La voile comme une aile : portance et traînée
1La leçon en mots simples
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.
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.
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.
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.
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.
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.
2Données 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
3Points clés
- 1
À faible angle du vent apparent, une voile agit comme une aile et crée de la portance.
- 2
La portance est perpendiculaire au vent apparent ; la traînée agit dans son sens.
- 3
Voile trop choquée ou bateau dirigé trop près du vent : la voile faseye.
- 4
Trop bordée, la voile décroche, fait gîter et ralentit le bateau. Elle peut paraître bien réglée.
- 5
Au vent arrière, la voile est poussée principalement par traînée.
4Erreurs fréquentes
Erreur: Dans le doute, bordez davantage la voile ; une voile calme travaille bien.
Correct: Une voile gonflée et calme peut être décrochée : une incidence trop grande décolle l'écoulement et réduit la portance.
Erreur: L'air sur la face courbe doit retrouver l'air de l'autre face au bord arrière ; il va donc plus vite.
Correct: Cette idée de temps de parcours égaux est fausse. La voile dévie l'air, créant une dépression sous le vent et une surpression au vent.
5Cas pratique et clés d'examen
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
- Incidence : angle entre le vent apparent et la corde de la voile.
- Portance perpendiculaire au vent apparent ; traînée dans son sens.
- Faseyement : angle trop faible. Décrochage : angle trop grand, écoulement décollé.
- Au vent arrière, la voile travaille surtout par traînée.
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