Poids au rappel, poids dans la quille, incidences

Bonjour,

Il est facile de dire (hormis pour le petit temps et également pour simplifier) que plus le centre de gravité est bas mieux c'est, et que plus il y a de poids au rappel également. Mais ............

Si on visualise le "poids au rappel" comme pour le principe d'une " caisse bien lourde sur un chariot diable" : lorsqu'on fait rien le ''diable'' reste bien à la verticale. Ensuite il faut un gros effort sur le haut des poignées (identique au poids de la caisse?) pour commencer à légèrement incliner le diable. Puis, plus le diable s'incline moins il est nécessaire de mettre un gros effort au niveau des poignées : c'est l'effet levier.

Si ce que je viens d'écrire n'est pas faux, alors on pourrait dire ceci :
- le poids au rappel sert à maintenir le mât le plus à la verticale possible et c'est d'autant plus facile lorsque le mât est à la verticale. Lorsque le voilier est beaucoup trop gité (énormément), le poids au rappel devient peu à peu une faible incidence pour le redressement (d'autant plus que le poids au rappel se rapproche de la verticale du centre de gravité)

  • le poids dans le bulbe serait l'inverse : lorsque le mât est parfaitement vertical, le poids dans le bulbe maintient peu la verticalité du mât. Mais au fur et à mesure que le voilier gite, alors le poids dans le bulbe devient très très utile pour redresser le voilier.

On pourrait peut-être même dire que SI le poids (et distance) de la charge au rappel était égal au poids (et distance) du bulbe, alors entre 0° (verticalité totale) et 45° c'est surtout le poids au rappel qui est utile, et qu'entre 45° et 90° (couché à l'horizontal) c'est surtout le poids dans le bulbe qui est utile.

(on revisualise un instant l'histoire du "chariot diable" pour transporter une caisse)

Ainsi, l'allègement dans les hauts revient à aider le voilier à se redresser lorsqu'il est très gité (un peu comme s'il y avait encore plus de poids dans le bulbe), mais au fur et à mesure que le voilier se redresse vers la verticale alors l'allègement dans les hauts devient de faible utilité.

(on revisualise encore un instant l'histoire du "chariot diable" pour transporter une caisse)

Est-ce un raisonnement juste ?
Ou est-ce que j'ai tout faux (ce que je n'exclue carrément pas) ?

L'équipage
02 fév. 2018
02 fév. 201802 fév. 2018

ça me semble tout à fait juste
il faut penser que le couple de redressement est composé de 2 forces : la gravité qui s'applique vers le bas dont la résultante peut-être schématisée au centre de gravité
la poussée d'archimède qui s'exerce vers le haut au centre de carène
tout autant que leurs valeurs c'est le moment entre ces 2 forces qui détermine la valeur du couple (= la distance qui sépare leur point d'application, le bras de levier donc)
or si lorsque le bateau est à plat le centre de carène est verticalement au dessus du centre de gravité, les coques n'étant pas des demi cylindres simples, dès qu'il y a de la gite le centre de carène se déplace sous le vent
ceci est peu vrai pour les carènes profondes et étroites (stabilité de poids) et très vrai pour les carènes larges et plates (mini 6.50 et autres luges / planches à voile)
l'exemple extrême étant le multicoque :
à 0° de gite, le couple est nul
aux angles faibles 5-10°, quand la coque au vent sort de l'eau, le couple de redressement est maximal (et colossal)
à partir d'un angle plus important la valeur décroit d'abord lentement puis très vite (et le bateau fait chapeau, où il se retrouve à nouveau dans une position de stabilité maximale, mais dans le mauvais sens :mdr:)

la stabilité de forme a ceci de bon qu'elle augmente le couple de redressement rapidement aux petits angles de gite (confort et performance !)
tandis qu'un bateau étroit et profond avec un lest important aura une gite initiale importante, avant d'arriver à 20-30° à un couple de redressement très important. sauf qu'entre temps la vie à bord est devenue infernale, on marche sur les murs, l'évier est inutilisable et le mât ayant pris autant d'angle, le plan de voilure a perdu pas mal de puissance.
mettre des équipiers au rappel est plus efficace sur un pogo que sur un requin car le livet sur lequel ils sont assis est bien plus écarté de l'axe longitudinal

je rejoins aussi ton raisonnement sur l'allègement dans les hauts (superstructures / gréement / voiles), je le comprends ainsi : plus de poids dans les haut fait remonter le centre de gravité du bateau et contribue donc à diminuer le couple de redressement en diminuant le moment de ce couple (CGravité se rapproche de CCarène)
effectivement plus le bateau gite plus cette influence est grande avec un maximum vers 90°, diminuant la capacité du bateau à se redresser, et des valeurs nulles à 0° et 180°
mais le poids dans les hauts présente d'autres problèmes : amplification des mouvements rythmiques et notamment du roulis, et bien souvent fardage important..
.
et il est tout autant intéressant de s'intéresser à la corollaire: le couple de chavirage, que le couple de redressement doit contrarier
par exemple, un voile de quille très profond permet un lest important placé bas ce qui augmente le couple de redressement aux angles de gite importants
mais il provoque également un centre antidérive placé plus bas qui augmente le couple de chavirage donc la gite, et ce, même bateau à plat (à prendre en compte en dériveur avec une dérive légère, où la remonter partiellement dans la brafougne peut diminuer la gite)

02 fév. 2018

J'aime beaucoup ces explications babouch, merci beaucoup (même si ça nécessite que je le relise 3 fois)

02 fév. 2018

:réfléchi:
Sans oublier l'impact du lest très bas sur le moment de tangage. :Lagache:
Ce n'est pas pour rien qu'il est fortement recommandé de "centrer" les poids.

02 fév. 2018

Et donc?

02 fév. 2018

et les quilles basculantes ça sert à quoi à ton avis ....
alain

02 fév. 2018

Réponse à 30", à gagner 5° de gite et 2 nds de vitesse surface

02 fév. 2018

ce qui revient à dire que lorsque le bateau est vertical sans gite on balance les équipiers à la flotte car leur presence à bord ne fait qu'augmenté le centre de gravité et lorsque le vent prends un peu dans les voiles ils remontent à bord pour faire lest de contre gite ...

c'est une solution !!!

02 fév. 2018

Et dans le petit temps où le voilier ne gite pas... on placera les poids pour le faire giter un peu dans le but optimiser la surface mouillée et réduire la trainée, et que les voiles prennent la courbure idoine au bon écoulement de l'air le long de la toile... tout un art, tout en finesse.

02 fév. 2018

Essayez aussi par petit temps et clapot de mettre 2 ou 3 équipiers à l'intérieur et sous le vent...

Résultat spectaculaire.

02 fév. 2018

Résultat spectaculaire au niveau de la vitesse ou du mal de mer des ces 2 pauvres sacs de sable :whaou: :heu: :mdr:

02 fév. 2018

A noter que pour un bateau équilibré sur un plan d'eau horizontal, la gite est provoquée par les forces véliques elles mêmes fonction de l'angle au vent, de la vitesse relative au vent, fonction de l'altitude relative de la voilure par rapport au niveau de l'eau. Plus le bateau gite plus les forces véliques diminuent et plus la coque freine, ce qui va ramener le bateau à une plus faible inclinaison. Pour chavirer il faut des forces supplémentaires externes ou internes au bateau et non liées au vent.

02 fév. 2018

pour le First 30, gite idéale d’après son regretté architecte 22 %, verifié

02 fév. 201802 fév. 2018

A l'Estanquet
Mais c'est expérimental en bassin ou issu des logiciels numériques ?

02 fév. 2018

Certainement. Idéalement en théorie une coque demi-ronde jouant exclusivement sur la stabilité de lest ne freinerait pas du tout, même fortement gitée. Si l'on veut bénéficier de la stabilité de forme, pour réduire relativement le lest, il faut élargir le maitre bau et créer, pour les monocoques un nouveau problème de freinage global à plat que l'on peut chercher à minimiser à la gite en modifiant la forme de la coque jusqu'à de nos jours passer d'un axe longitudinal global à deux axes divergents vers un arrière élargie.
On voit souvent des voileux faires fortement giter leur bateau pour aller plus vite alors que l'optimum est obtenu avec une gite modérée

A noter que le frégatage autrefois traditionnel, diminue aussi la stabilité de forme passé un angle de gite donné. Cela avait été enfin compris il y a longtemps entre autre par un architecte naval français célèbre, un peut avant la fin de la marine à voile commerciale et militaire.

02 fév. 2018

En Dragon, il faut être gité entre 10° et 15° pour que le bateau soit "dans ses lignes".
Je me demande ce que ça donne sur un 6.50 D Raison...

02 fév. 2018

oui en effet c'est necessaire

02 fév. 2018

l'assiette reste plate et il y a une gite , les deux mon capitaine

02 fév. 2018

c'etait juste une "taquinerie"

02 fév. 201802 fév. 2018

D'ailleurs il est possible de faire une expérience simple, mais en faisant attention.
Envoyer du génois au ponton, bien attaché au ponton et si l'angle correspond à du près.
Il n'y a pas de vitesse dans l'eau donc pas de force hydro.
Le génois est bien gonflé avec un creux, donc il y a une force aéro, est-ce qu'il y a une petite gite ou l’assiette reste t-elle plate ?

02 fév. 2018

Oui ok pour la gite José, pour l’assiette plate je parlais de l’assiette latérale et non longitudinale :coucou: :alavotre:
Bon enfin on se comprend. Effectivement il y a bien une gite par la composante de dérive ou de gite de la force aéro.
Maintenant si on pouvait remorquer le bateau voiles ferlées en position crabe avec une angle en lacet de 10° par rapport à la route surface, on se repose la même question ?
(j'espère que je suis clair , :tesur:)

02 fév. 2018

C'est ok José, de mon coté je voulais discuter sur le forum en "illustrant" que les 2 forces aéro et hydro amènent une composante gite, et surtout au près car à cause de la dérive, l'angle d'incidence du flux hydro est alors à son max..

Enfin si j'ai bien compris les différents cours de l'équilibre des forces en jeu sur un voilier (y compris le cours des Glénans qui reste un ouvrage de référence, même si je ne connais pas les 1ères éditions qui sont réputées excellentes)

02 fév. 2018

Parler du "pied de biche" était moins pertinent. L'image (parce que c'est une image hein) du "chariot diable" m'a apparu sympathique pour montrer l'impact du poids au rappel par faible gite par rapport à forte gite.

A inverse (et c'est surtout ça qui m'intéressait) j'essayais de mieux comprendre l'intérêt (en détail) de l'allègement dans les hauts : et je crois comprendre donc que l'allègement dans les hauts est peu utile pour retarder/empêcher la gite mais est très utile pour aider au redressement. (je ne sais pas si je suis bien claire, mais je me comprends (c'est déjà pas mal) : reste à savoir si j'ai juste, mais d'après babouch oui)

02 fév. 2018

ah il s'agit de bateau !! donc synonyme de compromis , en toute chose et partout ...

alléger les hauts fait descendre le cdg donc ameliore la stabilité et rends le bateau moins sujet à la gite ..ok ....

mais il est aussi bien utile d'avoir du monde à la contre gite , qui vont entrainé du poids en haut !! on se mord le queue ..

en faite on profite du poids des équipiers pour créer du redressemnt aussi ils ne sont pas uniquement des "boulets" à trainer

et en deriveur "sortir" en rappel c'est pas mal avec les jambes bien tendu pour etre le plus dehors possible

02 fév. 201802 fév. 2018

Oui mais l'hydro foil est profilé pour ça (même si c'est très faible), or la quille et symétrique est elle n'a pas de corde. Mais oui bien sur qu'elle fait gîter la force hydro grâce à l'incidence dans le flux.
De toute manière, il est possible de faire voler une planche si on lui met des propulseurs, même si elle ne vole pas super bien..
Par contre sur l'importance des 2 effets l'un comparé à l'autre je n'ai pas trouvé d'info , peut être babouch ou Vicking ?
Dommage on voit plus Oliv44, il était friand de la physique des voiliers..

03 fév. 2018

la force hydro antidérive n'existe qu'en tant que réaction à la composante de dérive (latérale) de la force aéro
si la force aéro est orientée dans l'axe de l'avancement (voiles suffisamment ouvertes au largue, ou vent arrière), il n'y a pas de dérive ou si peu, donc pas de force antidérive (les filets d'eau s'écoulent sur les appendices avec un angle de 0°)
l'angle de dérive représente l'angle d'incidence de l'eau sur les profils immergés : safran, quille, si on dérive de 10° la force est déjà assez grande, il doit y avoir un maximum vers 20° puis ça diminue à nouveau, exactement comme pour les voiles
comme ces deux forces se répondent je les vois comme équivalentes mais c'est totalement subjectif je n'en sais rien :D
simplement le point d'appui du bateau pour la gite étant dans l'eau, le bras de levier de la force dans les voiles est beaucoup plus grand, surtout sur nos sloups modernes avec un mât très haut, que le bras de levier de la force hydro
en laser au près si ça souffle même en remontant toute la dérive il faut exercer un rappel énergique pour rester à plat..

Votre réponse

Merci de contribuer aux réponses sur HISSE ET OH !

Merci de vérifier de bien répondre au sujet. Fournisser des détails sur votre réponse et partager votre expérience et vos recherches !

Mais éviter de …

  • Demander de l'aide ou de répondre à une autre question (utiliser les commentaires dans ce cas).
  • Porter un jugement et manquer de respect dans votre réponse.
  • Pour plus d'information, consulter la FAQ et la Charte de HISSE ET OH !

Déposer un fichier ici ou Cliquer pour envoyer

Le Renard, cotre corsaire de St Malo, en 2005

Souvenir d'été

  • 4.5 (56)

Le Renard, cotre corsaire de St Malo, en 2005

novembre 2021