des différents profils symétriques...
Parce qu'il n'y a pas 1 profil naca, il y en a tout un tas selon ce que l'on cherche.
Après comparaison, j'en retire que :
- les différences de portance entre tous les profils sont très faibles. Et la logique reste toujours la même : plus l'angle est élevé, plus la portance est forte.
- Les différences de traînées sont plus marquées, sans que ce soit non plus énorme. Donc le respect du profil n'est pas non plus fondamental.
- Les profils tarabiscotés apportent souvent 1 point positif pour 25 négatifs, du coup, vaut mieux se rapprocher des naca standards 00XX sans fioritures.

  • plus l’épaisseur est sur l'avant du profil, plus le profil est tolérant sur une large plage d'angles. A l'inverse, un profil qui aurait une épaisseur maximum pratiquement au milieu a sa traînée minimale sur un seul angle. Donc, typiquement, pour un foil, la logique sera de le rendre hyper-spécialisé, puisque son angle est défini par construction... A l'inverse, pour un safran qui va aussi bien se retrouver pratiquement dans l'axe ou braqué à 15°, on devrait préférer avoir pratiquement un bord d'attaque cylindrique et des cotés tous plats, pour minimiser sa traînée à ces valeurs extrêmes, mais en étant moins que le naca moyen sur globalement toutes les valeurs intermédiaires.

  • plus le profil est épais, plus il est prévu pour une angulation forte. Un profil fin va avoir une traînée plus faible pour les petits angles, et plus grande pour les gros angles (au delà de 5°).
    Par ailleurs, un profil épais (ou court, ca revient au même), va avoir un ratio portance/trainée maximal suppérieur. (mais à un angle supérieur)

-> Du coup, il serait bien utile de savoir entre quelles valeurs peut varier l'angle de derive d'un voilier (la différence entre le cap et la route), pour savoir quel est la taille de profil la plus adaptée. Vous auriez cela en tête ?

Après, c'est juste une petite analyse que je viens de faire après des comparaisons, en prenant données théoriques, ces dernières pouvant être plus adaptées à l'air qu'à l'eau. Donc, si quelqu'un a des supers connaissances sur le sujet, il pourra venir me corriger :D

L'équipage
18 nov. 2016
19 nov. 2016
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Bonjour Peuwi,
.
Bonne analyse.. Mais connaitre les valeurs de dérive d'un voilier (aux allures de près essentiellement) nécessiteraient de la part du concepteur analyses et études, informatiques aujourd'hui, expérimentations et retours multiples. Pas simple, ce qui entraine généralement le "meilleur" compromis. Mais, et c'est le cas, le chantier suit son prix de revient. Il est vrai que la simple tôle est devenu le grand standard !

19 nov. 2016
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il y a un paremetre que l'on ignore ou que l'on veut pas prendre en compte . Chaque profil est optimisé suivant une plage de vitesse bien precise ...le gros probleme c'est que sur nos voiliers la vitesse n'est pas constante car elle depends aussi du vent ... donc un profil sera adapté à telle vitesse mais ne le sera pas à d'autre ...

a partir de là c'est du gros n'importe quoi ,et il n'y a que la foie qui sauve

19 nov. 2016
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L'intervention de Peuwi n'est pas dénuée de bon sens, ni technique pas plus que pratique...
.
Le débat du fil proposé peut s'élargir aux profils de safran... Que de raccourcis montés par les chantiers...
.
Et pour aller au mieux, dessins d'appendices et.. surfaces.
Larges débats, non ?
Parfois, cela me fait sourire, dans les cas des safrans, bords d'attaque rectilignes et bord de fuite arrondis.. Bah, si cela est plus joli ???? Simple exemple.

19 nov. 2016
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Globalement cela est souvent vrai mais il ne faut pas tourner au dogme. Par exemple René Couzinet, célèbre ingénieur aéronautique concepteur du magnifique Arc en Ciel III ne voulait pas tenir compte des remarques justifiées de son pilote Jean Mermoz sur la conception de la queue de l'avion avec une gouvernail trop petit et masqué, posant des problème de pilotage.
(Le Titanic aurait-il pu éviter de peu son iceberg si son gouvernail avait été meilleur? etc...)

19 nov. 2016
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attention tout ce qui est joli généralement ça marche bien ...

24 nov. 2016
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Oui mais l' Arc en ciel était un avion dangereux ( instable en lacet) , justement à cause de sa dérive trop petite.

19 nov. 2016
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bien sur Calypso,
.
Mais cette plage de vitesse est relativement faible (qualificatif pas le plus adapté), mais tu me comprends.

19 nov. 2016
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il faut etre lucide nous plaisancier ne sommes pas en mesure de definir un profil qui ferait allé plus vite nos bateaux . Pour cela il faudrait déjà dans un premier temps mesurer avec precision nos vitesses et pas au pif ,avec un chrono ,un etat de mer et une force de vent mesuré ....puis modifier les profils et remesuré ....etc ...et refaire un ,deux dix profils ,et autant d'essai ...

Par contre nettoyer bien notre caréne ,bien regler notre greement,avoir des voiles correcte et savoir faire les bons reglage ..là on peut grapiller des 10eme de nœud . Les profils c'est du 100eme de nœud aléatoire ...

19 nov. 2016
19 nov. 2016
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bonjour
sur les vieux quarter ( ex ior ) le changement de quille et safran ( donc de profil ) est frequent en cas de renovation et remise au gout du jour pour etre plus performant .

salut

19 nov. 2016
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www.jefa.com[...]der.htm
tu as différents profils naca...
des fois le profil du safran joue pas mal,quand il décroche par exemple...et un safran qui décroche au surf sur un bateau modeste malmené par le vent et la houle,ça fait mal aux bras je vous l'assure !
sa surface aussi,sa compensation,je connais des bateaux durs à barrer qui sont devenus des anges après modifications des safrans
un safran trop épais sur un bateau léger aura des soucis à vitesse élevée,
un trop fin aura le souci inverse
il n'y a pas de safran parfait,il sera bon à une certaine vitesse et moins bon au dessus et au dessous
le tout c'est de trouver le bon compromis et ne pas trop aller dans les extrèmes

19 nov. 2016
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Un point pas évoqué pour l'instant:
Ne pas négliger l'allongement du safran c'est un élément d'autant plus important que le profil est capable de fournir une portance importante.
Quand le profil génère une portance, le fluide tend à échapper à la pression en contournant le bout de l'appendice, outre réduire la portance du bas de l'appendice, c'est une source très importante de turbulence.

Un autre point, concernant les safrans et moins les dérives des voiliers est qu'ils se trouvent dans un écoulement souvent déjà turbulent du fait de la dérive et même de la carène elle même. C'est une des raisons pour laquelle les différences ressenties par les barreurs sont plus importantes que ce que pourrais laisser croire les courbes produites par xfoil.

20 nov. 2016
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L'allongement apporte de la finesse. Cela est vérifié sur les planeurs qui peuvent atteindre 50 et autrefois sur les avions Hurel-Dubois et le pour célèbre U2. Le problème de la turbulence en externe de bout d'aile est connu et étudié depuis très longtemps car le raccordement de l'air d'extrados en dépression et l'air d'intrados en surpression provoque de forts vortex postérieurs qui freinent beaucoup et s'étendent loin. De nombreux procédés ont été ou sont utilisés pour en diminuer l'effet: fort allongement, forme elliptique de l'aile du saumon (cf. Spitfire), profils rapportés très étudiés par Whitcomb et actuellement généralisés plus ou moins bien sur tous les avions, grilles rapportées inspirées des bouts d'aile des oiseaux grands planeurs qui en jouent admirablement (on ne sait pas encore le faire).
Pour le gouvernail d'un bateau on a visé l'allongement et la forme plus pu moins elliptique. Cela se traduit par un gouvernail suspendu et du coup la mèche est fortement sollicitée et peut casser (cf accident d'une coureuse célèbre).

24 nov. 2016
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Il me semble que certains avions de voltiges ont des profils symétriques à fortes epaisseurs.

20 nov. 2016
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@outremer,
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Simple remarque, il est peut être important d'expliquer la notion de FINESSE.
Je me permet de prendre ta place... Un planeur, dans le cas précité, d'une finesse de 50 signifie pour aller au plus simple (en tenant compte de critères de pilotage en aviation), que si celui-ci se trouve à une hauteur SOL de 1000 mètres, ce dit planeur parcourras une distance de 50.000 mètres rapporté au sol.. avant de se retrouver sur le sol, bien évidement en conditions théoriques.. Ne rentrons pas dans le détail.
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Merci outremer de m'avoir permis d'intervenir pour mieux comprendre ton.. intervention .

BAT.

24 nov. 2016
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Attention: tous les profils en aéronautique sont dissymétriques, ce qui fait qu'ils génèrent de la portance, même à incidence nulle.
Sur nos safrans et quilles , les profils sont symétriques.
Par contre, effectivement, il convient de regarder pour des foils qui eux ont bien besoin de portance.

24 nov. 2016
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Un profil symétrique (comme un safran) ne fournit de la portance que s'il a de l' incidence. Sinon à incidence nulle, portance nulle.

19 nov. 2016
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Qui répond à la question sur l'angle de dérive d'un voilier moyen?

20 nov. 2016
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entre 5 et 10° suivant l'état de la mer et de la vitesse du bateau ..plus tu vas vite moins tu derive

20 nov. 2016
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Et donc le meilleur profil pour un voilier de croisière avec cette dérive est le n°...

20 nov. 2016
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Ca c'est une bonne question. Toutefois, En revenant à notre ami, si il étudie une nouvelle dérive il prendra ce qui pourrait convenir, s'installer.
Je suis en train d'étudier un ensemble de bi-safrans, et pour l'instant, j'ai dessiné avec un NACA 012 s'amincissant vers le bas.
Bien, pas bien? Je n'en sais rien. Ce qui a guidé l'idée, ce sont des photographies de nombreux safrans actuels.
JJ

20 nov. 201620 nov. 2016
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Ça, c'est une mauvaise question.

Parce qu'il y a plein de truc qui ne sont pas calculés sur la moyenne, mais sur le maximum...
Par exemple, le meilleur profil pour les conditions "moyennes" au près est un profil qui ne permettra pas de raccrocher rapidement après un virement de bord, surtout par petit temps...

20 nov. 2016
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pour vous donner mon expérience j ai refait un safran sur un trident 80 qui avait un profile naca , les proprios en sont très content car le bateau est moins dure a la barre et répond avec un seul doigt . ne pas oublier surtout de ne pas faire une arrête sur le bord de fuite mes un angles d environ 45° cdt

20 nov. 2016
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A ton avis; Le safran sera incliné de 8° (inclinaison du tableau et aiguillot que je ne peux remplacer) La section de profil doit-elle être à l'horizontale, ou elle peux garder cette inclinaison?
JJ

20 nov. 2016
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inclinaison n est pas un souci , si tu a peur de te lancer fait ci une maquette et voie sont comportement

20 nov. 201616 juin 2020
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Voici le résultat du changement de safran sur un TRI de Dick Newick (course du Rhum il y a longtemps) sur Wallonie-Bruxelles...
.
Plan dessiné à la main, profil NACA 0012.
Pour agrandir, cliquer deux fois sur l'image pour mieux comprendre.

20 nov. 2016
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Bref,
ce que je voulais également démontrer... est que suivant l'espace disponible dans un puits de dérive (en largeur), ou en appendices divers tels qu'un safran, tout se base sur le 30% (soit épaisseur souhaitée) de son projet... et de par delà le profil souhaité ou ... en affinant par le bas, comme GRIBOU25 le désire.

Sportivement,

21 nov. 2016
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Si la dérive moyenne des voiliers est entre 5° et 10°, c'est important, et on devrait alors viser les profils les épais : NACA 0015 ou NACA 0016, lesquels sont encore plus performants avec 6° de derive qu'avec 10°
Par contre, cela ne justifie pas non plus d'avoir des profils énormes NACA 0018 ou plus.

www.profili2.com[...]ilo.asp

Good news ! Une grosse dérive, c'est plus solide :D
Et si c'est lesté, ben, il y a plus de lest :)

Cela a été évoqué plusieurs fois ici, et pourtant :
- à priori, la vitesse n'influe sur l'efficacité du profil ... Du moins, tant que l'on reste dans le même régime, ce qui correspondrait à des vitesses très éloignées de ce que l'on obtient avec un voilier :)
Quelle que soit la vitesse, si on a 7% de dérive, un NACA 0016 va freiner moins qu'un NACA 0012. (essentiellement par ce que fine ou pas, la NACA 0012 qui avance en crabe devient sacrément plus large)

21 nov. 2016
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La vitesse n'influe pas sur l'efficacité du profil, mais la portance varie avec le carré de la vitesse. Plus le bateau va vite, plus le plan anti-dérive est efficace, et fournit la même portance pour une incidence plus faible, avec donc moins de trainée.
Pour faire du cap sur le fond, il faut aussi chercher à aller vite.

21 nov. 2016
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Ah, oui, effectivement. Donc plus le voilier va vite, plus le profil idéal peut être fin, puisque la portance augmente, et donc la derive diminue...
Par contre, pour un même voilier, j'imagine que s'il va plus vite, c'est que cela souffle plus, donc même avec moins de toile, le fardage va faire dériver le voilier un peu plus, compensant partiellement le gain de portance.

Du coup, un voilier léger peut avoir des profils plus fins, et un voilier lourd va pouvoir utiliser un profil plus épais.

21 nov. 2016
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La dérive sur un voilier est problématique presque uniquement au près serré, dès que l'on abat un peu à partir du bon plein, à condition que la vitesse ne soit pas très faible, l'angle de dérive devient très faible car la résultante portance+traînée est bien orientée.
Sur un voilier bien toilé et bien caréné, à cette allure, on s'approche de la vitesse cible (fonction de la longueur de la ligne de flottaison dans les conditions du moment) à partir d'une force de vent plutôt faible, entre 10 et 15nds réels ?

Au delà de cette force de vent, la gîte augmente, puis tu réduis la voilure, le fardage bien sûr augmente et la vitesse ne s'améliore que peu : il faut une meilleure portance du plan antidérive pour continuer à faire un bon cap.

La portance augmentant avec le carré de la vitesse, sur un bateau rapide (au près), on peut se permettre d'avoir des appendices plus petits.
Par exemple sur une planche à voile qui plane un tout petit aileron suffit à accrocher...

24 nov. 2016
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Pour la derive j'estime toujours 5 degrees au pres a partir d'une vitesse minimale, par ex 4 noeuds.

Mais mieux vaudrait mesurer la derive:
Il faut 2 GPS, un a l'avant du bateau, l'autre a l'arriere, les deux dans l'axe du bateau.
L'angle entre les deux GPS versus le cap est la derive.

Ca permettrait de mieux evaluer les profils naca en comparant differents allongement, epaisseurs, surfaces, ...

24 nov. 201624 nov. 2016
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J'ai comme un doute, là.

Si l'avant du bateau n'a pas le même cap que l'arrière, au bout d'un moment ils seront bien loin l'un de l'autre, ou bien j'ai mal compris ?

Peut-être voulais-tu comparer le cap compas et le cap donné par le GPS ?

Le plus facile je pense est de regarder sur la carto l'angle entre la route fond avant et après le virement et comparer avec les caps compas (en supposant que le courant est négligeable)

24 nov. 2016
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Je pense que c'est la formulation qui est perturbante. Entre les 2 GPS, il y a une droite, qui correspond au cap vrai du bateau (s'ils sont bien centrés). Cette droite ne se confond pas avec la route fond du bateau (donnée par le GPS), l'angle entre les 2 étant la dérive. C'est ce que je comprends de la phrase ci-dessous.

On peut aussi corriger le cap compas de la déclinaison et de la déviation pour arriver au cap vrai et évaluer précisément la dérive.
Difficile à faire de toute façon sur mer agitée quand toutes ces valeurs oscillent en permanence en fonction des vagues ?

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Ce serait alors le système avec deux GPS dont disposait Jean Luc Van Den Hede.
Ces deux GPS sont distants d'une cinquantaine de cm et peuvent donner si je ne trompe le cap du bateau (la direction de son axe) mais cet appareil coûte très cher et il faudrait comparer ce cap à un troisième GPS, ordinaire lui.

24 nov. 201624 nov. 2016
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En fait, c'est un seul récepteur GPS qui gère 2 antennes pour donner un cap par mesure directe.
Si le cap est stable, ce sera le même que le cap donné par un gps ordinaire, mais qui lui est donné par différence des positions successives.

24 nov. 2016
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J'ai pas essayé, mais si cela amuse quelqu'un, je pense que l'on peut faire une mesure directe entre l'axe du bateau et un bout flottant trainé par le bateau ou entre le cap du bateau et l'observation du bout au compas de relèvement.

24 nov. 2016
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Suffit de pêcher à la traîne ça se voit très bien

Québec, le cap Gaspé

Phare du monde

  • 4.5 (176)

Québec, le cap Gaspé

2022