Équivalence poids quille / équipier au rappel

Bonjour,

Pour info, quelle peut être l'équivalent entre le fait de rajouter 50 kilos sur une quille au niveau du bulbe (1,9m de tirant d'eau) et un bonhomme au rappel, (bau max: 2,8m)

Si quelqu un à l'info je suis preneur, aussi le gain d'un mat et bôme carbone en terme de bonhomme au rappel.

Merci beaucoup !

L'équipage
19 avr. 2013
20 avr. 201320 avr. 2013

en supposant pour une gîte donnée que le poids de l'équipier se trouve à l’aplomb du centre de gravité de la quille, l'équivalent = 0
ou alors :
L1 = distance de la projection horizontale du centre de gravité de l'équipier au centre de carène
L2 = distance de la projection horizontale du centre de gravité du bulbe au centre de carène
p = poids de l'équipier
P poids du bulbe
d'où P x L2 + p x L1 = (P + 50) x L2
soit P x L2 + p x L1 - (P + 50 ) x L2 = 0

avec des valeurs arbitraires :

L1 = 2 m, L2 = 1 m, P = 1000 kg, p = 100 kg :

1000 x 1 + 100 x 2 - 1050 x 1 = 1200 - 1050 = 150

On peut conclure que l'équipier au rappel augmente de trois fois le couple de rappel par rapport à l'ajout de lest.

Non ?

Maintenant, si la gîte augmente, le couple de rappel différentiel diminuera en fonction du cosinus de l'angle de gîte.

Non ?

20 avr. 2013

tu t'es gouré de forum Fra9816, la technique c'est l'étage au dessus. Ici, ce serait plutôt la déconne, mais tout le monde peut se tromper.

:non: :goodbye: :-p

21 avr. 2013

Je crois me souvenir que dans sa "bible" (Les voiles. Comprendre, régler, optimiser), Bertrand Chéret indiquait que le poids multiplié par 3 d'un équipier au rappel était équivalent à la même masse ajouté au bulbe de quille.
Cinq équipiers de 80 Kg au rappel sur un First 310 correspondrait donc à environ 400 Kg supplémentaire de lest qui est de 810 KG...!
C'est considérable, surtout sur un déplacement léger.

21 avr. 2013

Euh tu veux dire 1,2T ?

21 avr. 2013

@ AICA "Euh tu veux dire 1,2T ?"
Le lest du F 310 est annoncé pour 810 Kg, mais je ne suis pas allé le vérifier...! :-D
www.finot.com[...]res.htm

23 avr. 2013

je me suis mal exprimé, tu notes, multiplié par trois le poids d'un équipier
Si tu mets 5 équipiers de 80 kg cela fait 400 kg mais multiplié par trois cela fait 1T2
C'est en ce sens que j'intervenais et bien sur par sur le poids du lest. ;-)

23 avr. 2013

Oui, AICA, je me suis trompé et tu as parfaitement raison: je voulais dire 1,2 t de plus d'équivalent lest avec 5 équipiers au rappel. C'est énorme !

21 avr. 2013

@Teredem

"Cinq équipiers de 80 Kg au rappel sur un First 310 correspondrait donc à environ 400 Kg supplémentaire de lest qui est de 810 KG...!"

Tu ne peux pas dire ça sans connaître les distances L1 et L2 qui varient en fonction de l'angle de gite.

Ce n'est qu'un banal calcul de moment de redressement. Un matheux, pourrait t'en sortir une fonction qui te permettrai de savoir si a un moment donné l'ajout de poids au lest serait préférable au poids du nombre d'équipier.

23 avr. 2013

Sacampi, ton raisonnement est certainement le bon. Je me contentais de citer de mémoire (je n'ai pas le livre sous la main) cette approche de B. Cheret qui est facile à comprendre et très imagée. Même si cette évaluation "à la louche" est forcément très variable d'un bateau à l'autre.

22 avr. 2013

avec les distance de projections on doit pouvoir déterminer la gîte où il y a équivalence : quand les équipiers sont à la verticale du lest
baud/2 x cos (gîte) = Tirant d'eau x sin (gîte)
pour être plus précis (enculer les mouches) il faudrait prendre en compte que le lest est moins lourd qu'il n'y parait (la poussée d'Archimède réduit son efficacité)
poids équipiers x baud/2 x cos (gîte) = (poids équipiers / 1,1 ) x Tirant d'eau x sin (gîte)
1,1 pour du plomb, 1,05 pour de la fonte (enfin en gros)
la surface mouillée du rajout de lest est également pénalisante
sur la plupart des bateau on doit ce situer vers 45 ° pour le point d'équivalence

de manière générale un lest plus lourd ajoute de la sécurité contre le chavirage, des équipiers en plus ajoute de la puissance en condition de nav normale
sauf sur des bateau très étroit avec un lest profond où le lest peut être plus intéressant en navigation musclé (gîte de 30 ° par exemple)
mais au portant les équipiers peuvent se déplacer d'avant en arrière

23 avr. 2013

Ne négliges pas le centre de carène qui se déplace du côté où le bateau veut pencher. C'est lui le point d'équilibre par lequel il faut mesurer les bras de leviers (pour le calcul des moments de redressement)

23 avr. 201323 avr. 2013

1 - pour une carène étroite / au tirant d'eau le déplacement n'est pas si grand (1/4 du baud maxi en gros ? , mais ça dépend du type de carène : luge, couloir, rapport longueur/largeur)
2 - le déplacement du centre de carène est le même que l'on considère les équipiers ou le lest, ici on ne fait pas un calcul du moment de redressement réel mais une comparaison qualitative entre 2 options
le point d'équivalence entre ces 2 options (à poids égale) reste le moment où les 2 poids se trouvent à la verticale l'un de l'autre

pour répondre directement à la question initiale, dans ce cas particulier
en dessous de 36 ° de gîte un gars de 50 kg (46 kg si on prend en compte la "flottabilité" du plomb) sur le liston apporte plus de puissance qu'un rajout de 50 kg sur le bulbe

on peut remplacer le gars par un ballast liquide ou des jerricanes d'eau (mais les règlements de course doivent l'interdire je pense), mais il faut refaire le calcul avec une position plus précise du centre de gravité de ces réservoirs

il faut aussi se souvenir que l'échantillonnage du gréement est fait à partir du moment de redressement maxi (en prenant en compte les équipiers), si on l'augmente on est sensé refaire les calculs de gréement pour vérifier qu'il ne va pas casser

23 avr. 2013

au sujet du mat et de la bôme carbone
d'un point de vu gain du moment de redressement le calcul donne :
h x p x sin (gîte)
h : hauteur du centre de gravité du mat
p : gain de poids par rapport au mat d'origine

à comparer avec le même calcul pour la quille
T x p x sin (gîte)
ou pour l'équipier
B/2 x p x cos (gîte)

mais là il faudrait prendre en compte la position du centre de carène, en gros :

h x p x (sin (gîte) - Cy)
T x p x (sin (gîte) + Cy)
B/2 x p x (cos (gîte) + Cy)

Cy : déplacement du centre de carène / axe du bateau (cf remarque du post plus haut à ce sujet)

la hauteur de la bôme fait que le gain sera plus faible au près (bôme dans l'axe du bateau)
au travers-portant avec la bôme sous le vent le gain sera peut-être intéressant ?

mais y'a un autre intérêt aux mat carbones (plus généralement à la réduction de poids dans les haut) qui n'est pas compensé par un équipier
le poids dans les haut a tendance à amplifier les mouvements de tangage et les efforts dans le gréement qui en résultent
enfin on peut aussi jouer la dessus en modifiant la répartition des masses pour que la fréquence de tangage du bateau soit différente de la fréquence de rencontre des vagues
j'ai jamais vérifié ces calculs, mais il parait (de source sûr) que certains ont eu de bonnes surprises en oubliant d'enlever l'ancre de la baille à mouillage

24 avr. 2013

Il y a une erreur de raisonnement et de parenthèse.
Tous les calculs de bras de levier se font obligatoirement au CdF de la coque.

Les formules ci-dessus deviennent donc

p x (Cy-h x sin(gîte)) pour le mât
et
p x (Cy+ b/2 x cos(gîte)) pour l'équipier

On remarque que pour le mât Cy - h x sin(gîte) est trés longtemps positif sur un cata, sur un voilier il est quasiment tout le temps négatif.
Intuitivement sur un cata plus un mât est lourd plus il concoure à la stabilité jusqu'à l'angle de gîte où le CdG du mât passe de l'autre coté du CdF de la coque sous le vent et là c'est le contraire mais on est déjà en mauvaise position quand cela arrive.

24 avr. 201324 avr. 2013

oups en effet je me suis un peu gouré
je corrige ça ... mince je viens de me rendre compte qu'on peut pas éditer

je me suis aussi planté sur la position du centre de rotation
même en ne prenant pas CdF mais le milieu du bateau il faut quand même prendre en compte que l'équipier est sur le liston donc pas à l'horizontale
l'équipier est à la verticale du lest quand
tan (gîte) = B/2 / (T + hliston)
dans le cas de FRA9816 en supposant la hauteur du liston (ou du nombril de l'équipier) à 1 m ça donne plutôt une gîte de 26 °
l'intérêt est donc moins marqué que d'après mon premier calcul

Phare de Vieste (IT) , 20 juillet 2023, Photo argentique.

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