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Rubrique voile et catamaran :

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Vent réel, vent vitesse, vent apparent

Définitions

On appelle vent réel le mouvement de l'air par rapport au plan d'eau. C'est le vent que l'on perçoit depuis une position fixe.

On appelle vent apparent le mouvement de l'air par rapport au bateau. C'est le vent apparent qui propulse le catamaran.

Le vent vitesse est le vent que perçoit un véhicule en mouvement dans un air figé. Il est strictement opposé à la vitesse du déplacement. C'est le déplacement du plan d'eau par rapport au bateau.

Ainsi le vent apparent, celui que l'on perçoit sur un bateau en mouvement, et qui le fait avancer, est-il la somme vectorielle du vent réel et du vent vitesse.

Point théorique Dans l'esprit du théorème de Chasles, on peut dire que le déplacement du vent par rapport au bateau est la somme du déplacement du vent par rapport au plan d'eau et du déplacement du plan d'eau par rapport au bateau.

  1. Dans le cas d'un bateau arrêté, le vent apparent est identique au vent réel.
  2. Lorsque le bateau avance, le vent vitesse modifie le vent apparent. Ce dernier devient plus intense et refuse (se rapproche de l'avant du bateau).

Applications

Le bateau accélère ou ralentit

  1. Ce catamaran fait route au travers (vent réel), mais ressent un vent apparent de près, il est donc réglé au près.
  2. Si le bateau accélère, le vent apparent refuse (se rapproche de l'avant) et s'intensifie.
    Il faut donc soit border les voiles pour conserver le cap, soit abattre pour conserver le même réglage.
    Circonstances : descente d'une vague, courant favorable, mer plus plate, bateau mieux réglé.
  3. Si le bateau ralentit, le vent apparent adonne (s'écarte de l'avant) et diminue.
    Il faut donc soit choquer les voiles pour conserver le cap, soit profiter de l'occasion pour lofer.
    Circonstances : montée d'une vague, mer plus formée, courant défavorable, toute anomalie dans le fonctionnement du bateau.

Le vent réel augmente ou diminue

  1. Bateau faisant route au travers (VR), réglé au près (VA)
  2. Si le vent réel augmente, le vent apparent adonne et s'intensifie.
  3. Si le vent réel diminue, le vent apparent refuse et diminue.

Le vrillage de la GV

Point théorique Deux causes convergent :

Il en résulte que la voile doit donc être plus ouverte en haut (2) qu'en bas (1).

C'est déjà naturellement le cas, le palan se situant en bas de la GV. Ce vrillage de la voile peut de surcroît être paramétré par le réglage du chariot par rapport au palan. Un palan bordé tend à aplatir la voile, tandis qu'un palan choqué tend à la vrille

Largue et vent arrière

Nous avons représenté ci-dessus des bateaux naviguant au vent arrière (1) et au largue (2 et 3).

  • Dans le premier cas, le vent apparent est affecté par le déplacement du bateau, qui génère un vent vitesse de sens opposé (1). Le vent arrière est donc peu recommandé. On lui préfèrera le largue.
  • Au largue au contraire (2), le vent apparent est peu diminué et prend une orientation intéressante du point de vue strictement aérodynamique (la voile tirera meilleur parti d'un vent se rapprochant du travers). Cependant, les bateaux que nous avons représentés filent ici à la même vitesse. En réalité, la vitesse au largue augmentera rapidement, augmentant cette fois le vent apparent (3). On peut même, sur eau plate se retrouver au petit largue en vent apparent. C'est une allure très performante. (Dans cet ordre d'idée, la légende raconte qu'en partant du près et en abattant progressivement tout en gardant un vent apparent au près, certains ont pu empanner par mégarde...)

En règle générale, il sera plus intéressant de tirer deux bords de largue que de suivre un bord de vent arrière (voir le cours sur le gain sous le vent).
Des arguments aérodynamiques viendront consolider cette affirmation plus tard. NB : Cette stratégie n'est adaptée ni au très petit temps, ni aux catamarans de débutants.

Vent apparent courant

Principes

De la même manière, le courant présent sur le plan d'eau s'ajoute au déplacement du bateau. On peut ainsi désigner un "vent courant", strictement opposé au mouvement imprimé par le courant. Ce vent s'ajoute aux vents vitesse et réel pour former un "vent apparent courant" (le mot "courant" indique que le courant a été pris en compte).

Point théorique Dans l'esprit du théorème de Chasles, on peut écrire que le vent apparent courant (déplacement de l'air par rapport au bateau) est la somme vectorielle du vent réel (déplacement de l'air par rapport au sol), du vent courant (déplacement du sol par rapport à l'eau, donc opposé au courant) et du vent vitesse (déplacement de l'eau par rapport au bateau, donc opposé à la vitesse).

Il serait déplacé de théoriser en recensant tous les cas, car les effets du courant dépendent de la vitesse et de la direction du courant par rapport à celles du bateau, de son allure. Nous prendrons donc quelques exemples, qu'on ne peut pas généraliser.

Les variations du courant ont plusieurs effets :

  • la direction mais surtout la puissance du vent apparent peut considérablement changer, ayant pour effet :
    • des dessalages surprise de toute une escadre
    • à l'inverse le "scotchage" (vent apparent nul) ou la perte totale des repères de réglage de voiles
  • Le calcul des cadres dans le gain sous le vent ou au vent doit tenir compte de cet élément.

Dans tous les cas, lorsque vous réaliserez le schéma, veillez à dessiner d'abord vent réel et vent courant (car ils sont fixés) et ensuite le vent vitesse (car il dépendra des deux précédents) afin de déduire le vent apparent.

Deux exemples caricaturaux

Courant dans le sens du vent = ballotement

Dans ce premier exemple, un bateau qui navigait au bon plein (donc au près en vent apparent) n'est plus abrité et est soumis à un courant allant dans la même direction que le vent : le vent apparent courant diminue et refuse. Je vous laisse imaginer la même situation en vent arrière : le bateau est emmené, privé de propulsion, par le courant, avec des risques d'empannage récidivant et variant selon l'intensité du courant (ils ne seront de toute façon pas violents mais perturbants).

Courant opposé au vent = dessalage

Dans ce second exemple, le courant vient contre le vent, si bien que le vent apparent adonne et augmente considérablement ! En escadre, un moniteur confronté à cette situation risque d'avoir à gérer plusieurs dessalages simultanés.

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