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Comment fonctionne une voile : vent apparent et portance

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Voile

La voile comme une aile : portance et traînée

Une voile courbe réglée à faible angle par rapport au vent dévie l'air. En réaction, l'air exerce une portance, comme sur une aile. La traînée agit dans le sens du vent.

Décide

Question 1/1

Dans quelle direction la portance d'une voile agit-elle ?

La leçon en mots simples

  1. Angle d'incidence
    • L'angle d'incidence est l'angle entre le vent apparent et la corde de la voile : la droite reliant son bord avant à son bord arrière.
    • Le bord avant est le guindant ; le bord arrière, la chute.
    • À faible incidence, l'air s'écoule régulièrement sur les deux faces d'une voile courbe.
    • La voile dévie l'air et, en réaction, l'air pousse sur la voile.
  2. Portance et traînée
    • Pour comprendre la force aérodynamique totale de la voile, décomposez-la en deux.
    • La portance agit perpendiculairement au vent apparent.
    • La traînée agit dans son sens, sous le vent.
    • La déviation de l'air diminue la pression sous le vent (côté opposé au vent) et l'augmente au vent (côté d'où vient le vent).
    • Les flux passant sur les deux faces n'ont pas à atteindre la chute ensemble ; la voile produit une force en déviant l'air.
  3. Angle trop faible
    • Si vous relâchez trop la voile (vous la choquez), ou si vous dirigez le bateau trop près du vent, l'incidence devient trop faible.
    • Le guindant se soulève et bat.
    • La voile faseye : le vent ne lui donne plus sa forme et sa force diminue.
  4. Angle trop grand
    • Si la voile est trop bordée (tirée vers l'intérieur) pour l'angle du vent, l'air ne suit plus sa face sous le vent.
    • Il s'en détache et tourbillonne.
    • La voile décroche : la portance diminue, la traînée augmente et le bateau gîte et ralentit sans gagner de vitesse.
    • Une voile décrochée paraît gonflée et calme ; le problème passe donc facilement inaperçu.
  5. Vent arrière et deux voiles
    • Au vent arrière, directement dans le sens du vent, la voile est placée en travers du vent.
    • L'écoulement est surtout décollé et la voile travaille principalement par traînée : le vent la pousse.
    • La fente est l'espace entre la voile d'avant (devant le mât) et la grand-voile (derrière) ; chaque voile modifie l'écoulement sur l'autre.

Données clés

Portance
Perpendiculaire au vent apparent
Traînée
Dans le sens du vent apparent, sous le vent
Faseyement
Incidence trop faible : le guindant se soulève et bat
Décrochage
Incidence trop grande : l'air se détache de la face sous le vent
Vent arrière
Voile surtout décrochée, travaillant par traînée

Points clés

  • À faible angle du vent apparent, une voile agit comme une aile et crée de la portance.
  • La portance est perpendiculaire au vent apparent ; la traînée agit dans son sens.
  • Voile trop choquée ou bateau dirigé trop près du vent : la voile faseye.
  • Trop bordée, la voile décroche, fait gîter et ralentit le bateau. Elle peut paraître bien réglée.
  • Au vent arrière, la voile est poussée principalement par traînée.

Vérifie ce que tu as lu

Question 1/3

Le bord avant du foc se soulève et bat. Quelle est la cause la plus probable ?

Vrai ou faux ?

Décide pour chaque phrase avant de voir la réponse.

  1. L'air sur la face courbe doit retrouver l'air de l'autre face au bord arrière ; il va donc plus vite.

  2. Au vent arrière, la voile est poussée principalement par traînée.

  3. La portance est perpendiculaire au vent apparent ; la traînée agit dans son sens.

  4. Dans le doute, bordez davantage la voile ; une voile calme travaille bien.

Cas pratique et clés d'examen

Situation

Au travers, avec le vent venant du côté, votre équipage a beaucoup bordé le foc, une voile d'avant. La voile paraît lisse et silencieuse, mais le bateau gîte beaucoup et semble lent. Faut-il border encore le foc ou le choquer, et pourquoi ?

Voir la réponse

Le foc est probablement décroché car il est trop bordé. Choquez-le légèrement pour réduire l'incidence et voyez si la vitesse augmente et la gîte diminue. Border davantage augmenterait encore l'incidence.

Clés d'examen

  1. Incidence : angle entre le vent apparent et la corde de la voile.
  2. Portance perpendiculaire au vent apparent ; traînée dans son sens.
  3. Faseyement : angle trop faible. Décrochage : angle trop grand, écoulement décollé.
  4. Au vent arrière, la voile travaille surtout par traînée.

Terminer cette unité

Une fois la lecture terminée, répondez à trois questions. Il faut trois bonnes réponses pour terminer l’unité ; ouvrir la page ne suffit pas.

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