Quelle est la limite théorique de la VMG ?

Quels sont les facteurs limitants la VMG si on supprime tous les frottements ?
On ne considére que la VMG qui est la vitesse de remontée au vent.
On ne considére que l'angle de la voile par rapport au vent et
l'angle du bateau (plan anti derive parfait) par rapport au vent, on arrive à quelles formules et donc à quelles limites ?

L'équipage
21 fév. 2021
21 fév. 202121 fév. 2021
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LE VMG n'a de limite theorique . ( Si tu considere que ton bateau n'as pas de vitesse limite ).
Facteurs limitants ? : ta vitesse et ton angle de remontee .
Pour ce qui est de l'angle voile/vent , je crois bien que Manfred Curry avait calcule comme optimum 27 degrees . ( avec une voile trad, pas aile ou double ) .
Maintenant, tout ca est trompeur sans frottements .
Parce que si c'est le cas, il suffit d'un coup de botte a ton bateau a Paimpol pour qu'il traverse la Manche tout seul , et sans voiles...


21 fév. 2021
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La VMG c'est V x cos(TWA), pour le reste pas compris la question 🙃


jdmuys:Seulement si ta destination est pile poil dans le vent... :-)·le 21 fév. 02:35
TIR:TWA a fusionné avec AA......en avril 2001. Désolé......·le 21 fév. 18:51
FredericL:@jdmuys : la VMG c'est la projection du vecteur vitesse sur l'axe du vent. ce dont tu parles est la CMG. ·le 21 fév. 19:01
Scotland:Je plussoie... Etonnant dans le domaine de la voile (où certains s'alarment quand dans un article généraliste on parle de maillon de chaine) que cette notion de VMG ait tant de mal à passer. Le VMG c'est exactement cela Frederic, la projection sur l'axe du vent. Très bien dit. Ça me rappelle presque une longue discussion sur un autre fil ! Un article très bien fait ici :voilesetvoiliers.ouest-france.fr[...]3578586 ·le 21 fév. 19:13
matelot@19001:Ce qui sème la confusion c'est que le terme VMG a été utilisé à mauvais escient pendant le Vendée Globe.·le 21 fév. 19:22
Scotland:Oui, mais même eux ont fini par le rectifier sur les classements... Qui l'a remarqué ?·le 21 fév. 19:27
totor:A Frédéric : ce dont parle jdmys, c'est VMC. CMG, c'est encore autre chose·le 21 fév. 19:45
FredericL:Exact. en.wikipedia.org[...]de_good ·le 21 fév. 21:02
matelot@19001:@Scotland : sur la cartographie (seule chose que je regarde) c'est toujours VMG tracking2020.vendeeglobe.org[...]/fr/ ·le 21 fév. 22:28
FredericL:Sur la cartographie du VG, l'utilisation du terme VMG est inappropriée. ·le 21 fév. 23:11
jdmuys:Ben l'acceptation n'est pas universelle. Dans l'article , il est dit "VMG stands for Velocity Made Good , which is the progress that we’re actually making towards our destination, that is our speed along the rhumb line", qui est la définition que j'ai toujours connue du VMG. Les choses changent...·le 22 fév. 04:27
jdmuys:acception. pas acceptation·le 22 fév. 04:27
Scotland:Tout à fait. Il suffit d'être tombé sur un livre où figurait la confusion, ou sur un moniteur ne maitrisant pas cette "subtilité", car sinon, à quoi bon parler de VMC dans le domaine de la voile ?Une autre page bien claire, pour décrypter certains termes...www.navigation-mac.fr[...]s-nuls/ (et vive Francis Fustier !)·le 22 fév. 08:43
Fabien83:La VMG affichée par les instruments à la barre est en tout cas la vitesse de progression sur l'axe du vent. D'accord avec cette définition que j'ai toujours comprise ainsi. ·le 22 fév. 11:02
matelot@19001:Tout à fait ! Sur les instruments Tacktick c'est bien VMG pour la projection du vecteur vitesse sur l'axe du vent, et VMGWP pour la vitesse de rapprochement du waypoint, ce qui en language NMEA 0183 s'appelle WCV ( Waypoint Closure Velocity ).·le 23 fév. 23:27
21 fév. 2021
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Presque une question de cours... Je me lance.
Les programmes de CFD démontrent qu'il est raisonnable d'assimiler la GV et le génois à une aile unique au prés serré. Il a bien quelques fuites dans la fente entre la voile et le génois mais beaucoup moins que l'air qui passe par dehors.
Pour que cette aile donne une poussée il faut qu'elle attaque le vent (apparent) avec un angle d'incidence qui a un optimum. Comme cette aile se déplace finalement très lentement dans le vent (apparent) cet angle est très ouvert (19deg) ce qui génère d'ailleurs pas mal de trainée et a un optimum assez mou. Une aile d'avion rapide c'est moins de 1deg en vol, volets rentrés.
Ce vent apparent est composé essentiellement du vent réel (force et direction) et du déplacement du voilier (vitesse et cap y compris la dérive et le courant). Mais le vent réel varie selon l'altitude en force et en direction. D'oú le nécessaire vrillage des voiles car le 19deg doit être respecté sur toute la hauteur de la voile.
En simplifiant un peu, la force (poussée) générée par la voile est perpendiculaire à sa corde (la ligne pt d'amure - pt d'écoute) et peut se décomposer en une force transversale qui fait dériver le voilier et une force vers l'avant qui fait avancer le voilier. Ceci se calcule pour chaque tranche de voile en hauteur.
Plus on monte au vent, plus la composante de poussée vers l'avant diminue, plus le voilier ralenti, plus le vent (apparent) adonne, plus on peut monter au vent. A la fin le voilier s'arrête. Les voiliers lents font toujours plus de cap que les voiliers rapides mais ce n'est pas pour autant qu'ils sont les premiers à la bouée au vent. C'est la vitesse du voilier dans l'axe du vent qui nous intéresse au près. C'est le VMG.
Il existe un optimum d'angle de remonté au vent qui intègre dans la vie réelle: le freinage visqueux de la coque, la résistance de vague de la coque, le freinage dynamique du aux vagues et à la houle, la perte de poussée des voiles due à la gîte et au tangage, le freinage aérodynamique des superstructures, les tourbillons (vortex) de la tête de mât et de la chute, l'efficacité du plan anti-dérive selon la vitesse, l'âge du capitaine, la qualité du pilote ou du barreur, la taille de l'hélice, etc...
En général sur eau plate le meilleur angle de remonté est difficilement en dessous de 10 deg, ce qui avec les 19deg d'incidence des voiles donne environ 29-30deg par rapport au vent (apparent). Quand la mer s'en mêle il faut ouvrir l'angle pour donner plus de puissance au voilier et vaincre les vagues. On se retrouve vite entre 32deg à 35deg du vent (apparent). C'est le fameux près océanique.
La donnée qui visualise cet optimum est le VMG. Il est calculé avec une trigonométrie simple mais basée sur des vecteurs souvent mal mesurés. Les trois vecteurs de base qui mènent au VMG sont la vitesse vent apparent (AWS), l'angle vent apparent (AWA), la vitesse voilier sur l'eau (STW). De là on en déduit l'angle du vent réel (TWA), accessoirement la force du vent réel (TWS) et in fine la composante dans l'axe du vent de la vitesse voilier (VMG).
Les vecteurs parasites que sont la dérive et le courant sont noyés dans les trois vecteurs principaux. ce qui peut donner des VMG bizarres dans les zones à fort courant.


Gradient6:En fait je me plaçais dans des conditions idylliques avec frottements zéro.En première approche on trouve que la composante VMG de la vitesse du bateau peut être plusieurs fois la vitesse du vent. Avec un cap de 40, une voile qui ouvre à moins de 10 degrés donne une composante VMG (et rien que cette seule composante !) 2 à 5 fois supérieure à la vitesse du vent.Pour l'avoir vécu plusieurs fois, je cherche à comprendre la "précision" de l'acceleration réelle (et vertigineuse) vécue sur un engin de sport. En effet, dans certaines positions, on sent très très clairement l'engin accélérer très très méchamment. ·le 21 fév. 13:44
Altair2:Frottements zero veut dire rendement infini, donc vitesse infinie avec une force propulsive juste au-dessus de zero. Et comme la VMG est la projection de la vitesse du voilier sur l'axe du vent, la VMG est elle aussi infinie.Si zero veut dire tres faible mais non nul, le calcul peut demarrer et oui la VMG peut etre superieure au vent reel.On trouve des conditions de faible resistance avec les chars a voile sur glace. Peu de frottement, vitesse tres elevees, des voiles rigides ou presque, qui donnent toute leur puissance a trois fois la vitesse du vent et un angle d'incidence de 5 a 7 degres. Donc qui peuvent remonter a 15-20 degres du vent apparent. c'est a dire 60-70 deg du vent reel et peuvent au prix de milles parcourus a toute vitesse remonter au vent a la vitesse du vent ou presque. ·le 22 fév. 19:14
21 fév. 2021
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Au plan strictement physique, je ne pense pas qu'il y ait de limite. Plus on serre le vent, plus la composante propulsive devient petite (tend vers zéro). Mais la composante de dérive augmente au fur et à mesure, ce qui va faire que le bateau va se déplacer latéralement. Mais on ne peut négliger par exemple la composante de trainée sur le mat, ce qui fait que la bateau va, à partir d'un certain angle, se mettre à reculer tout en partant latéralement. Une analyse strictement physique donne donc un résultat peu sensé. Il est donc difficile (impossible ?) de négliger les frottements, et il faut faire une analyse d'ingénierie et non une analyse strictement physique avec l'intervention de facteurs expérimentaux, avec les incertitudes et approximations qui vont avec... Voir le message d'Altaïr2


21 fév. 2021
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la limite c'est le vent de face ..
sauf que il existe un système qui permet de remonter face au vent
avec une hélice aérienne qui transmet sa puissance à une hélice immergée comme l'eau est 800fois plus dense que l'air ça avance en plus, plus ça va vite plus le vent apparent augmente ,s'il n'y avait pas la trainée il n'y aurait pas de limite ...
alain


canadabzh:Ca me parait bizarre ton hélice branché à l’éolienne.N’est on pas dans l’histoire de la tartine ?www.youtube.com[...]/watch ·le 22 fév. 22:26
Fabien83:Ahah ! Géniale la vidéo ! Ainsi que ta super invention Fritz ! 😂·le 23 fév. 21:46
Le quernet:plutôt envoyer une voile sous marine pour profiter de un courantruc de fonds. C'est est ainsi je crois que les anciens passaient de Méditerranée à Atlantique par Gibraltar. ·le 27 fév. 11:12
21 fév. 202121 fév. 2021
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le prés serré, serré, ne donne pas grand chose, on gite et on avance pas des masse, mieux vaut "ouvrir" un peu et re donner de la puissance dans les voiles quitte à perdre 10° ...c'est mon avis pour un voilier de croisière type 32 pieds...!!


Chemistrebor:C'est justement le principe de la vmg, on s'écarte de quelques degrés et la composante de vitesse sur l'axe du vent gagne quelques %. Mais c'est la théorie sur mer plate avec vent régulier, dans les vraies conditions avec clapot, vent instables et courants, c'est le talent du voileux que de choisir son cap. Sinon tu as raison, vouloir faire du prés serré ultime, avec la gite qu'on prend, l'effet anti dérive est moins efficace, donc ça sert à pas grand-chose.·le 21 fév. 17:32
21 fév. 2021
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Le concept de VMG est également applicable au portant.
Il n'y a pas vraiment de limite, il suffit de regarder les bateaux de la coupe de l'America.


totor:Oui mais là on arrive dans des VMG négatifs ( ce qui ne change rien à ta réponse correcte, ceci dit)·le 21 fév. 17:09
Adonnante:Justement sur la coupe il y a bien une limite très haute certes mais il arrive à "plafonner" à cause de la résistance des foils, safran, et aéro j'imagine. Je ne comprend pas Totor le concept de VMG négatif ? ·le 21 fév. 17:39
totor:Oui, il y a bien une limite en pratique sur l'eau, mais pas de limite théorique .Pour le VMG négatif : le VMG= vitesse sur l'eau multiplié par le cosinus de l'angle bateau/vent . Un cosinus est positif pour les angles entre 0 et 89 , donc VMG positif au près.Comme cos 90 = 0, le VMG est nul par vent de travers.Pour les angles entre 91 et 180 degrés, le cos est négatif.( Par exemple cos 135= -0.707 )Donc ton VMG sera négatif au portant. Mais c'est juste une histoire de signe ...·le 21 fév. 18:24
Gradient6:Je n'ai pas compris. Pourquoi l'américa irait dans des VMG négatives ? ·le 21 fév. 18:44
totor:Parce que c'est pas le tout de monter, il faut aussi redescendre ! 😁.Blague à part, peut importe le signe, c'est la valeur absolue qui importe. Le signe montre juste que tu remontes au vent (+) ou que tu descends dans le vent(-).Au portant, tu cherchera un VMG le plus bas possible ( un VMG de -5 est mieux que -4.)Dans la retransmission de l'America Cup, ils ne font pas de différence+/-, c'est déjà assez compliqué pour le grand public ! Et dans la réalité non plus, à vrai dire...·le 21 fév. 19:02
Scotland:Le VMG, c'est pour le près, ou la descente au portant :imgur.com[...]UVtxQ9N Ce que dit Frédéric, c'est que lors de la coupe de l'America, on a vu des vitesses affolantes pour a remontée au près (plus de 40 noeuds et donc des VMG "de dingues" !). Enfin, c'est ce que je comprends. Donc, la notion de limite vient d'en prendre un bon coup dans le nez...·le 21 fév. 19:09
totor:Le VMG existe aussi vent de travers. Ce que tu souligne avec les deux ronds verts de ton schéma, c'est le VMG optimal, pas le VMG tout court.Et c'est vrai que si , il y a 10 ans, tu avais dit qu'on verrait bientôt des monocoques avec des VMG de 40 noeuds, on t'aurais interné d'office ! 😁·le 21 fév. 19:30
Gradient6:Des VMG de 40 avec des vents de combien ? ·le 21 fév. 19:49
FredericL:La VMG c'est la projection sur l'axe vertical du schéma, le min et le maxi correspondent aux ronds verts. La VMG au vent de travers est nulle, car comme tu l'as dit précédemment, cos(90°) = 0·le 21 fév. 19:52
totor:100/100 d'accord, Frédéric ! Ce que je voulais souligner, c'est la différence entre VMG et VMG optimum / VMG max.A Gradient 6 : 20 /25 noeuds de vent réel·le 21 fév. 20:06
Adonnante:merci totor j'ai compris, faut regarder sur you tube Gradien6 la première fois il n'y a pas longtemps que j'ai vu ça je n'en croyais pas mes yeux hier avec 9 10 nds il marche à 36 37 nds maxi, vitesse sur l'ensemble du parcours upwind 28 downwind 33.6 nds de la folie. ·le 21 fév. 23:38
Gradient6:@totor : 40 de VMG avec 25 de vent reel ? Incroyable ! On retrouve cette information où ? Si la VMG est 40 ça doit donner une vitesse du bateau de 50 ou 60 ? C'est assez dingue.·le 21 fév. 23:44
totor:Jette un oeil ici : www.youtube.com[...]/watch C'etait le jour ou Ineos a fait une pointe a 50 noeuds . ( je poste une copie d'ecran plus bas, on ne peux pas poster de photos dans les commentaires) ·le 22 fév. 01:37
21 fév. 2021
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A mon avis, sans frottements d’aucune sorte, le vent n’exerce plus aucune force sur quoi que ce soit. Sans coup de botte pour lancer le bateau à partir du ponton, la VMG maximale est donc de zéro.
;-)


totor:Peut on avoir de la pression sans frottements ?·le 21 fév. 18:27
Polmar:En statique, sans problème. Du moins pour moi!·le 21 fév. 18:32
totor:Pareil pour le statique. Mais en dynamique ? Autrement dit : est-ce les frottements qui créent la pression ? 🤔·le 21 fév. 19:04
Pytheas54:Bien sûr que non ! C'est (pour simplifier) le choc des molécules sur un objet (principe action - réaction). Exemple peut-être plus clair: un pneu gonflé: choc des molécules sur les parois du pneu, plus de molécules dans le pneu (= gonfler) ) = pression supérieure.·le 21 fév. 19:13
totor:Ok. Mais de la pression dans un pneu, ça ressemble à du statique, non ? Quand est-il des molécules d'air qui glissent sur la voile ?·le 21 fév. 19:34
Chemistrebor:Et quand il y a un flux de molécules d'air suivant une ligne (tube de courant), les surfaces orthogonales à l'écoulement reçoivent moins de chocs, donc dépression comparativement à une surface sans flux. Le blog des foilers a fait une jolie synthèse sur ce sujet :foils.wordpress.com[...]ce-13/1 ·le 21 fév. 19:37
FredericL:A mon avis ce ne dont pas les mêmes phénomènes. Un corps se déplaçant dans un fluide parfait (sans viscosité ni conduction thermique) est quand même soumis à des forces de trainée et de portance. ·le 21 fév. 20:01
Pytheas54:Tout a fait, Chemistrebor, c'est une conséquence de la pression comme choc de molécules. Totor, les molécules ne glissent pas, elles percutent la voile et rebondissent (du moins c'est le bon modèle)·le 21 fév. 20:01
Pytheas54:Dans la réalité, il faut aussi tenir compte de la couche limite où la friction joue un rôle (sans parler de la condition de Kutta, qui n'est pas l'effet venturi simple du modèle par pression donc chocs), mais là on entre dans les mystères de l'aérodynamique....·le 21 fév. 20:08
Numawan:Heu, vous savez, j’ai mis un emoji à la fin de mon post. ;-)·le 21 fév. 20:22
Gradient6:@totor: "Peut on avoir de la pression sans frottements ?"L'effet Magnus est contre intuitif, moins de pression génére plus de frottements ·le 22 fév. 17:04
totor:J'ai compris Magnus différemment : plus de frottements génère une accélération de l'air, et donc une diminution de la pression . Chose qui ne me paraît pas contre-intuitive...Mais j'ai un niveau CM2 en physique ! 🥴·le 22 fév. 18:07
Pégase :La force du vent n'a rien a voir avec les frottements. Sans aucun frottement, il n'y a plus aucune résistance ni trainée, la vitesse devient infini.·le 22 fév. 19:19
Pytheas54:Toutes ces discussions sont compliquées par le fait que si l'on néglige TOUTES les forces de frottement, on tombe en aéro- et hydrodynamique sur le paradoxe de d'Alembert, qui interdit toute portance à une aile, ou toute résistance à l'avancement d'un objet, d'où vitesse constante dans le cas d'une impulsion, vitesse tendant vers l'infini pour une force constante etc... Un tel modèle simpliste est totalement irréaliste et sans intérêt (Feynman parlait du concept de l'eau sèche dans ce cas) Il faut donc introduire des frottements: reste à les choisir de manière adéquate et astucieuse pour construire un modèle réellement utile dans chaque cas spécifique. ·le 23 fév. 09:05
totor:Un document qui explique bien ça :www.google.com[...]rt/amp/ Donc , au final, et pour revenir dans la vraie vie, on peut conclure que ce sont bien les frottements qui créent les phénomènes de pression/dépression, non?·le 23 fév. 09:44
Gradient6:@Pytheas C'est vraiment très compliqué tout cela, je ne m'interessais qu'à une extrapolation car tout va très très vite. Les foils, c'est fait, la finesse des planeurs par exemple. A part le pb de symetrie, que donnerait une aile de planeur en guise de voile ? ·le 23 fév. 10:33
FredericL:Déjà fait, voir les ailes rigides des AC72 et 50 par exemple.·le 23 fév. 12:48
21 fév. 2021
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D’ailleurs, sans frottement, est-ce que la force d’Archimède fonctionne encore? ;-)


Pytheas54:Quelquefois, on pose une question intelligente sans le faire exprès, c'est rare mais ça arrive, la preuve ;-)·le 21 fév. 20:44
fritz the cat:si on fait un antifouling avec des nano particules ,donc les molécules d'eau ne toucheraient pas la coque ,es-ce que le bato flotterait encore ?;-))·le 21 fév. 20:59
Adonnante:ben oui, pourquoi je sais pas 😢 ·le 21 fév. 23:45
Adonnante:Par contre par rapport au frottement les Américains avec 3 M avait trouvé une "peau" peinture qui limitait ces frottements interdit si je me souviens ·le 21 fév. 23:50
Gradient6:Oui, un produit écossais à base de whisky, sorte de "peau" en ruban ;) ·le 22 fév. 00:38
21 fév. 2021
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A noter que directement au contact du profil développant une portance, se trouve une couche limite d'air où les molécules d'air assurent la transition entre le profil et l'air vraiment circulant (celui de l'extrados légèrement plus rapide que celui de l'intrados) ne bougent pas. On peut fictivement épaissir le profil en créant des tourbillons entre 7 à 10% de la corde (vortex) en zône portante de l'extrados (le centre de portance évoluant de 25 à 33% de la corde). L'incidence du profil par rapport au vent relatif joue un rôle capital dans la portance (cf Polaire) et pour un profil donné évolue avec sa vitesse.


22 fév. 2021
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Pour Gradient6 plus haut ,pour les 40 noeuds de VMG :


mickmarker:Leg 2/6, c'est juste au portant, le terme VMG est abusif dans ce cas (dans le lit du vent arrière), au près c'est quand même moins rapide·le 23 fév. 10:41
totor:Le VMG est utilisé dans les deux sens,donc ce n'est pas abusif d'en parler au portant. Ceci dit, ces bateaux ne sont jamais au portant, a vrai dire ( en vent apparent, bien sûr). A tel point qu'ils en sont à guetter les risées en AVANT du bateau, en descendant à la bouée sous le vent !C'est vrai qu'au près ( quand ils remontent à la bouée au vent, on va dire), les chiffres sont moindres ( 25/30 ?): ça reste tout de même impressionnant.·le 23 fév. 12:30
22 fév. 2021
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le meilleur vmg c'est que la vitesse du bato est égale à celle du vmg ,c'est à dire quand il avance le vent de face .


totor:Pour un bateau à moteur, oui 😁. (Ou peut-être le proto avec son éolienne branchée à une hélice)·le 22 fév. 10:05
J-Marc:J'ai pu voir un proto radiocommandé de 2 ou 3 mètres de longueur avec éolienne et hélice sur un grand basin. C'était il y a une quinzaine d'années. Il tirait des bords et gitait comme les autres voiliers. Mais c'était peut-être pour limiter les dégâts avec les pales de l'éolienne qui avait un diamètre impressionnant. La traînée de la coque ne lui permettait pas d'aller plus vite qu'un voilier comparable. Il n'a pas navigué longtemps. L'arrivée des premières planches à foil sur le même bassin, entre les mains de champions de planche, a été beaucoup plus impressionnante en terme de vitesse et de maniabilité·le 28 fév. 21:56
22 fév. 2021
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La VMG dependant de chaque bateau et des conditions de vent et de mer, je n'ai toujours pas compris la question.


Pytheas54:Parce que tu crois que j'ai compris la question ? Ca ne m'a pas empêché de faire le sachant sur des sujets en dehors de la plaque ;-)·le 22 fév. 10:22
Kobaia:😄·le 23 fév. 09:26
22 fév. 2021
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En évitant le kobaien de Magma ;)
Pour un vent v avec un angle de voile a par rapport au vent on a une vitesse de déplacement lateral (ou de derive) u = (v + VMG) x tgte(a)
Si le plan anti derive est parfait avec un angle b (plus grand que a si on veut que le bateau avance) alors la vitesse VMG = u x cotangente(b).
Sur le papier ça donne des redultats impressionnant si... y a pas d'erreurs. ;)


Chemistrebor:Un petit schéma avec les angles a et b, ça aiderai pour discuter. (perso, j'aime bien ces sujets physiques sur la voile)·le 22 fév. 19:28
Kobaia:GradientTu as raison. Ce que tu écris est totalement incompréhensible pour du Kobaien·le 23 fév. 09:34
Gradient6:Du vrai Magma ? ·le 24 fév. 00:00
Kobaia:Mekanïk Destruktïw VMG 😄·le 24 fév. 09:51
22 fév. 202122 fév. 2021
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Ok, alors précisons bien les termes, si je comprends bien tu parles de la vitesse du bateau et de ses composantes. U est la composante de la vitesse réelle du bateau sur l'orthogonale à l'axe du vent ou à l'axe du bateau ? VMG est logiquement la composante de la vitesse réelle du bateau sur l'axe du vent.
La vitesse réelle du bateau est orientée sous le vent en formant un angle de dérive avec l'axe du bateau, est-on ok ?
b est l'angle de remontée au vent avec ou sans dérive ?
Maintenant je comprends moins comment joue l'angle d'incidence du plan de voilure, car il intervient pour générer la force vélique en intensité et orientation.

Perso ca me donne cette construction, est-ce qu'on parle de la même chose ?



22 fév. 2021
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Non non, situation idéale donc derive zéro. La vitesse u est bien la vitesse de déplacement de la voile (et du bateau) perpendiculaire au vent. (donc La projection orthogonale de la vitesse du bateau en fait)


22 fév. 202122 fév. 2021
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Le vecteur vitesse du bateau comprend bien sûr la dérive, et c'est la projection de ce vecteur sur l'axe du vent qui donne la VMG.
De toute façon, si on cherche une VMG élevée, il faut une vitesse relativement élevée et à ces vitesses la dérive est faible, car la portance du plan antidérive varie avec le carré de la vitesse du bateau. Pour faire du cap sur le fond il faut d'abord prendre de la vitesse.


22 fév. 202122 fév. 2021
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Bon si l'angle de dérive est nul, (situation dite idéale), cela donne un schéma simple :
et VMG/u = cos(b)/sin(b).
Mais la voile et le bateau se déplacent à la même vitesse, pourquoi la voile aurait une composante différente (V+VMG ?) sur l'axe du vent ?



Gradient6:La voile reçoit le vent réel plus le vent apparent qui est la VMG.(V+VMG) /u = cotangente (a)a est l'angle de la voile par rapport au vent ·le 23 fév. 01:01
Chemistrebor:Bon, c'est là que ça diverge. La voile étant liée au bateau, elle reçoit le même vent que le bateau (au même plan d'altitude z = constante), ce vent est égal au vent réel + vent vitesse = vent apparent. Je ne vois pas pourquoi la voile recevrait plus de vent que le bateau au même plan d'altitude .....Selon l'angle d'incidence de la voile, le réglage fait que voilier avance plus ou moins vite, donc le vent vitesse varie, mais le bateau et la voile reçoivent toujours le même vent… ·le 23 fév. 08:43
Gradient6:Bon, c'est là que ça diverge. La voile étant liée au bateau, elle reçoit le même vent que le bateau (au même plan d'altitude z = constante), ce vent est égal au vent réel + vent vitesse = vent apparent.Oui, mais la voile fait un angle a donc la composante du vent qui est propulsive c'est u = (Vitesse du vent + VMG) le tout par sin(a). Maintenant on imagine le même bateau mêmes angles dans une soufflerie qui pousse un vent lateral u, alors dans les conditions idéales le déplacement lateral du bateau sera bien de u mais comme le plan de derive est parfait, l'angle b du bateau intervient et sa vitesse devient u/sin(b) donc sa VMG = u cotgte(b) Je ne vois pas pourquoi la voile recevrait plus de vent que le bateau au même plan d'altitude .....Selon l'angle d'incidence de la voile, le réglage fait que voilier avance plus ou moins vite, donc le vent vitesse varie, mais le bateau et la voile reçoivent toujours le même vent…Ton raisonnement et ton schéma ne prennent en compte que l'angle b mais jamais le a 🤔·le 23 fév. 09:23
23 fév. 2021
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La voile peut faire l'angle d'incidence qu'elle veut, elle se déplacera toujours à la vitesse du bateau.
L'efficacité du réglage va influencer la performance d'avancement de l'ensemble.

Ce que je comprends dans ton propos, c'est la projection de vitesse de l'ensemble (voile+bateau)sur un autre axe qui est celui du profil de voile, et tu définis une nouvelle composante propulsive sur cet axe pour faire intervenir l'angle d'incidence ....
On peut exprimer toutes les relations vectorielles possibles sur une multitude d'axes ... mais je n'en vois pas la finalité. Si tu as des sources théoriques ou références biblio sur cette approche, je suis preneur, car je n'avais jamais encore vu cette décomposition vectorielle dans la littérature dont je dispose (mais je n'ai que les ouvrages courants type cours Glénan)


Gradient6:Pour mettre des chiffres, un vent de face de 40 kn avec un angle d'incidence de 30 degres par rapport au vent provoquerait sans frottements un déplacement lateral du bateau de 23 kn.Ce déplacement latéral occasionne, à cause de l'anti dérive idéale, avec un cap à 35 degrés du vent une VMG de 33 kn. Du coup le vent apparent de 40, c'est 33 de VMG et 7 seulement de vent réel. 👍·le 23 fév. 11:15
Chemistrebor:Ça sort d'un VPP ? Les valeurs semblent curieuses, incidence de 30° ?Les angles optimums habituellement cités sont de 15-20°.·le 23 fév. 11:23
FredericL:Les vitesses de vent et les angles d'incidence doivent être par rapport au vent réel, sinon c'est incompréhensible et invérifiable ·le 23 fév. 12:56
Gradient6:@FredericL. Je ne m'interessais qu'à l'axe du vent vrai et qu'à la VMG qui est aussi dans l'axe du vent vrai. ·le 25 fév. 09:11
23 fév. 2021
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VPP ?!? C'est quoi ?
Je prenais juste un exemple chiffré qui laisse rêveur et comme rêver c'est planer et qu'on plane déjà..
Soyons foils😊


23 fév. 2021
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Bonne idée, c'est vrai que les sujets sur Testing at Real and Open Links for Liquids reviennent parfois sur les forums, mais jamais dans la littérature technique.


23 fév. 2021
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L'angle d'incidence de la voile definit l'angle entre la corde de la voile et le vent apparent, ni plus ni moins.
Pour nos voiles sur des voiliers lents il est de l'ordre de 19 degres.
Cela veut dire que le voilier ne peut pas remonter a plus de 19 degres du vent apparent. En fait c'est faux car a cet angle il n'y a plus de composante propulsive. Les voiliers dit tres fins doivent ajouter 10 degres pour avoir un peu de composante propulsive qui devient vite insuffisante des qu'il y a du clapot. Les autres voiliers ont besoin de 12 a 15 degres pour avancer et vaincre toutes les resistances.
A la fin l'angle minimum au vent apparent du voilier est de l'ordre de 30 a 35 degres selon l'etat de la mer.
En general 9-10 degres est l'angle choisit par l'architecte pour positionner en lateral le point de tire des focs.


23 fév. 202123 fév. 2021
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bonsoir
si j'ai bien compris ,toute cette diatribe .
c'est que vous naviguez tous au près serré et que vous avez tous des marques de parcours à passer
dans vos croisières avec des vents constants et sans courants ?
ça c'est comme les polaires ,perso j'en mets quand il fait froid ,les autres je m'en fous du tiers comme du quart (à fond)
alain


totor:Ah, ce Fritz, quel ours ( polaire) !😂·le 23 fév. 20:15
Gradient6:Non, c'est essayer de comprendre comment ça marche, évolue, progresse, promet, etc... Pourquoi le planeur a de belles ailes et le voilier des vilaines voiles, etc.. ·le 23 fév. 22:32
Pytheas54:Pfff Il est juste envieux parce qu'on est un certain nombre à ne pas parler de vitesse en N, mais en nombre de Froude, car cela normalise la vitesse par rapport à la longueur à la flottaison. Il est jouisif en regardant une voile de se dire "il faudrait que je recule le point de détachement de la couche limite sur l'extrados pour diminuer la zone de turbulence ! En régate on le fait, autrement, on se dit "merde, je vais pas me faire une tendinite pour ça..."·le 24 fév. 10:33
Gradient6:C'est ambiancé tout ça 😅·le 24 fév. 11:10
fritz the cat:restez proude mon cher alain·le 24 fév. 15:35
fritz the cat:tu as oublié reynols qui ést son copain il y en a un de chaque coté qui surveille les penons alain·le 24 fév. 15:40
23 fév. 2021
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Comprendre la mecanique des fluides qui nous gouverne est pour certains une jouissance intellectuelle... Le bonheur de la voile est que chacun y trouve midi a sa porte, les polairiens du VMG comme les zigzagodromiens hedonistes.


24 fév. 2021
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Gradient6 = troll ! un troll gentil mais troll quand même ... 😉


Chemistrebor:Oui je confirme, "les sujets sur Testing at Real and Open Links for Liquids (= TROLL) reviennent parfois sur les forums, mais jamais dans la littérature technique" --> silence(Mais merci quand même de l'avoir signalé). ·le 24 fév. 16:23
24 fév. 2021
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Rappel de quelques formules de base pour ceux qui veulent monter leurs polaires:
Les trois donnees mesurables sur un voilier sont: AWS (vitesse vent apparent), AWA (angle du vent apparent) et STW (vitesse sur l'eau).
Sur un voilier on a aussi SOG (vitesse sur le fond) grace au GPS. Aucune de ces deux vitesses (STW ou SOG) n'integre correctement la derive et/ou le courant. Avec des Atlas courant et en combinant STW et SOG ou peut en deduire la derive et reintegrer tout cela dans les calculs.
Dans les formules qui suivent SOG n'est pas considere, le courant et la derive sont noyes dans les trois vecteurs.
Les formulations indiquees ci-dessous ne sont pas uniques. Celles indiquees fonctionnent parfaitement.
Calcul de la vitesse vent vrai : TWS2 = AWS2 + STW2 - (2 x AWS x STW x cos(AWA))
XZY2 veut dire XZY au carre.
Calcul de la VMG : VMG = (AWS2 - TWS2 - STW2)/(2x TWS)
Calcul de l'angle du vent reel : TWA = Arcos (VMG/STW)
Bonnes polaires...


fritz the cat:ma centrale me raconte tout ça ,mais je ne regarde que le TWS et les deux directionsle reel et l'apparent et le speedo évidement .s'il y a un voilier ou le réglage de la voile est absolument nécessaire c'est bien le cat boat en jouant sur la positon avant arrière du whishbone ,la balancine la tension de la drisse la réaction est immédiate sur le speedo et sur l'angle de remontée.alain·le 24 fév. 19:56
FredericL:Pour le carré, utilise l'accent circonflexe, c'est le symbole normalisé : TWS^2Avant de commencer les calculs, calibrer les instruments, ça peut déjà occuper un moment. ·le 24 fév. 21:37
jdmuys:On peut aussi utiliser le caractère standard "SUPERSCRIPT TWO", Unicode: U+0032, UTF-8: 32. Ce qui donne TWS² = AWS² + STW² - (2 x AWS x STW x cos(AWA))·le 25 fév. 01:11
jdmuys:oops erreur de copier coller. Le caractère est "SUPERSCRIPT TWO, Unicode: U+00B2, UTF-8: C2 B2"·le 25 fév. 01:12
Altair2:J'utilise un clavier espagnol sur un PC configure pour les suisses allemands, c'est pour cela que je me suis contente du clavier de base. Mais je vois que vous avez tous compris. C'etait l'objectif. ·le 25 fév. 09:17
jdmuys:la justification m'échappe. C'est peut-être parce que c'est hyper simple sur Mac quelque soit le clavier! (mon clavier est un clavier QWERTY sans accent).·le 26 fév. 00:02
jdmuys:mais comme tu dis, l'important c'est qu'on ait compris·le 26 fév. 00:03
25 fév. 2021
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🥸, je vais passer a la masturbation intellectuelle,ca a l’air jouissif.
et essayer de trouver le point g de ma remontee au vent.


25 fév. 2021
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La limite théorique de la VMG doit exister et pouvoir se calculer mathématiquement du fait de la trainée aérodynamique qui augmente dans l'air au cube de la vitesse de déplacement; à cela il faut rajouter la résistance de l'eau qui même si on utilise des foils ferait plafonner le bateau à 50 noeuds le rendement des foils se dégradant passé une certaine vitesse.
Pour l'instant les "machines à voile" les plus rapides dans des conditions favorables de vent et de mer ont des VMG au près aux alentours des 20 noeuds! Il s'agit des AC75 dans le cadre de l'America Cup, on peut penser que l'on doit pas être très loin du maximum pratique et à moins d'une rupture technologique cette valeur évoluera peu. A comparer avec les performances de quelques noeuds de nos voiliers de croisière les plus pointus fussent-ils typés régate.


Scotland:Le saut technologique côté foil, apparemment les suisses sont dessus :www.usinenouvelle.com[...]1062954 ·le 25 fév. 11:02
Chemistrebor:Avec le recul, voici les évolutions de vitesses :·le 25 fév. 11:22
Domde:Intéressant les foils super ventilés ça fait penser à l’avion soviétique qui utilisait l’effet de sol pour voler au ras de l’eau surnommé le monstre de la Caspienne!·le 25 fév. 13:28
Domde:Pour le fun : www.google.fr[...]e-urss/ Plafond 15 mètres !·le 25 fév. 13:35
25 fév. 202125 fév. 2021
25 fév. 202125 fév. 2021
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j’ai regardé la video explicative ,2 posts plus haut redigé par scotland,des 2 profils:
le profil d’aile (aileron de planche dans la video,qu’elle tient a l’envers par rapport au dessin du profil qui apparait en dessous,mais bon si t’es ingenieur t’as compris) ,puis le profil qui ventile .
je ne sais pas si c’est moi,( ca doit etre moi..)mais je n’ai pas compris dans quel sens se deplacait le profil triangulaire.
la pointe en avant? ou dans l’autre sens..?


25 fév. 202125 fév. 2021
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ayéééé!!! j’ai compris en allant chercher des infos sur le oueb.

le profil dans son sens de marche ainsi que l’ecoulement.
la superposition des 2 profils

là,je comprends
l’article s’intitule :
La ventilation : Un peu d’air dans ce monde de fluide


Pytheas54:Il est rarissime de trouver une explication claire, visuelle du concept fondamental de 'circulation' fr.wikipedia.org[...]ukowski et l'article sur la "ventilation" hypersonique est simplement délirant.Essayer l'argument heuristique dans l'article de Wikipedia (mais sans dessin :-(( )Voir mon message plus bas·le 26 fév. 07:29
Gradient6:Je confirme 👍👍👍Merci pour le lien. ·le 26 fév. 09:07
Gradient6:Je confirme, très très bon article 👍👍👍Merci pour ce lien, l'argument heuristique c'est pompeux mais en fait cest la première approximation sur une application pratique.Encore merci pour ce lien 👍👍👍·le 26 fév. 09:16
25 fév. 2021
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Pour tenter de repondre a la question initiale de ce long fil, je pense que nous devons d'abord eviter de parler de valeurs absolues toujours tres impressionnantes quand on parle de grands objets a vent. Il vaut mieux parler en valeur relative et tout comparer a la vitesse du vent reel (TWS) donc en donnant la VMG et la STW en pourcentage de TWS.
En triturant les vecteurs, on voit qu'une donnee a un role majeur dans la limite du VMG c'est le minimum de l'angle du vent apparent (AWA).
Le AWA minimum pour un voilier moderne avec des voiles bien dessinees est la somme de l'angle minimum au vent qui permet de recuperer un peu de force propulsive (10 degres soit 10% de la force des voiles est admis) et l'angle d'incidence des voiles soit environ 19 degres pour les voiliers qui vont moins vite que le vent. Ce qui donne 29 degres AWA.
Sur un lac on peut faire 28 degres AWA, avec du clapot c'est plutot 30 degres AWA, avec de la mer c'est 32 degres AWA. On prend un AWA de 30 degres moyens.
Etude 1 faite avec: AWA=30deg fixe, TWS=10nd fixe et on fait varier STW de 0% a 150% de TWS
Le resultat donne une VMG maximum quand STW = 100% de TWS, avec une VMG a 50% de TWS et un TWA a 60 degres.
Etude 2 faite avec: AWA=25deg fixe, TWS=10nd fixe et on fait varier STW de 0% a 150% de TWS.
Le resulat donne une VMG maximum quand STW = 128% de TWS avec une VMG a 68.4% de TWS et un TWA a 58 degres.
Enfin une autre etude faite avec: AWA=20deg fixe, TWS=10nd fixe et on fait varier STW de 150% a 200% de TWS
Le resultat donne une VMG maximum quand STW = 168% de TWS avec une VMG a 96.3% de TWS et un TWA a 55 degres
Le cas 1 est un cas optimiste pour les voiliers classiques mais tres voiles et par petit temps c'est a dire avant qu'ils n'atteignent leur resistance de vague.
Le cas 2 est intermediaire et s'applique aux engins de sport pas trop extremes et voiliers sur foils
Le cas 3 correspond aux catamarans de sport extremes ou aux grands ULTIM et foilers capable de remonte au pres a la vitesse du vent ou presque.
En poussant le jeu a fond et en utilisant une aile a 1 degre d'incidence donc AWA = 11 degres, la VMG est "limitee" a 212% de TWS avec un STW a 330% de TWS et un TWA de 50 degres
Donc il y a bien une limite a la VMG qui semble etre vers 3 a 4 fois la vitesse du vent reel, elle depend directement des voiles (ailes) utilisees et d'un support capable d'avancer tres vite sans resistance (char a voile ou a glace).
Bon a ces vitesses le freinage aerodynamique commence a beaucoup compter et devrait etre integre.
Bonnes cogitations...


Fransoi:Intéressant de constater que les AC75 s'approchent de ces limites. Plus de 30nds au près avec un VMG supérieur à 20nds pour un vent de 12nd !·le 27 fév. 10:58
Gradient6:Tu as trouvé cette information ou ? ·le 27 fév. 14:46
Fransoi:En regardant il y a quelques jours sur youtube les videos de la finale de la prada cup à Auckland.La video affiche en continu la vitesse des deux concurrents, de temps en temps leur VMG et donne aussi de temps en temps la vitesse du vent. ·le 27 fév. 19:15
26 fév. 202126 fév. 2021
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Pour rebondir sur le message de Mitch58 et ma remarque, voici une tentative désespérée en image
A gauche, les filets d'air proche d'une aile dans un fluide parfait , donc pas de portance, car l'écartement des filets et la vitesse des particules restent (quasi) constants, donc pression constante au dessus et en dessous de l'aile (ou de la voile)
Au milieu, le différentiel de vitesse (la circulation !) des particules des filets dans un fluide réel , d'où des différences de pression (théorème de Bernoulli dans l'argument heuristique de Wikipédia: plus la vitesse est grande, plus la pression est faible, car la somme de l'énergie cinétique (vitesse) et de l'énergie potentielle (pression) est obligatoirement constante, sinon le mouvement perpétuel serait possible)
A droite, la superposition: le tracé des filets d'air et leur "épaisseur" variable (représentant en fait les différences de vitesse, donc de pression) conduisant à la portance (différence de pression)
Je sais, cette présentation est désespérée...
PS Il a fallu attendre le début du 20è siècle pour comprendre (modéliser) ces phénomènes. La preuve qu'ils ne sont PAS simples... (La gravitation de Newton, c'est la fin du 17ème !!!)


Gradient6:Ton lien donné dans tes 2 autres posts est excellent, la 1ere approximation est très très claire, pour approfondir, il faut juste accepter l'introduction d'un concept qui n'est que mathématique sans réalité physique : la circulation. ·le 26 fév. 09:51
Pytheas54:Gradient6: je ne sais pas si tu es un troll ou non, mais tes remarques sont souvent très pertinentes en ce qui concerne la physique. Ok pour ta remarque sur le concept de circulation, c'est pourquoi il a fallu un temps fou pour modéliser correctement la portance.PS Le concept de circulation permet aussi de modéliser la "force" ( = vitesse) des brises de mer et de terre (un échange variation de pression / variation de vitesse du vent en raison de la variation de la pression due à l'échauffement différentiel terre / mer par grand soleil (la terre se réchauffe plus vite que la mer, plus chaud = pression plus faible). Pour la variation de direction, il faut utiliser la force de Coriolis (fictive encore, non physique, car on suppose pour simplifier que la terre ne tourne pas sur elle-même, ce qui implique l'introduction d'une force 'fictive' pour modéliser la réalité ), mais c'est une autre histoire (pas très simple, il a fallu longtemps pour que ce concept de force de Coriolis s'impose, beaucoup d'explications fausses même par de grands physiciens)·le 26 fév. 15:15
Pytheas54:PS La brise de terre en surface (par exemple) se double d'un retour en sens inverse en altitude. Ca 'circule' en circuit fermé...·le 26 fév. 15:19
Gradient6:Si si je suis un troll, on m'appelle troll gros con alors que je ne suis pas gros. Ton lien est génial car il explique que la circulation est le rotationnel de la vitesse du fluide pour une courbe fermée. Ça donne un vecteur perpendiculaire à la section délimitée par la courbe fermée et qui dans la suite de la formule fait l'objet d'un produit vectoriel avec la vitesse de l'ensemble (et non pas la vitesse locale du fluide qui a fait l'objet de l'intégrale. Du coup, on obtient un vecteur dans le plan de la section, c'est cohérent.Pour les brises de terre, de mer et catabatiques, je v regarder. De ce que tu as compris, la circulation est un vecteur uniforme en tout point de la section ? D'où tu tiens que les forces de Coriolis sont "arrivées" tardivement en météo ? ·le 26 fév. 20:05
Pytheas54:Tu me fais marrer... Le but doit être de faire durer ce fil le plus longtemps possible, en devenant de plus en plus technique, et en posant des questions inutiles mais quelquefois pertinentes, jusqu'à spotter une erreur. PS La circulation est un vecteur (libre). Tu le représente où tu veux, avec la bonne orientation et le bon module, comme la vitesse dans le mouvement circulaire uniforme, juste perpendiculaire au cercle, pas d'origine définie, gros malin, va...Pour la force de Coriolis, cherche sur le net Persson, The Coriolis Effect – a conflict between common sense and mathematics. Et, non je ne vais pas citer ce que j'ai écris sur mon site web à propos de la force de Coriolis, raté. OK, terminé pour les machines·le 26 fév. 22:13
Pytheas54:Ou mieux"Persson The Coriolis Effect: Four centuries of conflict between common sense and mathematics, Part I: A history to 1885"PS 'j'ai écrit', pffff, pas 'j'ai écris'·le 26 fév. 22:18
Gradient6:Pytheas1/ je suis parti un peu vite et sans papier ni crayon sur la circulation pour con-fusionner.L’intégrale d'un vecteur le long d'un circuit fermé s’apparente à l’intégrale de son rotationnel sur la surface délimitée. Du coup j'étais fixé sur ce QUE voulait DIRE ce rotationnelcomme c'est le cas en électricité pour les équations de Maxwell.2/ "la circulation est un vecteur libre" euh .... oui, en effet et bis mea culpa, mais rebelote : qu'elle est la notion PHYSIQUE derrière cela ?3/ theorème (qui n'a qu'un siècle comme la relativité comme e=mc2 et que tout le monde comprend bien sur ) "La circulation se calcule comme l'intégrale curviligne de la vitesse du fluide le long d'une courbe fermée entourant la section " et en application ? si la couche est trop fine ? couche limite ? On applique comment en fait ?4/ On peut dépasser les limites habituelles des échanges trop souvent bornés par les termes suivants : point goldwin, polémique et troll.Les djeuns se bornent à une pensée simple : "bouffon, ça me prend la tête ! " Hanouna, philosophe cathodique & plasmatique·le 27 fév. 12:02
Gradient6:Coriolis, non intuitif ?une fois que nous sommes éclairés sur le point suivant, l'intuitif devient vrai.Un gros navion de 300 tonnes monte vers le sud et passe au dessus de Toulouse lattitude 43 puis Rouen lattitude 49 on passe d'un rayon de rotation de 731 à 656 soit 23% d'énergie cinétique laterale de "trop" en 45 minutes de vol pour un navion. Ce pourquoi Kourou est opportun, toute l'énergie du transport fusée jusque la bas est "potentialisee" en chemin. ·le 27 fév. 13:03
Pytheas54:Bravo, un morceau d'anthologie, mais je suis trop vieux renard (prof) pour ton piège. Bye !PS plus haut "Tu le représenteS .."·le 27 fév. 13:52
Gradient6:Je croyais que tu allais nou faire une application concrète du théorème. Cela étant dit, ton article sur coriolis m'a appris que c'est moins "cher" et d'aller vers le nord que vers le sud mais egalement, à cause de la force centrifuge, qu'on est plus léger quand on va vers l'est et plus lourd quand on va vers l'ouest. L'idéal est donc le nord est.5 grammes d'ecart sur kilo entre pôle et equateur 👍·le 27 fév. 14:28
Gradient6:La circulation n'es pas une notion évidente par contre le rotationnel de la vitesse s'appelle vorticité et il est beaucoup plus parlant que la notion de circulation. On trouve des explications icienvlit.ifremer.fr[...]rticite ·le 03 mar. 00:23
26 fév. 2021
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Merci Monsieur Eiffel d'avoir systématisé l'analyse des plaques dans un flux d'air et d'avoir établi les premières règles de calcul de portance.


26 fév. 202126 fév. 2021
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Quand on voit qu'un planeur pese 500 kilos avec une envergure de 20 m, une incidence TRÈS faible et une vitesse de 150 ou 250 km/h, on se demande ce que donnerait une simple aile de planeur en guise de mat sur un engin à foil. 🤔
On amplifie énormément le vent réel au final.


Altair2:Dans un planeur le moteur c'est la gravité et l'aile ne fait que de la sustentation.Dans un voilier la sustentation du planeur se décompose en une force de dérive (inutile) et une force propulsive (utile). La gravité ne propulse que dans les surfs.In fine les deux objets ne sont pas directement comparables.·le 26 fév. 10:57
Gradient6:Un planeur peut aussi fonctionner sans gravité, comme un bateau en fait, mais à sa manière il utilise la différence de vitesse de deux milieux.Le bateau utilise la différence (permanente) de vitesse entre l'eau et l'airLe planeur peut utiliser la différence de vitesse entre 2 altitudes pour augmenter à chaque tour son énergie cinétique : record actuel, 800 km/h sans aucune perte d'altitude.Si l'aile du planeur est utilisée en voile, on peut imaginer qu'une portance de 300 kilos va exercer grâce à un bon plan anti derive, une belle force propulsive·le 26 fév. 13:15
Altair2:Tout dépend du repère. Dans son air environnant le moteur du planeur est toujours la gravité. Brûler son énergie cinétique pour contrer la gravité ne change pas ce principe. Le cas très spécifique du planeur qui joue avec les pompes ou avec deux veines d'air de vitesses différentes est spectaculaire pour un observateur au sol qui n'est pas dans le repère du planeur.Ceci dit pour le pilote cette situation est aussi fine que celle d'un barreur qui joue avec les vagues pour déclencher un surf.·le 26 fév. 14:44
Gradient6:Oui, y a des aspects spectaculaires dont ce qu'on appelle le vol de gradient mais si on revient au sujet, une aile de planeur très performante qui porte 300 kilos à un degré du vent apparent (finesse de 60) à 120km/h doit donner une force propulsive étonnante qui laisse parfaitement rêveur. ·le 26 fév. 17:30
Gradient6:Tu dis que ce n'est pas comparable.voyonsde près. Une aile de finesse 50 qui fait du 150km/h subit un vent perpendiculaire de 3km/h.Tu tournes de 90 degres ta voile pour la mettre debout et si tu arrives aux mêmes conditions de vent, ta voile /aile prend 300 kilos d'effort voire plus que tu peux transformer en force propulsive selon l'angle de ton plan anti derive. 👍Où est l'erreur ? ·le 26 fév. 18:03
FredericL:150 km/h ça fait 65 nds, il est beaucoup plus prudent de laisser ton aile horizontale. ·le 26 fév. 18:38
Gradient6:Tu as bien raison surtout si tu perds des nœuds à te faire des nœuds. 150 c'est 81 nœuds. ·le 26 fév. 20:09
FredericL:Exact, j'avais pris les 120 km/h du message au dessus mais j'ai tapé 150. Raison de plus pour laisser ton aile sous le hangar. Avoir une poussée importante sur une voile, on sait faire, le pb c'est de l'encaisser et de limiter la dérive du bateau sans générer trop de trainée. ·le 26 fév. 21:20
Altair2:Tout le fil parle de VMG et de capacité à remonter au vent plus vite que le vent réel. Ce qui implique que la voile est à la bonne incidence et ensuite qu'elle soit bordée au maximum possible pour remonter au vent tout en gardant assez de force propulsive.Ce minimum est fixé arbitrairement et selon l'expérience autour de 10 deg sur un petit voilier. L'incidence elle peut varier de 19 deg (voilier lent) à 1 deg (voilier super rapide). La somme des deux définit l'AWA minimum qui lui-même définit la STW qui optimise le VMG. Le planeur n'a pas à gérer l'orientation de ses ailes. Il s'incline plus ou moins sur la verticale pour régler sa vitesse (gravité et finesse)C'est sur ce point que le voilier et le planeur ne sont pas directement comparables même s'ils ont plein de similitudes par ailleurs.·le 27 fév. 10:21
totor:C'est surtout que le planeur évolue dans un seul milieu, et le bateau dans deux, ce qui complique grandement les choses.·le 27 fév. 10:29
Gradient6:Le planeur a la gravité certe mais ma question est générale alors raisonnons en aile en aile IDEALE, en aile de kite si vous voulez, en appliquant les finesses remarquables déjà obtenues en planeur. ·le 27 fév. 11:59
totor:Ça n'est pas une question de gravité ou pas, le bateau aussi est sujet à la gravité. C'est juste qu'un bateau travaille dans deux milieux de densité différente, d'où une difficulté supplémentaire. ( Voir les problémes des foilers).Ça serait plus facile en aérien pur, ou en sous-marin pur. ·le 27 fév. 13:40
26 fév. 2021
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Merci à tous !
Je n'ai pas tout compris mais c'était intéressant.
Voilà j'ai mal au crâne, vous êtes contents ?
Quand ça n'avance pas, j'abats !!!


26 fév. 2021
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Pourquoi une seule aile de planeur en guise de mat? Je propose deux ailes de planeurs, ce qui donnerait peut-être ceci ;-)


26 fév. 2021
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Des fois, il faut savoir faire simple :
Un Zeppelin bien en altitude, avec un fil de pêche qui traîne ( du fil pour le thon, on n'est pas des tafioles) et un bateau Playmobil au bout.
Tout ça en l'air au large de la Bretagne, pendant une bonne dépression d'automne bien creuse, le bateau Playmobil vous pète un 150 ou peut être bien un 200 noeuds de vitesse ( réelle et VMG )
💪
😁


Gradient6:Le principe du Vestas Sailrocket 2 fera bien mieux et il s'agit bien d'un planeur accroché à l'eau. 👍 Quel en sera la limite, quelle est la limite du ratio VMG sur vent réel ? C'est le sujet du fil. youtu.be[...]01Neo3k ·le 27 fév. 12:24
totor:La vidéo ( et le record) a bientôt 10 ans, et rien n'a été fait de mieux jusqu'à présent.Ils vont peut-être gratter 5/10 ou peut-être 20 noeuds de plus avec ce système, mais pas plus, à mon avis. Au bout d'un moment en pratique, tu ne tiens plus le bateau collé à l'eau, ça part en sucette...·le 27 fév. 13:34
Gradient6:Si ça ne reste plus collé, il suffit de foiler à " l'envers" . Ça déjà été fait y a longtemps et voir Syroco concept. ·le 27 fév. 13:40
totor:Oui, bien sûr, c'est à peu près la seule solution si on ne veut pas trimballer du plomb. Maintenant, il faudrait voir si cette trainée engendrée n'est pas trop importante .En tout cas, le système Syroco se rapproche de mon système Playmobil . En se mettant plein cul sans leur foil qui traîne avec un vent en altitude bien puissant, le record est battu facile. C'est peut-être ce qu'ils vont finir par faire au final ! 😁·le 27 fév. 14:00
Gradient6:À moins, que ce ne soit déjà fait 🤔youtu.be[...]_mlUh7g ·le 27 fév. 15:00
totor:Ça, c'est le système Syroco, en un peu plus sous-marin ( et plus de trainée)·le 27 fév. 15:42
FredericL:Le foil de Vestas Sailrocket est un profil cavitant et il sert à l'empêcher de décoller. Quand au VMG, il n'est pas fameux car le record a été établi à 110° du vent réel. ·le 27 fév. 19:00
27 fév. 2021
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VMG,ca veut dire : Velocity Made Good ou Vous Me Gonflez...?


Kobaia:😄👍·le 27 fév. 06:59
27 fév. 2021
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les technocrates tu leurs donnes le sahara,
après 2 ans il faudra qu’ils aillent acheter du sable ailleurs...coluche.


27 fév. 2021
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Avec le Vestas Sailrocket 2 et tous ses congénères on sort du sujet. Le fil n'est pas comment on va le plus vite possible à la voile mais comment on obtient le meilleur VMG au près et quelle est sa limite. Ce n'est pas la même cogitation.
La remarque de "fransoi" sur les AC75 est très judicieuse car ces engins approchent de la limite calculée plus haut: VMG environ 2.1 x TWS et la STW environ 3.3 x TWS. Il serait intéressant de savoir à quelle incidence ils font travailler leurs voiles. probablement pas plus de quelques degrés.


Gradient6:En quoi on sort du sujet ?La navigation c'est profiter de la différence de vitesse de deux milieux. Un système qui extrait une force d'un milieu pour l'exercer sur l'autre mileu. question : quelle est la limite du ratio VMG sur vent réel. ·le 27 fév. 14:44
Altair2:Nous ne parlons pas de la même chose. Le fil parle du STW qui permet le meilleur VMG en fonction de TWS et quelle serait la limite de ce VMG.Nous ne parlons pas d'un STW maximum dans l'absolu. Les records de vitesse se moquent du VMG alors que les régates sont focalisées sur le meilleur VMG.C'est pour cela que ce font les AC75 est plus intéressant pour notre discussion que ce que fait Vestas Sailrocket 2 même si je trouve génial leur engin et les vitesses atteintes.·le 27 fév. 15:38
Altair2:La réponse à ta question est dans les papiers précédents. Cette limite est directement liée à AWA qui est dépendant de l'angle d'incidence de la voile et de l'angle minimum des voiles pour avoir suffisamment de force propulsive. En prenant comme base 1deg d'incidence et 10deg d'angulation, le VMG est autour de 2.1 x TWS à la vitesse surface de 3.3x TWS. Nous ne sommes pas loin des AC75 qui vont vite mais qui restent très loin de Vestas sailrocket 2 qui lui est bien incapable de monter au vent.·le 27 fév. 15:46
Gradient6:Les 600 kilos d'un planeur le font avancer à 150 km/h et l'aile ne sait pas si c'est du poids ou une force de traction exercée par une corde reliée à une charge ou à un bateau.La finesse de 50 du planeur fait que la force propulsive est de 10 kilos 👍👍L'angle par rapport au vent apparent est de UN degré. La remontée au vent est nulle mais si on est à 15 degres du vent reel, une voile qui aurait la finesse d'une aile de planeur fonctionnerait à merveille entre un vent apparent à 15 degres au départ et près de UN degré à pleine vitesse.À priori, si le vent apparent termine à deux degrés du cap (donc vent apparent à 13 degrés du vent reel) on arrive à une vitesse de vent appatent plus de 7 fois plus grande que la vitesse réelle du vent 👍👍👍👍 un planeur est à un degré. ·le 27 fév. 16:33
Fransoi:Les AC75 n'ont pas la vitesse de vestas sailrocket, mais certains ont quand même atteint 53nds au portant en régate, en visant le meilleur VMG pour descendre vers la bouée sous le vent et non pour atteindre la plus grande vitesse de pointe. Ils descendent à 135° environ, soit un peu plus bas que l'angle qui permet en général les meilleures vitesses de pointe. Mais là on sort encore du sujet car on commence à parler de VMG au portant ;-)·le 27 fév. 19:26
27 fév. 2021
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Bonjour,
Si on suppose que la longueur du bateau est fixée, la limite physique sera imposée par l'énergie de la mer du vent.
On peut envisager des bateaux dont les voiles auront des profils à finesse ajustable, ce qui permet d'optimiser la trainée en fonction du vent apparent, et donc des vmg très grand.
JF


27 fév. 2021
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Les voiles à profil ajustable existent.
Pour nos voiles de basse vitesse, le cunningham, la bordure, la drisse, les nerfs de chute, la barre d'écoute, l'écoute, le pataras, les bastaques permettent de travailler peu ou prou le profil des voiles et donc de les ajuster dans certaines limites à la force du vent.
Dans la gamme au dessus en terme de vitesse, il existe les voiles en laminé hyper stables en profil et encore au dessus des voiles rigides à volets (ou non) qui sont de vraies oeuvres d'art.
Dans la quête du meilleur VMG, il faut un support qui freine le moins possible et une voile qui pousse le plus possible (merci on savait). Si l'on réunit ces deux conditions le voilier accélère et c'est le profil qui doit commencer à s'adapter. Son incidence doit diminuer pour continuer à être efficace (diminution de la traînée et diminution de l'angle AWA minimum) à haute vitesse.
Même en admettant que tout soit résolu avec des foils magiques pour le support et des voiles ailes non moins magiques, les angles minimum sont toujours là (AWA n'est pas nul) et les mathématiques des vecteurs montrent que la VMG est limitée à un peu plus de 2 fois la vitesse du vent réel (TWS) avec un AWA à 11 degres. Angle qu'auncun voilier normal ne peut atteindre d'ailleurs.


Bond008:Voile à profil ajustable, mais pas optimisée. la prise de ris devrait se faire dans le mat et pas sur la bome, quand le nombre de raynold croit. Avec une voile à corne prendre les riz sur la bome rend le profil de plus en plus carré.·le 27 fév. 17:26
Altair2:Toutes nos cogitations se font sans prise de ris.·le 28 fév. 09:06
27 fév. 2021
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Merci Altair. Si tu peux me donner le lien sur le site qui fait les calculs et également le lien sur les sites où il y a des voiles variables. Connais tu ceci :


Altair2:Je n'ai pas de lien à te donner. Les formules et calculs discutés viennent tous de la trigonométrie du triangle quelconque (Théorème de Carnot) que chacun peut reconstruire et triturer avec une feuille Excel.·le 28 fév. 09:10
Bond008:Ce n'est pas une reponse.·le 28 fév. 22:35
Chemistrebor:Pour triturer une note de calcul excel, il faudrait aussi avoir des données de vitesse et d'angle sur les voiliers classiques (polaires) , puis ceux des ultimes et autres protos de course ou les data de courses.
C'est le genre d'infos qui n'est pas disponibles librement pour raison de confidentialité technologiques.·le 01 mar. 08:46
Altair2:@Bond008: ??? Je me suis sans doute mal exprimé. J'ai voulu dire que je n'ai pas cherché un quelconque site sur internet pour reconstituer les formules trigonométriques de niveau lycée qui donne la VMG à partir des 3 données mesurables sur tout voilier: AWA, AWS, STW. Et que donc je ne peux vous renvoyer à un quelconque blog ou page web pour cela.·le 01 mar. 09:17
Altair2:@Chemistrebor: je suis parti de ce que je connais c'est à dire nos petits voiliers et leur performances. Ensuite tu poses des hypothèses d'amélioration de AWA et tu en déduis le STW pour obtenir le meilleur VMG relativement à TWS. De facon itérative tu finis par retrouver des performances connues des AC75 et tu te dis qu'ils ont des voiles qui travaillent à très faible incidence. Ensuite tu vas fouiller le net au sujet de cette donnée que je n'ai pas encore trouvée. Incidemment tu réponds à la question du fil: Oui la VMG a une limite qui est directement dépendante du AWA qui lui en fait n'est qu'une conséquence technique du STW que le support est capable d'atteindre.Certain appelle cela de la masturbation intellectuelle et c'est jouissif pour certains.·le 01 mar. 09:25
Gradient6:les mathématiques des vecteurs montrent que la VMG est limitée à un peu plus de 2 fois la vitesse du vent réel (TWS) avec un AWA à 11 degres.Cet angle de 11 vient d'où ? Voile ? Aile ? Est-ce qu'il ne faut pas raisonner différemment avec une aile ? ·le 01 mar. 09:32
Chemistrebor:Oui Altair ok. Dommage que la STW n'est pas était appelée SOW (speed over water) ca aurait été plus lisible. Je vais refouillé sur le site de l'UNCL car il me semble qu'il y avait aussi des données intéressantes disponibles. ·le 01 mar. 09:46
Gradient6:@altair, je n'avais pas vu ta réponse à chemistre. Pris au jeu de vectorisation idéale, le ratio VMG/TWS a l'air très très important. Mes formules sont peut être justes ou fausses... 🤔Quoi qu'il en soit, les voiles n'ont toujours pas la finesse des ailes de planeur mais si on s'en rapproche au point d'utiliser des ailes, de planeur, pour un vent vrai donné nous aurions quelle VMG et tout d'abord, quel AWA ? ·le 01 mar. 09:54
Altair2:Il faut lire le fil. Une voile pour "tirer" le voilier doit avoir un angle minimum avec l'axe de la dérive. Mon hypothèse est que cet angle est de 10deg. Donc 17% = sin(10) de la portance de la voile est transformée en force propulsive. Ce ce que nous pouvons constater sur nos voiliers quand ils sont au près serré.Ensuite il faut ajouter l'angle d'incidence de la voile. Mon hypothèse est qu'il ne peut être inférieur, même sur des engins hyper rapides, à 1deg. Ensuite que la voile soit un profil rigide (aile) ou pas, ce n'est pas grave. Ce qui compte c'est son incidence.Le total donne l'AWA de 10+1= 11deg qui pourrait être, j'en conviens, la résultat de 9+2 ou même de 8+3. Ce qui n'est pas très grave car toute la réflexion est concentrée sur la limite du VMG et moins sur le reste.Les AC75 ont d'ailleurs un AWA qui est plus proche de 12deg que de 11deg vu leurs performances. In fine ces chiffres sont dans le bon ordre de grandeur, ce qui permet d'approcher la limite du VMG qui existe c'est une certitude.·le 01 mar. 09:57
01 mar. 2021
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A Gradient 6 : tu pourrais t'interesser aux chars à voile sur glace. Les vitesses atteintes sont supérieures,avec des angles au près plus pointus que sur l'eau. C'est juste une idée comme ça, qui pourrait peut être t'apporter des réponses.


Gradient6:Bonne idée. C'est sur que les frottements sur glace sont moindre. Je vais regarder. 👍·le 01 mar. 08:58
Altair2:Comme indiqué plusieurs fois dans le fil, les chars à glace sont des engins qui peuvent atteindre des STW (il faudrait dire SOI Speed Over Ice) très élevés et doivent donc utiliser des voiles à faible incidence pour optimiser leur VMG. Il faut des grands grands lacs gelés et lisses vues les vitesses atteintes.·le 01 mar. 09:29
Gradient6:Ce pourquoi je vais regarder les ailes qu'ils utilisent. ·le 01 mar. 09:55
totor:A Altair 2: oui, je n'avais pas vu que tu en parlais plus haut.·le 01 mar. 10:14
01 mar. 2021
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Bonjour,
Au fur et à mesure que le bateau ou char progresse le vent apparent augmente et le profil de la voile n'est plus adapté, la trainée augmente la finesse diminue. il faut donc adapter le profil en augmentant son allongement.
En théorie la limite sera déterminée dès lors que l'on n'aura plus de solution pour trouver un profil donnant de la portance pour l'incidence donnée qui va aller aussi en diminuant.


Gradient6:On devine les idées gênées, on a du mal à y projeter la mise en place de matériel existant tel qu'une aile de planeur ou autre, j'en perds mon latin car qu'elle est l'angle du vent apparent pour un planeur ? Zero et ça marche, ne me demandez pas comment. 🤔🤔·le 01 mar. 12:54
Altair2:C'est une réflexion itérative. Qui donne la première limite ? La vitesse du support (STW) ou l'incidence du profil ? Je pense que c'est la vitesse (STW). Faire une voile/aile qui pousse correctement à une vitesse donnée (incidence, allongement, profil) on sait faire depuis longtemps. La grosse avancée technologique de ces dernières années sont les foils qui ont eu un impact majeur sur STW.·le 01 mar. 12:58
Bond008:La prochaine avancée ce sera les profils (aile et foil) qui s'adapte en finesse.Technologiquement ce sera dur pour les foils dans la mesure ou à profil fixe ils cassent alors avec un mécanisme intérieur ça vas être difficiles.·le 01 mar. 13:13
Gradient6:Sauf erreur, la limite sera l'incidence à cause du vent apparent. Plus on va vite plus l'angle se fermedt il faut rester rentable et propulsif.·le 01 mar. 13:26
Altair2:La formulation peut se dire de plusieurs facons : 1) plus l'incidence diminue plus il faut aller vite pour optimiser le VMG 2) Plus on va vite plus il faut que l'incidence diminue pour optimiser le VMG. Les deux sont parfaitement vrais. ·le 01 mar. 17:26
Fransoi:Quand on regarde les polaires de profils d'ailes, non symétriques et épais, ou même de profils minces mais rigides, on constate qu'il subsiste une portance non nulle même à l'incidence 0.
Ce qui m'intrigue, en revanche, c'est le fait que des voiles en tissu donc souples comme les focs des AC75 et les voiles de certains chars à glace, semblent pouvoir fonctionner à grande vitesse, donc avec des incidences très faibles sans pour autant avoir l'air de déventer sur l'attaque, comme si la déviation du flux d'air à l'attaque du profil était suffisamment importante pour éviter le faseyement.·le 02 mar. 16:50
Bond008:La portance n'est pas orientée dans le sens la marche. l'extrados est aspiré ce qui fait qu'il tient sa forme.·le 02 mar. 18:28
Altair2:La portance est grosso modo perpendiculaire à la corde. La corde a un angle "B" avec le plan antidérive. La force propulsive est donc la portance x sin (B). Ensuite le profil a un angle d'incidence "I" pour la portance maxi. Donc AWA = B+I.La discussion est maintenant sur les profils et leur incidence. Intervient une nouvelle donnée: la tolérance de l'incidence. Une voile classique à 19deg d'incidence tolère un +/-5 degrés sans que la portance s'effondre brutalement (décroche). Un profil avec une incidence beaucoup plus faible sera sans nul doute beaucoup plus sensible. Une aile d'avion qui vole à moins de 1 degré d'incidence décroche définitivement entre 5 et 8 degrés d'incidence. Il serait intéressant d'avoir ces données pour les AC75. ·le 02 mar. 19:15
FredericL:Sur les AC75, la principale composante du vent apparent est le vent vitesse du bateau. Les variations de direction et de force du vent réel sont sensiblement atténuées par rapport à un bateau archimédien se déplaçant à une vitesse inférieure à celle du vent. ·le 02 mar. 19:29
Gradient6:@Altair2. La force propulsive est bien portance x sin(B). L'angle d'incidence est très très faible si on imagine que le profil est une aile de planeur. Ce qui ferme les angles de manière surprenante. J'avoue que j'ai du mal à raisonner avec une aile de planeur qui a une incidence de 1 degré où plutôt une finesse de 50 et qui a priori ne connaît que le vent apparent ET sans angle d'incidence car comme dit Fransoi, une incidence de zéro fonctionne si on prend (sauf erreur de ma part) en compte la corde du profil. Mais est ce que la corde est une définition geometrique ou mécanique ? 🤔·le 02 mar. 22:05
01 mar. 2021
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Allez, allez, plus que 3 posts pour faire péter les 200 ! 😂


Altair2:@Kobaia: c'est fait...·le 02 mar. 12:42
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Je rebondis sur le com d'Altair. Effectivement les courbes de portance des voiles traditionnelles dites à faible allongement (rapport hauteur largeur) comparées avec les voiles actuelles, ont une tolérance d'angle d'incidence plus large que le 15-20 ° des voiliers de régate. Il est fort probable qu'une aile verticale encore plus fine aura une tolérance très fine pour atteindre sa portance maximale qui sera très grande. (Sur ce graphe c'est 15° +-5)
source :
file:///tmp/mozillatreb0/SymmetryofWingsand_Sails.pdf


Gradient6:Tu parles de profil fin mais tu vous bien qu'on en est à l'aile plutôt que la voile donc la finesse du profil (l'épaisseur) joue peu. Ce lien de l'onera est assez étonnant sur la turbo voile et ça paraît simple. L'effet Magnus est encore autre chose dd surprenant aussi. ·le 02 mar. 22:37
Chemistrebor:Oui je me suis mal exprimé, c'est à une aile verticale plus longue que le pensais (plus fine en rapport d'élongation), pour l'épaisseur sur la théorie de la voile on ne trouvera rien puisque une voile n'a pas d'épaisseur, faudrait très probablement consulter les manuels d'aéronautique. ·le 02 mar. 23:02

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