Sciences et Techniques LES BATEAUX À VOILES

« Les bateaux à voiles LES FORCES AÉRODYNAMIQUES (SUR LES VOILES ET CORDAGES) LES FORCES HYDRODYNAMIQUES (SUR LA COQUE ET LA QUILLE) ......

Un yacht navigant à un angle de 45° force transversale direction du vent résultante � /angle de traînée �/ BILAN DES FORCES AÉRODYNAMIQUES ET HYDRODYNAMIQUES sens du vent SCHÉMA DES FORCES ' ,l par rapport au sens du vent subit sur sa voile une poussée aérodynamique qui se manifeste surtout par une force transversale, dirigée sur un côté du bateau.

La résistance de l'eau à l'avancée du bateau se traduit aussi par une force transversale: exercée sur la coque, celle-ci est de sens opposé à la poussée aérodynamique.

Les deux forces s'annulent et laissent libre court à toute force vets l'avant que peut générer la voilure: c'est force résultante hydrodynamique elle qui fait avancer le bateau, dès lots qu'elle surpasse la force de traînée de l'eau vets l'arrière.

rapport au sens du vent, ils arrivaient à faire voguer leurs bateaux selon une direction très légèrement oblique, prenant une allure dite de "largue>> orientée jusqu'à trente ou quarante degrés par rapport à l'axe du vent.

Les voiles latines Avec ce type de voilure carrée, disposée en croix sur le mât, il était impossible aux navigateurs de pointer sur des caps sensiblement plus éloignés de la direction du vent -au-delà d'une quarantaine de degrés- sans que le bâtiment perde l'essentiel LE GRÉEMENT ET LA VOILURE de sa force propulsive.

En revanche, ils consta­ tèrent qu'une voilure tendue dans l'axe longitudi­ nal du bateau (plutôt qu'en travers), bien qu'elle heurtât le sens commun, permettait de naviguer perpendiculairement au vent, voire de remonter légèrement dans sa direction.

C'est là qu'intervient le principe de l'aile: ten­ due dans l'axe du bateau avec un bord d'attaque légèrement convexe, une telle voile brise le vent qu'elle rencontre en deux flots qui la contour­ nent.

L'air courant sur l'extérieur convexe de la voile est accéléré par la géométrie du renflement, cette plus grande vitesse de l'air se traduisant par grand mât grand contr&­ cacatois grand cacatois mât d'artimon petit cacatois une basse pression.

Sur la face interne de la voile, en revanche, le flux d'air est beaucoup moins per­ turbé : vitesse et pression changent peu.

C'est de cette différence de pression entre les deux côtés de la voile parcourus par le vent que naît la force propulsive, dirigée vers l'avant.

Les Anciens ne connaissaient pas le principe théorique de leurs voiles tendues en aile le long de la coque, mais ils réalisèrent tout le bénéfice qu'ils pouvaient en tirer .

De telles voiles apparurent d'abord dans l'océan Indien et dans le Pacifique, où les Fblynésiens l'utilisèrent sur leurs pirogues de haute mer dès le If siècle apr.

J.-C., dans les pays nordiques où les drakkars des Vikings arboraient des voiles longitudinales dès le vr siècle et dans le bassin méditerranéen à partir du IX" siècle où elles prirent le nom de "voiles latines».

Leur forme typique était triangulaire, avec un côté vertical Oe bord d'attaque hissé le long du mât) et un côté courant horizontalement le long du bateau, géné­ ralement fixé à une perche pivotante appelée "b ôme».

De grands navires utilisant la voile latine prirent la haute mer aux dépens des marchands vénitiens et portugais dès le Xlii' siècle, et au fil des époques le concept fut décliné sur plusieurs géné­ rations d'admirables vaisseaux -des goélettes et autres clippers des XVIII' et XIX' siècles, qui firent les beaux jours de la marine marchande, aux yachts de course et autres multicoques d'aujourd'hui.

L'art de la voile La voile latine élargit considérablement la gamme d'allures possibles en matière de navigation, intro­ duisant de surcroît de nouvelles manœuvres.

Dans la remontée au vent, par exemple, le navigateur doit procéder par étapes : comme un voilier ne peut remonter exactement dans l'axe du vent, le naviga­ teur enchaîne de brefs parcours à des angles qui lui sont légèrement obliques, d'abord dans un sens puis dans l'autre.

Le résultat de cette opération en zigzags, que l'on appelle «tirer des bords», ou lou­ voye_r, est de faire progresser le bateau vers l'amont.

A ces allures particulières, le vent ne génère pas uniquement sur la voile une force propul­ sive dirigée vers l'avant.

L'autre composante de la force du vent qui pousse la voile est per- ......

Voilure et gréement d'un voilier rapide à trois-mâts.

grand perroquet plein petit perroquet plein Il est équipé de nombreuses voiles et sa coque grand hunier volant petit hunier fixe brigantine grand-voile ime petit hunier volant petit hunier fixe misaine est aérodynamique pour augmenter sa vitesse.. »