francois

Aller au contenu | Aller au menu | Aller à la recherche

mardi 05 août 2008

Le plan de voilure - The sail plan

Pour un bateau de grande croisière, il vaut mieux opter pour un plan de voilure à la fois simple et versatile.

  • Simple, parce que lors de grande nav, on navigue souvent en équipage réduit
  • Versatile, parce que l'on peut rencontrer toutes les conditions météo imaginables


La caractéristique principale du plan de voilure, c'est que c'est un véritable cotre. Un gréement de cotre compte deux voiles à l'avant qui sont normalement portées ensemble: le yankee sur l'étai principal et la trinquette. Le yankee est coupé différemment d'un génois. En particulier, le point d'écoute est placé nettement plus haut qu'un génois pour éviter un recouvrement complet de la trinquette.

  • Par temps léger ou médium, un gréement de cotre est un peu moins efficace au près serré qu'un gréement de sloop. Mais les différences s'estompent dès que l'on s'éloigne du près.
  • Par temps plus frais, le yankee n'est plus utilisé. Cela recule le centre de voilure et améliore le comportement du bateau. Le près sous trinquette seule est très efficace.

2007-04-07_voilure_Haka_137_dwg_41.JPG

2007-04-07_voilure_Haka_137_dwg_42.JPG Une des difficulté à résoudre lors de la conception est la reprise des forces de l'étai de trinquette sur le mât. En effet, l'étai de trinquette est susceptible de subir des efforts aussi importants que l'étai principal, en particulier par gros temps. Au point d'attache de l'étai de trinquette sur le mât, ces efforts doivent être compensé d'une manière ou d'une autre.

  • Les barres de flêche poussantes sont une première solution possible. Mais au portant, elles ne permettent pas de déborder la grand-voile de manière satisfaisante.
  • Les bastaques sont une autre solution possible. L'avantage des bastaques est de pouvoir se passer de pataras et de porter une grand-voile à fort rond de chute. Mais je trouve que cela complique trop les manoeuvres, surtout pour d'éventuels équipiers qui n'auraient pas l'habitude. De plus, je constate que la plupart des Class40 par exemple combinent finalement bastaques et barres de flêche poussante par sécurité.
  • Finalement, Erik ma proposé une solution que je ne connaissais pas: les fausse-bastaques. Exactement ce que je cherchais: pas de manoeuvres supplémentaires, et pas de barres de flêche poussantes. Les fausses-bastaques limitent également le débordement de la grand-voile, mais moins fortement dans les hauts, où c'est le plus gênant.


2007-04-07_voilure_Haka_137_dwg_43.jpg

Autres particularités:

  • Comme je trouve qu'en général le recouvrement n'apporte pas grand-chose, les voiles d'avant n'en auront quasiment pas. L'absence de recouvrement permet d'amener les haubans à l'extérieur du pont. Cela facilite la conception et la construction des cadènes et de l'intérieur, et cela facilite aussi la circulation sur le pont. De plus, cela permet d'ouvrir les angles entre les haubans et le mât, ce qui permet de réduire les forces en présence et donc d'alléger.
  • Un bout-dehors de 1.40m permettra de porter spi asymmétriques et gennakers. Les spi asymmetriques conviennent bien à un bateau relativement rapide et sont plus simples à manoeuvrer que des spis symmétriques.
  • La trinquette est autovireuse pour faciliter virements de bord et empannages, manoeuvres un peu plus compliquées sur un cotre.
  • Le rail de grand-voile se trouve sur le rouf. Cela dégage le cockpit. Et grâce au design un peu spécial du rouf, l'écoute de grand-voile est quand même assez proche du bout de la bôme.

jeudi 24 avril 2008

La courbe de stabilité - The stability curve

La courbe de stabilité statique fournit des informations importantes concernant à la fois le potentiel de performance et certains aspects de sécurité. En résumé, la courbe de stabilité de mon bateau indique qu'il combine forte puissance et haut degré de sécurité. Forte puissance parce que les GZ sont élevés aux angles de gîte typiques d'un voilier, càd entre 0° et 30°. Et un haut degré de sécurité parce la courbe GZ ne devient négative qu'à un angle de gîte de 145°-149°. Et aussi parce que la surface sous la partie négative de la courbe ne représente qu'un faible pourcentage de la surface sous la partie positive.

The static stability curve provides important information both regarding the performance potential of the boat, and a number of safety aspects. To summarize, the stability curve of my boat indicates that she will combine high level of power and a high degree of safety. A high level of power because the GZ is high at typical heel angles for a sailing boat, namely between 0° and 30°. And a high degree of safety because the GZ curve only becomes negative at heel angles above 145°-149°. And also because area under the negative part of the curve is only a small percentage of the area under the positive part of the curve.
GZ_curve.JPG


Le graphique ci-dessous reprend les courbes de stabilité de quelques autres bateaux à titre de comparaison. Le Maxi 1300 et l'Arcona 46 sont des bateaux de courses-croisière. Le Malö 46 est un bateau de grande croisière assez lourd. Les Hanse et Océanis 43 sont des bateaux de croisière assez standard. Le Legend 50 est un dériveur lesté.

The chart below plots the stability curves of a number of other boats for comparison purposes. The Maxi 1300 et the Arcona 46 are cruiser-racers. The Malö 46 is a relatively heavy blue-water cruiser. The Hanse and Oceanis 43 are fairly standard cruisers. The Legend 50 has a lifting keel.

GZ_curve_comparison.JPG
Comment interpréter ces graphiques? L'axe horizontal indique l'angle de gîte du bateau. Le mât est vertical à un angle de gîte de 0°. A 90° de gîte, le bateau est couché, càd que le mât est horizontal. Et à 180° de gîte, le bateau est complètement retourné, càd que le mât est sous l'eau et la quille en l'air! L'axe vertical reprend le levier de redressement, communément appelé GZ, en mètres. Le GZ mesure la distance horizontale entre le centre où s'exerce la force de gravité (qui fait couler le bateau), et le centre de carène où s'exerce la poussée d'Archimède (qui fait flotter le bateau). Ces deux forces doivent normalement s'équilibrer. Mais lorque le bateau gîte, elles ne sont plus alignées et elles créent un couple de redressement ou de chavirage. Cette force dépend d'une part du déplacement du bateau, et d'autre part de la distance horizontale entre centre de gravité et centre de carène, notre GZ.

How to interpret these charts. The horizontal axis plots the angle of heel. The mast is vertical at an heel angle of 0°. At 90°, the boat is knocked down: the mast is horizontal. And at 180°, the boat is completely inverted, with the mast under water and the keel pointing to the sky! The vertical axis shows the righting lever, commonly named GZ, expressed in meters. The GZ measures the horizontal distance between the point where the gravitation force exert itself (which makes the boat sink), and the point where the buoancy exerts iself (which makes the boat float). These two force must normally balance each other. However, when the boat heels, there are not aligned anymore, leading to a righting or a capsizing force. This force will depend of the boat's displacement on the one hand, and of the horizontal distance between the centre of gravity and the centre of buoancy, our GZ.

GZ.JPG

Dans les angles de gîte de 0° à 90°, le moment de redressement du bateau va se voir opposer un moment de chavirage créé par la force du vent dans les voiles. Ce moment de chavirage dépend de la vitesse du vent et de la surface de voile. Dans les angles de gîte normaux pour un voilier, càd entre 0° et 30°, le levier de redressement donne une idée de la capacité du bateau à porter de la surface de voile pour une force du vent donnée. Plus le bateau peut porter de la toile, plus la force de propulsion sera importante, plus le bateau sera rapide.

La force du vent n'est jamais capable de faire chavirer un voiler. En effet, dans le cas assez rare où le bateau se retrouve couché à cause du vent, les voiles n'offrent plus aucune prise au vent. Le moment de chavirage dû au vent deviendrait nul. Le bateau se redresserait grâce à son moment de redressement positif à 90°.

Le danger vient plutôt des vagues, en particulier des grandes déferlantes que l'on peut rencontrer dans les grosses tempêtes (disons à partir de force 10). Ce n'est pas fréquent, mais de telles vagues sont capables de faire chavirer un bateau de cette taille. Un indicateur important de sécurité est l'angle jusqu'auquel le bateau va se redresser tout seul si la force qui le fait chavirer cesse, en anglais l'AVS (angle of vanishing stability). Pour mon bateau, l'AVS se situe entre 144° et 149°, selon sa charge. Si le bateau va au-delà de cet angle, le moment de redressement devient négatif, càd qu'il devient un moment de chavirage et non de redressement. Le bateau ne se redressa donc pas mais au contraire poursuivra automatiquement son mouvement jusqu'à se retrouver quille en l'air.

145° à 149°, c'est un AVS exceptionnellement élevé. A titre de comparaison, les Open 60 doivent avoir un AVS minimum de 127.5°, et les Class 40 typiquement 120°. J'avais demandé à mon architecte d'arriver à un AVS d'au moins 130°.
Killer_wave_0041.jpg

Killer_wave_0049.jpg

Killer_wave_0083.jpg

Killer_wave_0154.jpg

Killer_wave_0157.jpg

Killer_wave_0124.jpg


lundi 03 septembre 2007

Caractéristiques principales - Main characteristics

Haka 137 vue avant


  • Longueur hors tout / Length overall: 13.71m
  • Longueur à la flottaison / Length at waterline: 13.65m
  • Bau / Beam: 3.82m
  • Tirant d'eau / Draught: 2.50m
  • Déplacement lège / Lightship displacement: 6900kg
  • Déplacement en charge / Loaded displacement: 8700kg
  • Lest / Ballast: 3000kg






Haka 137 vue arrière




  • Hauteur du mât / Mast height: 17.40m
  • Surface de voile au près / Upwind sail area: ~88m²
  • Grand-voile / Mainsail: ~48m²
  • Yankee: ~41m²
  • Trinquette / Staysail: ~21m²
  • Drifter: ~82m²
  • Spinnaker: ~152m²