Régulateur d'allure

bonjour,
Je suis entrain de concevoir un régulateur d'allure pour un projet d'étude et je cherche a derterminer le couple quil faut exercer sur un safran de 0.32m² pour un voilier qui a une vitesse maxi d 6.5nd . Merci d'avance pour ceux qui pourront m'aider!

L'équipage
19 oct. 2009
20 oct. 2009
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Une piste
A vue de nez, un bateau présentant une Vmax de 6,5 Nds est long d'environ 25 pieds.

Les pilotes automatiques de barre franche pour les bateaux de cette dimension (ST1000 ou ST2000 ou etc...)exercent une poussée maxi de l'ordre de 60DaN et sont implantés à environ 50cm de l'axe du safran.

Le couple maxi est donc de l'ordre de 30 DaN/m.

En pratique, la réponse est éminemment variable puisqu'elle dépend de l'équilibre général du bateau sous voile à l'instant T et de la compensation du safran (la surface de la partie du safran située en avant de la mèche de safran qui agit comme compensateur pour diminuer voire supprimer l'effet de "retour" et donc l'effort).

L'effort peu être nul sur un bateau équilibré :
www.hisse-et-oh.com[...]dex.php

Ou au contraire horriblement dur sur un bateau ardent sous GV seule trop bordée.

20 oct. 2009
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Dans la pratique
Un bateau avec une vitesse maxi de 6,5 noeud fait environ 7 à 8 métres de long.
On observe que sur ces bateaux une barre franche fait 1 à 1,5 m de long me semble-t-il et qu'elle est tirée ou poussée par une personne assise. la force exercée dans les moments durs ne doit guère dépasser 200N (20kg) Cela donne une première idée empirique du couple.

Maintenant un safran est généralement compensé, c'est à dire qu'une partie de sa surface est en avant de l'axe de rotation ce qui limite le couple nécessaire pour le faire tourner. Un safran non compensé peut avoir besoin d'un couple plus élevé.

20 oct. 2009
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Deux hypothèses différentes
La réponse de Pym me fait prendre conscience que mon calcul correspond à ce qui peut se passer dans une situation critique (départ au lof incontrôlé par exemple).

Le sien correspond plus à ce qui est demandé dans des conditions normales de navigation donc à un pilote automatique ou un régulateur.

MichelR

20 oct. 2009
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Michelr on est kif kif :
Tu cites 200N (20 DaN) sur une barre de 1,5m, ça représente exactement mon évaluation de 30 DaN/m :-)

20 oct. 200916 juin 2020
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la barre de mon arpège.
Hormis le stick cassé mesure 75 cm.

Par ailleurs tirer de 200 N (20Kg) à l'horisontal me paraît être la limite. En général le bateau est à la gîte et a moins d'avoir les pieds biens calée, on glisse.

La difficulté est d'estimer l'effort moyen, et l'effort exceptionnel que doit tenir le dispositif avant de partir à l'aulofée.

Amusez vous a soulever des masses : 5kg permanent c'est dur. Le sceau de 10 litres, vous connaissez. Une masse de 20 kg, à moins d'être entraîné, on la tient moins de la minute, après on change de bras.

20 oct. 2009
0

Bien evidemment
je n'avais pas fait attention aux DaN (=10N) effectivement nous arrivons au même résultat. J'avais sous estimé par un facteur 10 la force du pilote qui peut donc contrôler la barre dans des conditions dures.

MichelR

20 oct. 2009
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Nous avons bien précisé "maxi".
:-)

20 oct. 2009
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Détermination de la force qui s'exerce sur un safran
Bonjour

la formule donnant la force qui s'exerce sur un safran est :
F= 23,3 x A x V au carré ( en Newton ), en KgF ça donne : F= 2,33 x A x V au carré .
A étant la surface du safran en M carré
V étant la vitesse en Km/h.
En ce qui concerne la force qui s'exerce sur la barre , elle est proportionnelle a la distance "d" entre l'axe du safran et le point d'action de la force sur la barre franche ou le secteur de barre , ainsi qu'a la distance "c" entre la mèche et la ligne de fuite du safran .Dans le cas d'un safran non compensé ,
d = 0,37 x c en mètres . Avec un safran compensé
d = 0,37 x (c-e) e étant la mesure entre l'axe et le bord d'attaque situé devant la mèche .
Avec ça on peut déterminer les forces en jeu qui sont : M ( moment ) = F x d

En espèrant que ça peut t'aider .
Amicalement - Joël

20 oct. 2009
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Euh...
N'est-ce pas plutôt :
"En ce qui concerne la force qui s'exerce sur la barre, elle est [size=12][b]inversement [/b][/size]proportionnelle a la distance "d" entre l'axe du safran et le point d'action de la force sur la barre franche".

ou

"En ce qui concerne la force qui s'exerce sur le [size=12][b]safran[/b][/size], elle est proportionnelle a la distance "d" entre l'axe du safran et le point d'action de la force sur la barre franche"

Plus loin :
"Avec ça on peut déterminer les forces en jeu qui sont : M ( moment ) = F x d"
Pas d'accord. Un safran compensé (trop) peut demander un couple nul pour être mobilisé, voire "embarquer".

Une barre compensée de manière à être neutre présente un moment M ( moment )égal à 0, alors que F et d ne sont pas nuls.

Dans ta formule, tu devrais faire intervenir l'effet inverse de la surface de compensation en avant de l'axe de rotation du safran.

20 oct. 2009
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Ok , j'ai bien relu avec mes binocles
(c - e )ne reprend pas la surface du safran compensé ?

20 oct. 2009
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Peut être...
...qu'il est en train de rectifier son ouvrage pour en supprimer les imprécisions :-)

20 oct. 2009
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re euh !
Il me semble , mais j'ai encore égaré mes foutues binocles, qu'il a bien précisé : Dans le cas d'un safran non compensé ,

20 oct. 2009
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L'origine de ma science
Je précise , c'est la moindre des choses , que ces formules sont tirées de " Cruising Saiboat Kinetics " par Danny Greene , aux éditions Tiller Publishing , un ouvrage génial malheureusement devenu introuvable .

Joël

20 oct. 2009
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Ben, il ne me semble pas.
c comme e sont des distance, pas des surfaces et une distance moins une distance reste une distance. :-p

20 oct. 2009
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quelque question
Merci pour tte ses information, je vais plus detailler mn système: le système de régulateur que je souhaite concevoir est un systeme a safran auxiliaire qui es fixer directement sur le safran principale dc celui-ci est fixe. je cherche a determiner le couple a transmettre sur l'axe du safran auxiliare(0.32m²) pour la correction du cape. vos intervention me font me poser la question :
-est ce que le safran principale peut servir de compensation au safran auxilliare si il es fixe??

autre information la transmission entre l'axe de la girouette et celui du safran auxilliare est realiser par 2 engrenage.
Enfin une dernière question est ce que au vu des information sur mn système, cela vous semble t il viable pour piloter un bateau de 8m qui a une vitesse max d 6.5nd?
Merci d'avance et bonne journée

20 oct. 2009
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HS LN
Le N° 9 des Hors séries de Loisirs Nautiques
détaillait très bien tous ces problèmes.

20 oct. 2009
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merci
merci pr l'info, mais ce numeros est introuvable...

20 oct. 2009
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Arthur,
si tu lis un peu l'anglais, il y a beaucoup de choses concernant les régulateurs d'allure ici :

www.windpilot.de[...]eng.pdf

Bon courage, c'est un domaine passionnant.... ;-)

20 oct. 2009
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Pardon,
Y même en french....

www.windpilot.de[...]fra.pdf

20 oct. 2009
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Bon
moi je navigue "Navik", mais j'ai ça dans mes archives depuis longtemps. C'est presque un document de référence !

Bien sûr avec le HS loisirs Nautiques deja cité ! :-)

21 oct. 2009
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arthur
suis intéressé par ton systeme , devant en fabriquer un cet hiver .
Pour moi ce sera un petit safran d'environ 80 x 30 cm style hydrovane . vent + électrique
Le safran principal sera fixe mais reglable en angle .
Le patara et la tringlerie ne font pas bon ménage pour l'instant .
A voir...

20 oct. 2009
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très intéressant !

merci LAdret ! :pouce:

20 oct. 2009
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bsr
Merci j'ai deja cette doc qui met très précieuse pour mon projet. je commence a i voir un peu plus claire sur mes problème. Si cela intèresse quelqu'un je pourrai publier mon sytème lorsquil sera terminé.
Merci a tous

21 oct. 2009
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olli
tu veux dire koi par vent+electrique ??

22 oct. 2009
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vent + électrique ???
Normalement le safran sera actionné par l'énergie du vent au travers d'un aérien vertical+ tringlerie .
Au moteur , il devrait fonctionner avec un petit pilote électrique style Auto h 1000 .

22 oct. 2009
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Tres interessant
Un grand merci pour ce lien en Francais qui est tres instructif.
De mon cote j envisage la construction d un regul avec girrouete verticale , engrenage 1:1 et safran ...quelqun aurait il un plan ?
D avance merci
Serge

22 oct. 2009
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voici un lien
bonjour,
il y a déjà pas mal de temps que j'ai trouvé ce lien qui j'espère pourra aider.Je pe,se qu'iles t connu par beaucoup.
je n'ai rien construit mais ça me tente.
www.mindspring.com[...]eering/

cdt
JC22

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