Compréhension de l'effet de carène

Bonjour,

J'ai un peu honte mais je viens vers vous car je ne trouve pas dans la littérature.

Je n'arrive paas à me représenter physiquement la raison pour laquelle la gîte provoque un effet de lof et la contre-gîte une abattée.

Auriez-vous une analogie pour faliciter le processus s'il vous plaît ?

Merci d'avance aux contributeurs.

L'équipage
12 sept. 2022
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Pense à la forme d’une banane ;) que


12 sept. 202212 sept. 2022
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Imagine de regarder le bateau d'en haut, en vertical en dessous de toi, le mât t'apparaît comme un point. La force de propulsion est appliquée disons à un tiers de la hauteur du mât.
Bateau sans gîte, la force de propulsion est appliquée dans l'axe du bateau, d'en haut tu "vois" un vecteur aligné avec l'axe du bateau.
Le bateau gîte de 20° environ sur tribord: d'en haut tu vois le mât sur la droite (sa projection), la force de propulsion ne sera plus dans l'axe du bateau mais parallèle à celui -ci et appliquée dans un point écarté sur la droite. La résistance de carène étant toujours dans la coque, tu as une force propulsive et une force resistante parallèles et opposées (un moment), ce qui tout seul induit une rotation.


Calypso2:Ça ne marche pas car la carène étant dissymétrique la force résistante n'est plus dans l'axe du bateau ·le 12 sept. 14:00
Chtit Luma:Tu ne peux pas le dire sans savoir où se trouve le centre de carène au moment considéré. Selon les formes, il peut se trouver d'un coté ou de l'autre de l'axe du bateau.·le 12 sept. 14:13
Addis:Mais si c'est ça. Calypso et Chtit, vous avez raison, la force résistance n'est plus au centre de la carène, mais il est tout de même quelque part sur la carène. Avec beaucoup de gîte, vue d'en haut (donc la projection verticale) de la force propulsive est tellement décalée qu'elle a quitté la carène. Elle est dans l'eau sur le côté, loin loin de la force résistance. On a donc créé un couple, le bateau va donc tourner.·le 17 sept. 16:25
Calypso2:Et lorsque l'on remorque un bateau qui gîte pourquoi l'on doit compensé sa route avec le safran ou lorsque c'est un bateau à moteur ·le 17 sept. 19:10
12 sept. 2022
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C’est la pression des filets d’eau sur la carène qui produit cet effet . Un schéma serait plus parlant mais ne sachant pas dessiner ....
Par exemple en deriveur style laser , tribord amure quand tu gîtes les filets d’eau exercent une pression plus importante sur la carène du côté gauche .
Tu auras beau tirer sur la barre pou abattre rien ne se passera . Par contre dès que tu choques et que le bateau se remet à plat là ça marche .
Pour la Contre gîte c’est pareil


12 sept. 2022
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Si tu oublie volontairement la poussée des voiles ça marche aussi. Dessine les lignes de flottaison bâbord et tribord vue de dessus, cela forme deux arcs de cercle un à droite et un à gauche. Met les deux pointes de flèches >> vers l'avant. Le bateau suis la flèche sur laquelle il s'appuie.

Après tu peux t'intéresser au poussées veliques si tu veux, mais un kayak de mer toune aussi à la gîte et contre gîte.


12 sept. 2022
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tu passes d une carene symetrique bateau a plat , a une carene dis-symetrique bateau gité , c est cette dissymetrie qui fait fait touner une carene à la gite


Rigil:Tout à fait, il existe d'ailleurs des carènes "symetriques" qui rendent la gite neutre à la barre et au cap (l'exemple le plus célèbre est le Tumelaren de Knud Reiners)·le 12 sept. 15:22
Morteen:C'est sûr que si tu navigues sur un tonneau sa carène sera neutre à la gîte 😛·le 12 sept. 15:26
Morteen:Lire la gîte sera neutre pour sa carène, pardon.·le 12 sept. 15:27
Rigil:Et pourtant ses double ended, qui n'etaient pas des barriques, restaient absolument neutres même avec les haubans dans l'eau, le génie sans doute.En tous cas, je n'ai jamais mis plus de deux doigts sur la barre, dont l'extrémité était d'ailleurs étonnamment fine, plus qu'une queue de billard.ibb.co[...]XCkHQPf ·le 12 sept. 22:15
Morteen:@Rigil : je ne connais pas. Tu as des liens ? Des infos ? Merci.·le 13 sept. 08:49
Lulu2:@Rigil. Je crois que si le Tumlaren est doux à la barre lorsqu’il gîte, c’est principalement parce que c’est un bateau étroit. Pas parce que sa carène est symétrique.·le 13 sept. 09:04
12 sept. 2022
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Lorsque le bateau gîte la surface mouillée est dissymétrique il y a davantage de frottement du côté de la gîte que de l'autre. Ainsi le bateau tourne, lof.
Cet effet est compensé par le safran qui n'est pas dans l'axe du bateau. On estime l'angle d'environ 5 degrés suivant la gîte et le type de bateau


12 sept. 2022
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Bonjour
Autant je comprenais les explications de roberto, autant celles de Calypso2 me perdent... En effet si les frottements sont supérieurs du coté de la gite, le bateau devrait tourner du coté de la gite, c'est à dire à l'opposé du Lof. (rapprocher le voilier de l'axe du vent)
A quel moment je me trompe dans la compréhension ?
Merci !


Calypso2:Le frottement provoque un freinage le bateau ira moins vite du côté de la gîte pour ce faire au lieu d'aller droit il va faire une courbe la distance parcourue à l'extérieur de la courbe sera plus grande que celle à l'intérieur.C'est important car l'on compensé avec un nouveau freinage de l'autre côté. C'est ainsi que lorsque le bateau est trop gîte on a un gros freinage d'un côté compensé par un autre gros freinage par le safran et ainsi le bateau n'avance plus ou moins ·le 12 sept. 10:18
Morteen:N'importe quoi. ·le 12 sept. 11:11
touctouc:Calypso tu creuses...·le 12 sept. 14:31
12 sept. 2022
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Sur un quillard à la gite, ce qui provoque surtout le lof, comme l'explique très bien Roberto, c'est le fait que le centre de voilure se décale sur le côté du bateau et ne se trouve plus juste au dessus du centre de carène. Si l'on est, par exemple tribord amure, on a donc le vent qui "pousse" (ou plus exactement "tire") un gréement dont le centre de poussée, à la gite, est sur la gauche du bateau et crée un couple avec la force de "freinage" de l'eau sur la carène.
Il y a aussi souvent la forme de la carène, dont les lignes d'eau se déforment à la gite pour rendre le bateau ardent. Mais ce n'est pas le cas de toutes les carènes. Une carène de scow, par exemple, aura ses lignes d'eau qui resteront plutôt "rectilignes" et dans l'axe de la marche à la gite, un peu comme un catamaran, et ne va pas rendre le bateau ardent à la gite.


tiktak:Tout à faitIl faut penser à un ski parabolique dont la courbe vient dans la neige s’imprimer.En voile un exemple typique est le HC16 que les coques bannane font lofer à la gite.Une carène non dessinée pour cela n’a pas cet effet.Mais si on charge l’avant on lofera davantage: couple entre frenaige et portance plus grand.Attention lorsque la force velique devient orthogonale à la voile, la gite augmente mais le couple du au freinage est nul.Le bateau n’avance plus il gite et derive ·le 12 sept. 13:10
12 sept. 2022
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Pas facile à expliquer simplement
Pierre Gutelle propose une explication mais ce n'est pas simple
À la gîte la surface mouillée est plus grande que l'autre donc le freinage du au frottement est plus portant ce qui fait tourner le bateau du côté de la moindre résistance.
Contrairement d'ailleurs à ce que j'ai écrit plus haut


FredericL:La surface mouillée augmente du côté où le bateau gite, donc sous le vent. Le bateau devrait donc abattre, mais il lofe. ·le 12 sept. 12:43
Morteen:Voilà c'est mieux 😁·le 12 sept. 13:55
Calypso2:Non Frédéric j'ai fait la même erreur que toi plus haut, le freinage fait lofer·le 12 sept. 14:03
ptiplouf:Je ne suis pas du tout certain que la surface mouillée augmente quand le bateau gite. On se place sous le vent et sur l'avant par petit temps justement pour réduire la surface mouillée. Sur les coques modernes avec des voutes très larges et très plates, je pense même que c'est le contraire. ·le 12 sept. 14:14
roberto:ptiploufdans des carènes style IOR, à environ 10° de gîte on trouvait une baisse de la surface mouillée d'environ 7-10%, puis elle remontait vite. Formes classiques ou très modernes je ne sais pas.·le 12 sept. 14:31
Morteen:Absolument Ptiplouf, avec les carènes larges la surface mouillée diminue à la gîte. En fait, la réponse à la question initiale est extrêmement complexe si on veut considérer autre chose que la poussée vélique. ·le 12 sept. 14:33
Morteen:Un article bien écrit sur les différentes formes de carènes. www.chasse-maree.com[...]-effets ·le 12 sept. 14:35
ptiplouf:Merci roberto.·le 12 sept. 14:43
12 sept. 2022
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L'explication de Roberto est la meilleure, l'influence des variations de surfaces mouillees est negligeable par rapport aux forces véliques. Prenez un laser et amusez vous à laisser la bôme partir au-dela de l'axe du mat au portant, vous allez vite comprendre !


12 sept. 2022
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Merci Morteen pour le lien. toutefois il n'explique pas pourquoi, malgré plus de frottements du coté gite, le bateau tourne du coté opposé.
J'oserais une explication : serait elle de la même veine que la vitesse limite (de carène) liée à la longueur du bateau ? En effet on pourrait imaginer que plus le bateau est long plus il y a de frottements et donc moins le bateau irait vite (à surface de voile/motorisation égale) Or il n'en est rien, c'est l'inverse.

De même la longueur à la flottaison du coté gite est plus grande que de l'autre coté, ce qui permet donc une vitesse supérieure coté gite.

Est ce cela ?


Morteen:www.culture-maritime.com[...]-cours8 Le petit dessin avec les bateaux est intéressant pour comprendre pourquoi la gîte loffer en modifiant la carène liquide. Mais je persiste à penser que c'est compliqué.·le 12 sept. 15:13
Calypso2:OK mais j'ai du mal à comprendre ce qui est expliqué lorsque je lis "qu'un bateau trop gîte déplace un volume d'eau plus important qu'un bateau à plat" deviendrait il plus lourd ·le 12 sept. 15:29
ptiplouf:Comme José. Depuis Archimède, on sait qu'un bateau gité a exactement le même déplacement qu'à plat.·le 12 sept. 15:30
Morteen:Je pense qu'il faut comprendre qu'il "traîne plus d'eau" (cf la forme de la coque, le cx).·le 12 sept. 15:38
ptiplouf:@morteen on t'a connu plus exigeant sur le vocabulaire :)·le 12 sept. 15:42
Morteen:Corrige moi sans hésiter.·le 12 sept. 15:44
FredericL:Quand le bateau gite, la composante verticale de la force vélique l'enfonce, il a donc plus d'eau à déplacer. ·le 12 sept. 15:50
missingdata:Le principe n'est pas si difficile à comprendre, en revanche les calculs demandent un modèle aux éléments finis : il faut imaginer seulement la moitié avant du bateau, la surface de carène du côté gité est supérieure à celle du côté opposé, la vitesse de l'eau étant identique des deux côtés à t=0 on comprend que la resultante des forces de poussée sur la carène est supérieure du côté gité. Si on decompose cette résultante en 3 composantes perpendiculaires on imagine que la composante horizontale perpendiculaire à l'axe du bateau est supérieure du côté gité --> le bateau tourne vers le côté opposé à la gite. Ce qui se passe à l'arrière est négligeable car la pression de l'eau y est bien plus faible même si l'arrière s'oppose au virage.·le 12 sept. 18:10
San Marco:@ Morteen, merci pour le lien. En regardant le dessin avec le bateau à la gite, on pourrait penser qu'à l'avant il y a plus de forces pressantes contre la coque, et à l'arrière une légère dépression (tout cela par rapport au coté non gité) ce qui créé un couple (moment) de rotation. Cette explication me parait cohérente. Ou bien ?·le 12 sept. 22:02
missingdata:@San Marco, c'est en gros ce que j'explique juste au-dessus.·le 12 sept. 23:36
San Marco:@missingdata : effectivement. Juste que -si l'on compare à une aile d'avion- la vitesse de l'eau doit être supérieure coté gité. Toujours dans la même optique, on pourrait penser qu'une aile d'avion aurait tendance à piquer (surpression sur la partie avant de l'extrados, dépression sur la partie arrière)·le 13 sept. 08:30
12 sept. 2022
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A mon sens la réponse de Roberto est la bonne, de plus il évite astucieusement tout vocabulaire compliqué.

Pour faire la jonction avec des notions (simples) de mécanique et faire la synthèse des différents autres commentaires, je reformulerai de la façon suivante : la rotation (par la gite) du mat entraine une importante translation horizontale du point d'application de la force propulsive, dont la magnitude est en équilibre avec celle de la force de frottement dans l'eau de la carène. Le point d'application de cette force de frottement est peu déplacée par la gite. Par conséquent il se forme un couple, donc une rotation : le voilier lofe en l'absence d'action corrective. D'ailleurs si la gite est excessive le safran ne peut plus contrer ce lof puisque non seulement une action excessive le fait décrocher mais en plus le couple qu'il génère est de moins en moins bien orienté selon l'angle de gite, avantage ici aux bi-safrans.

La gite de la carène pourrait selon sa forme entrainer un léger déplacement du centre d'application des forces de frottement sous le vent, cela aurait tendance à générer un couple dont l'effet serait une légère abattée par rapport à la "force inertielle" qui elle est appliquée au centre de gravité. Ce dernier couple est bien moins important que le "couple de lof".

En kayak j'imagine que le fait de faire giter la coque entraine un déplacement du centre de gravité de l'ensemble kayakiste-kayak, ce qui entraine également la formation d'un couple entre force inertielle (appliquée au centre de gravité) et force de frottement avec pour conséquence une rotation du kayak, le nez s'éloignant du côté vers lequel on fait giter (je n'ai pas étudié cette question de plus près, corrigez moi si j'ai tort).


bimak:Le fait de giter en kayak te dirige dans la direction opposée à ta gîte, on appelle d'ailleurs cela la "contre gîte"!·le 12 sept. 22:04
12 sept. 2022
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Merci à tous pour vos explications. Sincèrement très intéressant !
Je regrette avoir été assez bon matheux mais bien piètre physicien !

Sinon, à vous lire, est-il possible de faire une analogie avec une moto ?
Merci à vous, d’avance.


tiktak:Dans la moto c’est le moment dynamique qui fait tourner la moto quand on penche. Principe du gyroscope, le même qu’utilise les patineurs pour les pirouettes.·le 12 sept. 20:29
flokke:Bonjour Alex72, je ne crois pas que l'analogie avec une moto représente la mécanique du voilier. En effet, le motard penche pour compenser la "force" centrifuge générée par son virage. Or le voilier gite à cause du couple portée/force antidérive (ou autres constructions mécaniques, on peut représenter ça de plusieurs manières), puis cette gite le fait lofer. En fait je ne connais pas d'analogies de la mécanique du voilier...·le 12 sept. 20:50
12 sept. 202212 sept. 2022
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voici ce qui dit Pierre Gutelle à propos de la gite dans son tome 1 theorie du voiler



flokke:Merci Calypso2 pour ces textes, qui montrent bien que selon la forme de la carène, celle-ci peut générer une portance (et donc une trainée) et que selon les centres d'action de ces forces il peut en résulter un couple. Mais je comprends également que dans cette analyse, en dernière page (une fois qu'elle est revenue à l'endroit même si on est sous la ligne d'eau ;) ) l'auteur estime que le moment Force propulsive/Force de trainée plus ou moins égale aux forces de frottement et liées au déplacement) est bien supérieure au moment Portance/trainée. Effectivement le titre de Pierre72 mentionne bien l'effet de carène que vous avez bien explicité, mais dans son développement Pierre72 voulait surtout comprendre pour quelle raison principale un voilier lofe lorsqu'il gite, du moins c'est ce que j'en ai compris. Et pour ça, si je comprends bien, il y a pas photo, c'est pas l'effet de carène qui l'emporte... ·le 12 sept. 20:42
bimak:Sa question est plus précise, il demande pourquoi un bateau loffe à la Gîte et abat à la contre gîte, et si on a une analogie pour comprendre cela facilement. J'en reste donc à ma première explication plus haut. C'est facile à dessiner en plus. ·le 12 sept. 22:19
15 sept. 2022
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En tout cas, je renouvelle mes remerciements. Vos contributions et le site sont vraiment précieux. Le fait d’avoir plusieurs sons de cloche permet de véritablement s’interroger sur ces phénomènes. Merci


16 sept. 2022
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Franchement j'ai rien pigé à la majorité des explications...ce n'est pas à la portée de tous...perso quand je navigue je déteste la gîte aussi je règle mon voilier systématiquement pour quasiment ne pas giter y compris au près..et donc pour comprendre pourquoi le bateau lofe à la gîte j'ai une grande marge de progression quand à la compréhension du phénomène 😂 cordialement jean


16 sept. 202216 sept. 2022
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J'ai Lu avec intérêt les 'formulations' sur le déplacement des centres de poussée velique, mais restons simple et concret, la dissymétrie de la coque provoquée par la gîte est significativement primordiale : penser à l'efficacité (surfacique) du safran par rapport à la voile, ce que des essais en deriveur sans safran ou kayak confirmeront comme dit plus haut.
Ce n'est que par vent fort ou sensibilité de régatiers qu'il faut abonder prioritairement à la voile : encore une fois jouer avec la gîte sur un vaurien contredit les effets veliques jusqu'à F3-4.... Pensez alors aux efforts que vous exer ez sur votre barre pour comparer les forces en jeu (selon la force du vent)
Dans le cas du départ au lof sous spi, on a l'addition des deux phénomènes...
Mes œuvres vives 😉


16 sept. 2022
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C'est pas la carène qui engendre le coup de lof, c'est la quille. Plus elle est profonde et plus elle "tire" le bateau vers l'arrière du coté au vent pendant que les voiles "poussent" le bateau du coté sous le vent. C'est ultra simple à comprendre...


ptiplouf:Je ne crois pas. Comme expliqué précédemment dans ce fil même, les modifications d'assiette ont le même effet sur les kayaks qui n'ont ni quille ni dérive.Ce qui est rigolo dans ce fil, c'est que la solution est donnée par tiktak dès la première réponse. Mais du fait de sa formulation absconse, tout le monde passe à coté. ·le 16 sept. 11:23
16 sept. 202216 sept. 2022
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Effectivement la première réponse est la bonne, la carène (et pas la coque...) se déforme à la gite et fait lofer le bateau.
Lire pour comprendre le merveilleux livre de Jean-Marie Finot "éléments de vitesse des coques" avec des schémas qu'un enfant de 5 ans comprendrait.
D' ou la forme des bateaux modernes avec des arrières (et des avants) de plus en plus en larges pour garder des carènes symétriques même à la gite, (entre autres avantages, puissance par déplacement du centre de carène etc.).


16 sept. 202216 sept. 2022
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Sur l'importance comparée entre la composante au lof donnée par la seule carène gîtée (quand elle existe, d'autant plus une carène approche un solide de rotation cette composante tend à disparaître) et celle produite par la propulsion à voile, petit texte tiré de "Physics of sailing" (image du milieu)
Sous l'image de gauche, rect. rouge "Cette grosse composante aérodynamique noye/balaie les petits effets hydrodynamiques sur l'équilibre causés par la forme de la carène".
Autre dessin pour visualiser (l'image vient à 90° mais bon): bateau sans mât gîté vers la droite, vu de front --> si je le tire en avant, vers moi en gros par le point A sa carène gîtée tend à le le faire tourner vers la gauche.
J'enlève le filin de remorquage du point A et je le mets sur un mât contregité, point B, je le tire par là.
De quel coté va tourner le bateau? :)


ptiplouf:Dans ce cas, comment expliquer les départs à l'abattée ?·le 16 sept. 16:04
16 sept. 2022
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Plutôt que cent lignes d'explication, un petit croquis fonctionnera peut-être mieux.
Alors voilà comment se déforment les lignes d'eau en fonction de la gîte du bateau.
On comprend mieux pourquoi en gîtant d'un côté ou de l'autre le bateau peut avoir tendance à partir d'un côté ou de l'autre.
Si l'on ajoute à cela la poussée des voiles, on peut encore accentuer ces effets


Amidepittour:Je ne comprends pas ces schémas. En quoi la forme de gauche ferait tourner le voilier vers la droite ? Intuitivement j'aurais dit le contraire. L'explication de la poussée des voiles me convainc nettement plus.·le 17 sept. 00:49
17 sept. 202217 sept. 2022
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Curieusement, quand on fait une recherche internet dans les différents forums, la discussion concernant la cause du mouvement de lof (qui est une rotation du voilier vers le vent) provoqué par la gite, est ancienne et ressurgit périodiquement avec exactement le même argumentaire que celui qui est déroulé ici. Ça m’a permis d’approfondir un peu la question et de développer mes idées sur le sujet.

En gros deux théories semblent s’affronter :
1- le mouvement de lof serait provoqué lors de la gite par la modification de la forme de la carène
2- le lof serait provoqué par la modification des couples de forces.

Tout d’abord je crois important de rappeler qu’en physique toutes les accélérations sont expliquées par des forces, les rotations par des couples (ou moments) de force. Lorsqu’il y a une rotation, et le lof en est une, c’est qu’il y a un ou plusieurs couples de forces en action. Un couple résulte de l'application de forces à des points différents, le moment de ce couple est proportionnel à cet écart. Reste donc à identifier correctement ces couples et d’en déterminer la magnitude pour comprendre leurs contributions à ce mouvement.

L’étude des forces en matière d’aéro et d’hydrodynamique n’est pas forcément très intuitive. La dynamique des fluides est une branche de la physique complexe avec de nombreux détails importants et des calculs complexes dont la compréhension nécessité l’emploi de techniques mathématiques de niveau disons post-Bac. Même avec les meilleurs schémas, en aucun cas les théories de la dynamique des fluides ne sont accessibles aux enfants de 5 ans, sauf cas exceptionnels. Mais sans aller aussi loin, on peut en extraire quelques principes qui nous aideront à mieux comprendre les phénomènes en jeu.

Je pense notamment à la force de portance. Il existe un grand nombre d’idées reçues à ce sujet alors que pourtant les théories qui l’expliquent correctement ont déjà plus d’un siècle. Mais on peut en trouver une bonne explication -sans trop de formalismes - dans les papiers d’Arvel Gentry qui avait fait une série à destination des voileux dans les années 1973 dans «  » en accès libre sur internet. D’ailleurs dans la 5è édition du cours des glénans que j’ai entre les mains ces théories sont également reprises mais imparfaitement alors que la 8è édition pêche par l'abandon pur et simple de ces théories, sinon quelques principes généraux de base. De nombreux autres traités approfondis comme le livre de Bernard Cheret "Les voiles" abordent également ces questions avec pas mal de pertinence. Pour aller plus loin il y a déjà wikipedia avec comme entrée de recherche par exemple "théorème de Kutta-Joukowski".

Il existe malheureusement une idée reçue tenace, mais fausse, selon laquelle la portance d’un profil se déplaçant dans un fluide résulterait d’une déformation unilatérale du flux de ce fluide dans laquelle se déplace ce profil. Cette théorie fausse veut qu’une accélération du flux du côté de la déformation importante serait la cause de la force de portance. Alors, même si le théorème de Bernouilli n'est bien entendu pas remis en question, le jeu des pressions est bien plus subtil que ce pourrait laisser penser un allongement du chemin à parcourir pour les molécules qui composent le fluide dans lequel se déplace le profil.

Pour aller vite, en première approximation et surtout aux vitesses de déplacement qui nous concernent, la force de portance dépend non de la forme mais de l’angle d’incidence du profil. Si vous ne me croyez pas, essayez d'expliquer comment un avion pourrait voler à l’envers ? En fait même un profil plat peut engendrer une portance avec un angle d’incidence correct. Cette notion d’angle d’incidence est pourtant fondamentale et est le point de départ de la véritable explication du fonctionnement et du réglage d’une voile, du fonctionnement d’une quille ou d’une dérive ainsi que d’un safran et même de la résistance à la dérive de la carène hors appendices. Les profils de la voile ou d’une aile ne font qu’optimiser le flux de l’écoulement sur l’extrados pour allonger la zone d’écoulement laminaire et réduire la trainée induite. Notons également que la force de portance est perpendiculaire au vent apparent, la trainée induite dans l'axe de ce VA.

Maintenant revenons à nos moutons.

Je dois dire que je n’ai pas complètement compris le sens des contributions ici concernant la forme de la carène. Si l’idée est que la forme de la carène déterminée par son contour à l’endroit où elle rentre dans l’eau serait le moteur de sa trajectoire, eh bien, cette idée me parait naïve. Tout d'abord les effets de déflexion de l'eau n'ont lieu que si le voilier avance. Sans erre, ou avec trés peu d'erre, ses déplacements sont erratiques ou je ne m'y connais pas. Si le vent souffle par le travers ou en avant, la dérive sera importante et ne suivra aucunement la forme de la carène, même gitée, perturbant manoeuvres de port ou départs sur la ligne. S'il a de l'erre et devient manoeuvrable, il existe un flux d'eau des deux cotés de la coque, quelque soit sa forme. L’écoulement de ce fluide entraine bien des différences de pression. Celles-ci agissent toutefois selon la mécanique des fluides et non selon une sorte de principe de trajectoire imposée. J’imagine que l’idée serait de faire une analogie avec le « carving » à ski, où la courbe de la planche du ski permet de diminuer le dérapage. Ou encore la pénétration plus facile d’une lame courbe dans le sable si la trajectoire suit cette courbe. C’est oublier que dans les deux cas on peut obtenir une trajectoire en « dérapage » strict et que la rotation n’est possible que si on laisse jouer des couples de force. Je n’ai d’ailleurs lu aucun traité physique de l’analyse des trajectoires de voiliers ou cet effet « carving » serait un élément dans la trajectoire d’un voilier à la gite ou non.

Par contre il est vrai que le déplacement de la carène génère bien une force de portance (dépendant de son angle d’attaque jamais nul au près à cause de la dérive), et une trainée induite qui en est le corollaire. La somme de ces forces s'oppose à la force de dérive qui résulte de la portance des voiles générée par le vent apparent. La carène a bien sur une trainée de forme qui est une fraction (de l’ordre de 10% de l’ensemble portance/trainée induite cf l'analyse de P. Oossanen plus bas). Toutes ces forces contribuent à l’effet de carène, et le papier cité par Calypso2 montre bien cela. Si le point d’application de la force de dérive est en avant du point d’application de la force de portance de la carène (je rappelle que la carène est un ensemble tridimensionnel immergé, comprenant aussi la quille ou la dérive qui est un des principaux contributeurs à la force s'opposant à la dérive), l’effet de l’ensemble est de la faire lofer et c’est généralement le cas.

Pour une analyse exhaustive des forces agissant sur une carène, voir le papier téléchargeable sur requête gratuitement en anglais proposé sur le site de Peter Oossanen().

Nous avons donc deux ensembles de forces dynamiques : d'une part les forces aérodynamiques, s'exerçant à une hauteur plus ou moins importante , résultant de la portance des voiles, de la trainée de forme et de la traine induite, et d'autre part les forces hydrodynamiques, avec surtout une portance liée à l'angle d'attaque du plan antidérive, la trainée induite et la trainée de forme de la carène. Il faut également ajouter la poussée d'Archimède et la gravité, dont les différences de centre d'application permettent de créer le couple de redressement corrigeant la gite provoquée par l'application au-dessus de ligne d'eau de la force aérodynamique.

Mais en pratique que se passe-t-il quand le bateau gite ?

Imaginons que nous avançons sur une mer plate ou très peu agitée, au près avec un vent établi à 10 noeuds (en dessous on aura quand même très peu de gite non ?). La différence de cap et de route détermine l'angle de dérive. Cet angle de dérive est l'angle d'attaque de la carène par rapport au flux d'eau. Nous sommes dans un quillard de masse importante de telle sorte que son centre de gravité varie peu, son point d’application des forces hydrostatiques qui s’oppose à la dérive et l’avancement du voilier est orienté en arrière, la somme des forces aérodynamiques est orientée en avant. Nous sommes à vitesse constante, la somme de toutes les forces est nulle. Nous avançons en ligne droite, la somme de tous les couples est également nulle. Le bateau gite à un faible angle constant, la carène est déjà asymétrique dans le sens du déplacement du voilier, optimisant sa force antidérive.

Que se passe-t-il si la gite augmente ? En pratique cela n’est possible qu’avec soit un déplacement du centre de gravité soit une augmentation des forces aérodynamiques s’exerçant sur le plan de voilure et dont le centre d’action se situe à la hauteur du premier tiers du mat comme l’a rappelé Roberto avec qui je me trouve en entier accord. La position exacte dans le sens avant arrière (ce qui détermine le caractère ardent ou mou du voilier) du centre d'action vélique global dépend des réglages du gréement et des voiles mais son hauteur est assez constante. Dans nos quillards au plan de carène statique, la gite n'est en pratique obtenue de façon significative que par l'accroissement des forces aérodynamiques. Or cette gite n’entraine pas en soi une modification de l’angle d’attaque de la carène dans l’eau, sa portance n’est donc pas ou très peu modifiée en magnitude, de même que sa trainée de forme. Le couple forces aérodynamiques/forces hydrodynamiques s'accroit comme illustré figure B page 243 de la 5è édition du cours des glénans, rappelé page 319 dans sa 8è édition : "A la gite, le centre de voilure se décale sous le vent du centre de carène. La composante propulsive de la force aérodynamique et de la composante de trainée de la force hydrodynamique ne sont plus alignées". Bon en fait dans mon cas de figure elles ne l'ont jamais été car le voilier était déjà gité. Cependant l'écart grandissant entre le point d'application de ces forces, le moment de ce couple s'accroit, ce qui déséquilibre l'ensemble en créant un mouvement de lof. Bien entendu une contre gite, voire même une simple diminution de cette gite aura un effet inverse (diminution du moment du couple, déséquilibre et abattée). Dans un voilier bien équilibré, dans un vent pas trop instable, ces effets de lof et d'abatée peuvent permettre à un voilier d'étaler de lui même risées et molles sans toucher du tout à la barre. Grandes économies du pilote automatique en perspective !

Au vent arrière c'est encore plus facile à comprendre : une gite de seulement quelques degrés provoquera un déplacement marqué du centre d'action vélique sous le vent avec un effet de lof garanti, avec accroissement du couple force vélique/force de trainée (qui est dans l'axe de la carène) et ce quelle que soit la forme de la carène. Quand on barre dans une mer formée il faut absolument anticiper cet effet. Par ailleurs le mauvais réglage du spi pourra déplacer le centre d'action vélique au vent avec un départ au tas en abattée catastrophique, un empannage involontaire à la clé.

Cas particulier : plus le voilier est léger plus on peut obtenir une gite en déplaçant le centre de gravité sous le vent. Cela modifie le couple "centre d’application des forces hydrostatiques"/"centre de gravité" qui fait également lofer. Un déplacement du centre de gravité au vent créant une contre gite et un mouvement d'abatée par diminution voire inversion du couple (tous les autres couples restant identiques par ailleurs). En aucun cas la déformation de la carène n’aurait un effet important sur le couple de lof sinon un déplacement latéral du point d’application de la somme des forces hydrostatiques.

Voilà pourquoi une gite excessive est néfaste, même si les coques modernes bi safran autorisent un peu plus de gite qu'avant, l'excès d'angulation du safran le fera quand même décrocher et provoquera une trainée de forme qui le transformera en frein puissant.

J’espère qu’à défaut d’être plus simples, ces explications sont au moins claires et permettront à ceux qui le voudront de se faire une idée plus précise sur la question. J’espère également ne pas avoir trop choqué les physiciens présents sur ce forum et surtout les spécialistes de la mécanique des fluides (je sais qu’il y en a ici).


holothurie:Il est surtout important de rappeler qu'en physique galiléenne les mouvements ne sont pas forcément (!) liés à une force, que Newton a du inventer de fausses forces pour unifier son modèle (comme la force centifuge, et après sa mort la force de coriolis), bref qu'on ne peut absolument pas partir de la physique scolaire (toujours scholastique) pour répondre à la question posée (explication de cause). Quant aux causes de la portance aérodynamique, c'est un autre sujet qui n'a rien à voir ou plutôt si : il existe une bonne dizaine de modèles explicatifs (celui de Gentry n'étant du reste pas le dernier). On pourrait aussi parler des causes de l'effet de pas d'hélice. Voir les fils consacrés à ces sujets sur Héo.·le 17 sept. 16:05
flokke:Ah ben nous voilà servis ! On va abandonner la mécanique newtonienne pour revenir en arrière ! Faut vraiment venir sur HEO pour lire ce genre de choses. Quant à la question de la portance, elle est centrale, mais il faut lire mon texte pas seulement en diagonale pour comprendre de quoi il s'agit ... par exemple la portance n'est pas que aerodynamique mais liée à la mécanique des fluides en général. Gentry n'a fait que vulgariser les théories de la portance qui sont bien acceptées par l'ensemble des chercheurs en mécanique des fluides (il n'y a pas une dizaine de modèles explicatifs, je serais curieux de voir un seul papier émanant d'un laboratoire de type soufflerie qui ne fasse référence au théorème de Kutta-Joukowski, du moins dans les domaines de nombre de Reynolds élevés, il existe par contre des théories qui permettent de comprendre les phénomènes en dehors des échelles classiques, un peu comme les théories physiques depuis un siècle ne contredisent pas la mécanique newtonienne mais proposent des explications pour des observations hors des échelles habituelles)·le 17 sept. 16:51
flokke:doublon·le 17 sept. 16:52
holothurie:Je disais exactement le contraire : poser le problème du mouvement en terme de forces, c'est revenir à la physique scholastique, près_galiléenne. La confusion des esprits apportées par newton a été dénoncée en leur temps par Kant et Einstein. Bref, partir du principe que s'il y a mouvement, il y a force est une erreur de type scholastique et qui est le principal obstacle à l'apprentissage de la physique (et de la voile également). C'est l'axe central des recherches en didactique de la physique et en didactique de la voile.·le 17 sept. 17:25
pepere:Je ne crois pas que quiconque dise que s’il y a mouvement il y a force. Il peut très bien y avoir mouvement avec une somme des forces nulle. Si la somme des forces n’est pas nulle alors il y a accélération. ·le 19 sept. 18:51
17 sept. 2022
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La dissymétrie de la forme de carène fait loffer un voilier qui gite par changement de l'axe de symétrie. A plat, la carène est symétrique et donc le bateau va tout droit si on le pousse. Gité, la carène est dissymétrique (il y a plus de carène du coté gité que du coté pas gité, et si l'on dessine le nouvel axe de symétrie, il est dirigé vers le coté pas gité); (voire le schéma dans le Finot). Ors, toute embarcation va dans le sens de son axe de symétrie.
Sur un voilier, cet effet est beaucoup plus fort que la projection de la force propulsive décrit par Roberto (et nombre de manuels comme celui de Cheret). Il est difficile de comparer théoriquement ces 2 effets, puisque l'un est très facilement quantifiable (l'effet roberto) alors que l'autre non (du moins à ma connaissance). C'est du reste la raison de la popularité de l'effet Roberto (schématisable et compréhensible dans le cadre d'une physique des forces).
j'affirme que le changement d'axe de symétrie est beaucoup plus puissant que l'effet Roberto à partir d'une expérience simple : la navigation sous génois seul. Par petit temps, voilier à peine gité, le génois fait abattre le voilier, comme chacun sait et il est impossible de loffer ou de faire du près. Dès que le vent monte suffisament pour faire giter le bateau, il s'équilibre et on tient le près très facilement. C'était une technique répandue chez les babas des antilles des années 70 : celà permettait de retarder le moment où il fallait changer la voile d'avant. Très efficace, mais pas bon du tout pour le génois. Et si le vent forcissait encore (surpuissance), le voilier loffait trop et il fallait réduire. On s'aperçoit dans cette expérience que le décalage du centre de voilure joue un rôle mineur dans l'équilibre par rapport à la puissance du changement d'axe de symétrie. Et s'il est mineur dans cette situation, il l'est également dans la proposition Roberto (c'est pas le même moment, on est bien d'accord, mais l'augmentation du bras de levier ne compense pas la partie projetée (force propulsive) de la force vélique. on reste dans les mêmes ordres de grandeur.


flokke:Ben non, au contraire, les propriétés de l'utilisation du génois comme exposées dans votre intervention, ça ajoute de l'eau au moulin à la théorie de Roberto (qui n'est d'ailleurs pas la sienne), puisque en gitant le point d'application de la force vélique du génois, bien qu'en avant du mat et donc n'exerçant qu'un couple d'abatée en l'absence de gite, va se trouver décalé sous le vent par la gite et donc créer un moment de lof d'autant plus important que la gite le placera plus encore sous le vent, alors que les forces hydrodynamiques se trouveront plus au vent et orientées dans le sens opposé ce qui augmentera encore le moment du couple. Pour rebondir sur cette idée du déplacement de l'axe de symétrie, si on ne peut quantifier un effet, à quoi bon l'utiliser comme explication et surtout écrire qu'il serait prépondérant ? Je ne vois d'ailleurs toujours pas comment une telle dissymétrie entrainenerait un mouvement de lof comme je l'ai expliqué plus haut. Je pense qu'il s'agit d'une mauvaise interprétation de la théorie de la portance ...·le 17 sept. 16:04
Little Wing:Et l effet du poids , poids du greement qui pousse le bateau à lofer plus dissymétrie carene ·le 17 sept. 16:25
17 sept. 2022
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Vous devriez aller a Venise et examiner la carène d’une gondole.
Une gondole part naturellement « au lof » du fait de la dissymétrie volontaire de sa forme de carène ce qui permet au gondolier de ramer toujours du même coté en utilisant intelligemment cette tendance naturelle a ne pas aller droit cqfd …


SailCamille:Intéressant !Et elle est dissymétrique dans quel sens la gondole ? Centre de carène côté gondolier ou côté opposé ? ·le 17 sept. 17:39
17 sept. 202217 sept. 2022
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En fait, l'explication aérodynamique (que je connaissais et qui me paraît très pertinente) répond à la question pour un voilier.

Il faudrait qu'un kayakiste nous explique comment ça se passe quand on n'a ni voiles ni quille.

Intuitivement (mais je ne suis pas pratiquant) j'aurais dit qu'un kayak que l'on fait giter sur bâbord, tourne sur bâbord. Le côté de la coque qui s'enfonce dans l'eau faisant frein, un peu comme sur ma luge quand j'étais gamin.
Pour tourner à gauche, je mettais du frein à gauche.

Ça irait donc à l'inverse de l'effet aérodynamique, qui est clairement le plus important en voilier.

Y a-t-il un kayakiste dans la salle ?

PS: Il semble qu'en kayak comme en planche à voile (et j'imagine aussi en paddle?), l'embarcation tourne à tribord quand on la fait giter à bâbord... Je ne me l'explique pas.


17 sept. 2022
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Il n'y a pas opposition entre les 2 explications proposées du lof d'un voilier qui gite. Elles ne se contredisent pas. L'une, l'effet de la dissymétrie de la forme de carène est une donnée de l'expérience : il est indéniable qu'une coque sans voile (canoé, planche à voile) loffe quand on la fait giter. Il suffit de faire l'expérience. L'autre, celle de la projection de la force aérodynamique n'est pas une donnée de l'expérience mais le résultat d'une formalisation tout à fait classique de décomposition de forces, elle est tout à fait acceptable. Le débat se situe donc sur l'importance respective de ces deux effets. J'ai développé plus haut pourquoi je pensais que l'effet de carène était beaucoup plus puissant que l'effet de la force. Il faudrait toutefois que les tenants de l'effet de la force reconnaissent que l'effet de la dissymétrie est indubitable.


SailCamille:Alors justement, j'aimerais avoir une explication de l'effet de dissymétrie de carène, car le résultat de l'expérience (qui semble unanime) va à l'inverse de ce que j'aurais pu croire avec ma logique de la luge.Je conçois bien que ma logique personnelle soit biaisée et je suis tout prêt à lire une explication du phénomène, autre que "si tu essaye tu verra que ça marche comme ça".·le 17 sept. 17:50
holothurie:Comme écrit plus haut, l'explication de l'effet de carène généralement donnée est cette histoire d'axe de symétrie qui n'est plus dans l'axe quand la coque est gité. mais il faut bien comprendre que les "explications" n'intéresse pas les scientifiques. La science s'interesse à la description des phénomènes, à leur modélisation et à leur prédiction. Ce sont les religions qui s'intéressent aux explications. Ainsi, il existe de nombreuses explications de l'origine des forces hydro ou aérodynamiques, de l'effet de pas d'hélice ou, ici, de l'effet de gite. Ces explications n'ont aucun intérêt scientifique, ni pratique du reste. Ce fil est d'un intérêt purement métaphysique, c'est ce qui fait son intérêt.·le 17 sept. 18:50
SailCamille:Décrire, modéliser, prédire, c'est un peu comme expliquer non ? :D·le 17 sept. 19:08
17 sept. 2022
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A lire ici les explications qui sont données plus ou moins clairement par les uns ou les autres, je suppose que beaucoup n'ont jamais été dans des écoles de voile dans les années 70 (et même un peu plus tard) quand les moniteurs faisaient faire des exercices de navigation sans safran.
Quand j'étais moniteur dans ces années là, je faisais faire cet exercice à tous les débutants au bout de deux ou trois jours d'initiation, que ce soit avec des gamins sur Optimist ou à des adultes sur Caravelle, Vaurien, 420 ou 470... Et tout le monde comprenait quasi instantanément comment cela fonctionnait.
On enlevait le safran que l'on posait dans les fonds du bateau.
Ensuite, debout dans le bateau, jambes écartées pour la stabilité, bateau à plat, on borde l'écoute de grand voile. L'effet immédiat est de faire gîter un peu le voilier tout en le faisant avancer (le foc est complètement choqué).
Le bateau a déjà tendance à lofer.
Si l'on accentue un peu la gîte du côté où se trouve la grand voile, l'effet de lof est encore accentué.
Si l'on remet le bateau à plat et que l'on borde le foc et en choquant la GV, le bateau revient dans l'axe et part même à l'abatée si l'on ne contrecarre pas cet effet ou que l'on accentue la gîte du côté opposé ou se trouve la GV.
En essayant de gîter au minimum et en jouant avec le réglage d foc ou de la GV on arrive à faire aller le bateau assez droit...
Après quelques essais, on arrivait à faire faire des parcours en triangle à presque tout le monde.
Ce type d'exercice s'est pratiqué dans toutes les écoles de voile jusque dans les années 80. L'arrivée des catas a un peu changé les choses.


Amidepittour:Cet exercice est toujours pratiqué en école de voile avec les monocoques.·le 17 sept. 19:35
roberto:Autre exemple pratique cette fois sur l'importance rélative de l'effet "au lof" dérivant respectivement de la carène et de le voilure.Ceux qui ont fait du "Star" (voir d'autres quillards de sport, je ne connais bien que le Star) s'en souviendront: c'est quillard sans spi, juste une énorme gv et un tout petit foc, en plein vent frais arrière frais le bateau va à toute vitesse et il n'y a plus l'avantage de faire des empannages pour augmenter l'apparent, on va plein vent arrière. Le bateau est porté à la contregîte, de façon grosso modo à porter le centre de voilure au dessus de la coque: le bateau va droit comme sur de rails, safran au centre on en minimise l'utilisation donc (aussi) les coups de frein additionnels que tout angle de barre produit.Dans cette situation on a:1. Centre voilure en gros sur centre resistance carène --> effet aérodynamique au lof négligeable2. Barre au centre --> le bateau est en équilibre, il va droit sans besoin de composante dérivante du safran3. Carène asymmetrique (c'est en plus une coque à bouchain).Comme il va tout droit, on peut en déduire que la composante directionnelle de la carène asymmétrique du Star ne soit pas énorme énorme.·le 17 sept. 19:52
Rouletaquille:C'est surtout que le Star a une carène à simple bouchain et que, quand on fait gîter ou contre gîter le bateau pour le placer sur son bouchain celui-ci agît alors un peu comme un rail·le 17 sept. 19:59
flokke:Il n'y a pas d'effet de rail, c'est un mythe..., de plus la carène s'étend bien en dessous du bouchain !·le 17 sept. 20:08
holothurie:La carène du star a la contregite ne le fait pas abattre beaucoup parce que le Star avait une coque étroite, plus proche du cylindre que les formes en coin des dériveurs. Une carène en forme de cylindre (un tonneau) garde son axe de symétrie et donc ne loffe, ni n'abat. Une carène de dériveur (arrière large, étrave fine) ne supporte pas la gite parce que la dissymétrie est tout de suite importante. Un argument de plus pour la dissymétrie de carène : à surface de voile égale (donc même effet aérodynamique), la tendance au lof est beaucoup plus forte sur les dériveurs (ou quillards à arrière large). Les scows( à carène plus proche du tonneau) sont aussi un bon exemple.·le 17 sept. 20:37
Calypso2:C'est ce qu'explique Pierre Gutelle, pour éviter le lof produite par la dissymétrique de la forme de la carène il faut que celle-ci soit cylindrique mais l'inconvénient c'c'est qu'une telle forme a une très mauvaise stabilité ·le 18 sept. 09:01
17 sept. 202217 sept. 2022
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SailCamille : Es-tu d'accord pour dire qu'un gouvernail fait tourner un bateau ? J'imagine que oui. Pour moi, la carène déformée (tordue) par la gite se comporte comme un système coque / gouvernail. Les filets d'eau sont déviés. Par réaction, le bateau tourne. Et on en revient une nouvelle fois à la première réponse de ce fil : la banane...

Quand à "c'est qui qui a la plus grosse" entre la force excentrée exercée par les voiles et celle exercée par la carène déformée par la gite, je vote, sans aucune notion de mécanique des fluides, pour l'effet de carène. Pourquoi ? Parce que j'ai l'impression le bateau devient ardent à la gite de la même façon quelle que soit l'allure, alors que la poussée vélique est plus forte au largue qu'au près. Et parce que, vent arrière, je n'ai jamais eu l'impression que le bateau était plus ardent sous gv seule qu'avec les voiles en ciseaux par exemple.

De toute façon, comme, si j'ai bien compris, les 2 effets s'additionnent... Je laisse les spécialistes mettre tout cela en équation.


roberto:Les images que j'ai mises avant sont tirées d'un texte qu'on étudie en école d'architecture navale, ce n'est bien sûr pas "ma théorie" mais celle qu'on y apprend; l'effet aérodynamique est aussi à la base de la determination du "lead", de combien le centre de voilure de projet doit être écarté du centre de résistance latérale, bateau très gîtard une chose, bateau raide une autre, par exemple ici iverfranzen.com[...]c14.htm La composante directionnelle de la carène gîtée, tout en existant bien sûr, n'est prise en compte dans aucun texte que j'ai pu étudier ou lire, peut-être car trop difficile à determiner, je ne sais pas. "Mettre cela en équation" requiert des moyens financiers qu'aucun dessin de bateau normal peut se permettre, les chiffres qu'on entend pour des études CFD sont faramineux, incompatibles même avec des moyennes séries.Cela dit, je ne veux convaincre personne, cette interpretation me paraît appropriée et surtout on passe par elle pour définir plein de paramètres pratiques dans le dessin d'un bateau donc de mon coté j'en resterai là.cdlt, r :) ·le 17 sept. 23:11
17 sept. 2022
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Je suis vraiment désolé mais je ne comprends toujours pas ce supposé effet de caréné. Ptiplouf, quand je veux tourner à gaucher je mets le safrans à gauche du voilier. Quand le voilier gite sur babord, le centre de carène se retrouve à gauche du centre de gravité, j'ai beau réfléchir il devrait donc tourner à gauche. A mon avis tant que je n'aurai pas une démonstration mathématique autre que l'expérience de qqn qui a fait de la gondole je ne serai pas convaincu et je penserai que c'est toujours une légende.


holothurie:La gondole n'est pas indispensable, un simple canoe ou un dériveur remorqué sans voile suffit : c'est flagrant. ·le 17 sept. 20:44
ptiplouf:Prend une banane. Met la dans une bassine avec les deux bouts vers le haut. Elle avance droit. Pose la même banane à plat à la surface de l'eau. Elle tourne, non ? Dessine la ligne de quille sur la carène à la gite. Elle est courbée, comme la banane.·le 17 sept. 22:00
flokke:ptiplouf, je viens de faire l'expérience, la banane j'ai pas réussi à la faire tenir les deux bouts en l'air et à plat sur la surface de l'eau ni elle n'avance ni elle ne tourne... ·le 17 sept. 22:16
flokke:Bon allez sérieusement, j'ai fait l'expérience de bonne foi, en imprimant un mouvement dans l'axe de la banane à celle-ci. Elle tourne bien dans le sens prévu par la théorie de ptiplouf mais curieusement pas tout de suite mais uniquement lorsqu'elle a perdu de la vitesse (et elle la perd très rapidement, ce profil n'est pas du tout adapté pour la voile). Par contre si j'incline la corde de la banane (la ligne qui relie ses extrémités) au-delà d'un certain degré par rapport à son mouvement, elle ne tourne plus. ·le 17 sept. 22:40
flokke:Ensuite j'ai fait une expérience plus proche du problème : j'ai découpé un profil asymétrique en bois contreplaqué, ressemblant à comment on se représente la projection de la carène à la surface de l'eau. Par contre là, il n'y a plus du tout de rotation lorsque j'imprime un mouvement dans l'axe du profil et si je le laisse terminer sur son erre. Le profil ne se met en rotation seulement si on incline la corde du profil par rapport au mouvement. La rotation se fait alors graduellement (et non pas au bout d'un moment de mouvement rectiligne) dans le sens de l'inclinaison de la corde. Il faudrait mesurer plus précisément s'il existe un angle discret (ce qui est imperceptible à mon niveau) favorisant la rotation sur un bord plutot que sur l'autre. J'en conclus que la force de portance dans l'eau a bien plus d'importance pour expliquer le mouvement de rotation que la forme du profil projeté à la surface de l'eau.·le 17 sept. 22:51
ptiplouf:il faillait coller une quille sous la banane :-)·le 18 sept. 08:31
ptiplouf:flokke, tu aurais du de filmer en train de faire tes expériences. On tenait peut-être là un excellent remake de sacré graal...·le 18 sept. 08:38
17 sept. 2022
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Il est génial, ce forum. On cherche tous à comprendre...


17 sept. 2022
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Comme dit il y a beaucoup de choses contre-intuitives dans ce domaine; néanmoins, "intuitivement" ^^ est-ce que le fait d'avoir un quillard avec un axe de rotation assez localisé ne joue pas un rôle de pivot important, et est-ce que par exemple un DL n'aurait pas une moins forte tendance à lofer?


flokke:Pour avoir trempé dans l'eau plus d'une fois au trapèze pour des aulofées à la gite en DL, il me semble que l'effet de lof à la gite est aussi très puissant. Mais ici le mécanisme évoqué par Little Wing, à savoir l'inertie du gréement est également important. En effet lors de la gite la trainée de forme augmente brutalement en DL et l'inertie du gréement avec son important bras de levier le fera lofer (alors que la force de l'inertie appliquée à l'équipage au trapèze, s'il n'est pas propulsé en avant, fera plus enfourner l'étrave et accentuer encore le freinage plutot que provoquer un couple d'abatée). ·le 17 sept. 23:15
Little Wing:Merci Flokke de me citer ! La difficulté d arriver à une conclusion simple et logique à cette demande est que ce n’est pas automatique et que ça dépend du bateau et du réglage et de la force de vent, certaines forces interagissent ou se compensent. Sur mon bateau si je suis sans gv avec 10 noeuds de vent réel au près à 5 noeuds , gîte modérée je laisse la barre libre et le bateau va tout droit. L exemple de la gondole, hors effet vélique est très intéressant ·le 17 sept. 23:46
17 sept. 2022
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Le plan des formes d'un célèbre bateau asymmétrique :)
ps je ne sais pas s'il y en a beaucoup d'autres, surtout si repandus


17 sept. 2022
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On peut râler sur les longs fils de polémiques et j'y participe, n'empêche que les deux premières réponses et très rapides sont excellentes


18 sept. 2022
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Exemple d'un cas limite d'une carène très fortement disymétrique.
En pointillés les coupes successives de la carène sous la surface, pour chacune on obtient un résultat identique, donc la somme des résultats va dans le même sens, celui d'une rotation vers tribord.


SailCamille:Ça y est, j'ai compris !!Houra ! ·le 19 sept. 12:58
18 sept. 2022
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l'équilibre du bateau en route est dépendant de l'écart existant entre le centre de dérive et le centre de voilure. les forces de la voilure d'un côté (Fh) et celles de la carène qui s'y oppose (Rh) sont égales et alignées dans le même plan lorsque le bateau est équilibré. Si une risée intervient Fh augmente ce qui induit une augmentation de l'angle de gite et une réaction de la carène dont la force Rh augmente jusqu'à retrouver l'équilibre. Mais l'angle de ces forces varie et après l'effet de gite intervient également un effet de la fluctuation de la vitesse. Avec la gite la carène perd sa symétrie d'origine et l'angle de la force Rh est modifié. l'écart entre Rh et Fh est augmenté et induit un couple de rotation? c'est le lof cité dans la question posée. Pour équilibrer ce couple il faut modifier l'angle de la force Fh. la correction de cap à la barre entraine souvent un accroissement du phénomène et le bateau passe sur sa barre. le moyen pertinent est d'agir sur la voilure.
s'agissant de la question de la contre gite qui entraine une abattée la question est différente notamment pour les dériveurs légers. le centre de gravité et le centre de carène qui étaient éloignés latéralement à la gite se trouvent rapprochés sur le plan latéral à la contre gite et le centre de gravité est alors trop sur l'arrière. Pour retrouver l'équilibre on modifie la position du centre de gravité par un mouvement de l'équipage. Sur un croiseur on ramène le bateau sur son cap avec l'action de la barre.
Ces remarques correspondent à des allures de près, aux allures portantes les actions à mener sont différentes. Cordialement.


19 sept. 202219 sept. 2022
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Pour répondre à la question posée il faut visiblement comprendre qu'il y a deux facteurs :

  • le déplacement du point d'application de la force motrice (voile) et les explications de Roberto sont parfaitement claires

  • l'effet du changement de carène créant une dissymétrie.
    C'est là que c'est plus difficile à expliquer. Il faut donc forcément passer par l'hydrodynamique ou l'aérodynamique.
    J’évoquais l'aile d'avion qui aurait pu avoir un effet piqueur du à la surpression sur l'avant de l'extrados et une dépression sur l'arrière de l'extrados. Merci à missingdata pour le schéma : c'est ce que je tentais d'expliquer. Il faudrait rajouter sur ce schéma une dépression sur l'arrière du bateau pour bien faire apparaitre l'effet de couple le faisant pivoter.

Attention toutefois : telles que présentées, la résultante des forces feraient en sorte de ralentir le bateau du coté gité (Vecteur BOy assez important dirigé vers l'arrière). Mais si ces forces étaient représentées de manière réelles (càd en tenant compte de la partie arrière du navire ET de l'hydrodynamique) on obtiendrait effectivement un couple de forces faisant pivoter le bateau.


19 sept. 2022
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La force velique peut être une explication mais on a ce même effet sur tout autre bateau qui gîte et qui sont soit remorqué ou propulsé par un moteur


MBI:La force vélique fait que tu t'appuis d'un côté ou de l'autre de ta carène si tu appuis à gauche tu vas virer à tribord si tu appuis à droite tu vas virer à bâbord c'est bête comme choux comme en chasse neige sur le quart intérieur du ski ·le 19 sept. 13:00
19 sept. 2022
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c'est comme en ski!
tu appuis sur le quart intérieur du virage


MBI:pour être plus clair: tu appuis avec la jambe droite tu vires à gauche et vice versa!·le 19 sept. 13:02
San Marco:MBI, je pense que ce que tu expliques n'a rien à voir avec l'effet de carène, mais vraiment rien : dans le cas des skis, la direction du quart est (très grossièrement) une droite qui va donner la direction du skieur en fonction de son appui. Ici, la carène n'est pas une droite.·le 19 sept. 13:12
MBI:cela à complètement à voir et une carène cela se divise en deux avec un côté droit et un côté gauche.·le 19 sept. 13:24
19 sept. 2022
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si par exemple tu as un génois hyper puissant qui te fait gîter et bien tu va lofer au lieu d'abattre


19 sept. 202219 sept. 2022
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Bon en allant sur Wipédia j'ai trouvé ce que je pressentais : un aile d'avion "à plat" a un moment piqueur. Si on fait le parallèle avec le bateau, je pense que le dessin joint complète celui donné par missingdata. On voit ici que si on considère que le profil est un bateau, il va virer à gauche sous l'action des 2 forces.

C'est juste l'idée, les effets dynamiques dans l'air étant différents de ceux dans l'eau.


19 sept. 2022
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Voilà!
Une image blablabla vaut ...proverbe Chinois


San Marco:Vue de dessus VS vue de face ? Y pas comme une faille dans la démonstration ???·le 20 sept. 16:15
MBI:ben ce n'est pas une démonstration cela tombe bien ...mais une représentation quand un " coté est plus engagé que l'autre et cela fait virer du côté opposé..." mais sur mon petit dessin on comprend bien que la force vélique qui fait gîter le bateau a quelque chose à voir dans cette histoire...·le 22 sept. 18:19
20 sept. 2022
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la vache ....

allez, je prend le train en route :-)

Si le voilier est en équilibre, c'est que les forces véliques sont ni plus ni moins égales aux forces hydrauliques (carène). Donc déjà à la base je ne vois pas pourquoi il faudrait négliger plus l'une que l'autre... :-)

Et paf dans la marre ... pardon, dans l'océan :-)

S'il n'est plus en équilibre, c'est qu'il y en a une des deux qui prend le pas sur l'autre ... c'est un combat, que les théories successives et contradictoires de cette discussion représentent parfaitement :-)

Qui va gagner ? :-) tout ça pour finir en statique au port ... franchement...

on peut aussi parler de la précession gyroscopique de l'hélice à la gîte ? :-) tiens... je sens que je vais la faire celle là ...


6j6j
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après pour rentrer un peu plus dans le détail il faudrait parler de la différence fondamentale entre stabilité de forme et stabilité de poids!


MBI:de dissymétrie de la carène à la gîte pour les bateaux à grande stabilité de forme qui préfèrent être à plat contrairement aux bateaux à grande stabilité de poids dont la forme est plus proche du sous marin que de la péniche ·le 23 sept. 08:30
MBI:c'est bien le vent qui fait gîter en fonction de la voilure mais la réponse du bateaux ou sa réaction dépend de sa forme bouteille ou bassine ·le 23 sept. 08:37

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