LA VOILE SANS QUILLE NI DERIVE
Une nouveauté dans l'architecture des voiliers ?
Comment ça marche ? - Equilibre sous voiles - Sur quels bateaux l'installer ? - Les essais - Détails catas - Problèmes - Glossaire - Presse - Suites - Théorie
Depuis cinq ans des essais en vraie grandeur ont permis de valider un dispositif qui supprime les appendices classiques, quilles ou dérives, fixés sous le "ventre" des voiliers pour les remplacer par un petit aileron orientable situé à l'étrave. C'est l'AOC®(Aileron à Orientation Commandée). La construction s'en trouve notablement simplifié, mais l'avantage principal est l'amélioration très significative des performances, en particulier contre le vent : VMG augmenté de 20% en moyenne.
è tirant d'eau faible (moins de 40 cm),
è bateau plus rapide à toutes les allures,
è bien meilleures performances pour remonter au vent,
è ajustement automatique du centre de dérive au centre de voilure (plus aucun souci d'équilibrage).
contact : phduvaux(@)free.fr
Ce petit aileron orientable, comme un safran qui serait situé à l'avant, est commandé à partir du cockpit au moyen de drosses fixées sur une petite barre coaxiale avec celle du safran.
La portance de cet aileron est utilisée, soit en auxiliaire du safran pour diriger le bateau, soit surtout, pour produire une force anti-dérive dont l'amplitude est réglée par l'incidence donnée à l'aileron.
Deux modes de fonctionnement :
Le voilier est sous pilote automatique.
La barre du safran est au vent de 7°.
La barre de l'AOC est sous le vent de 10°.
Le voilier navigue au près, la dérive est légèrement négative.
Le voilier traditionnel marche en crabe
Pour le voilier traditionnel, aux allures près du vent, la route réelle est sous le vent de son cap de 5° environ (de 4°à 10° selon son aptitude à faire du près). Cette dérive résiduelle, nécessaire pour donner une portance à la quille fixée dans l'axe du bateau, entraîne deux inconvénients :
Une force anti-dérive ajustable
Par contre, pour le voilier AOC, la force anti-dérive est ajustable par le barreur, simplement en réglant l'incidence de l'aileron.. La dérive résultante peut donc être positive, nulle ou négative.
La dérive positive, qui est le fonctionnement du voilier traditionnel avec sa quille ou sa dérive, n'a aucun intérêt.
Une dérive négative de 5° par exemple permettra la même vitesse que celle du voilier traditionnel (même marche en crabe de 5°), mais avec une remontée au vent meilleure de 10°.
Une dérive nulle donne au bateau la meilleure vitesse, le gain en vitesse est d'environ 10% et comme il fait la route de son cap, il s'ajoute un gain contre le vent de 5° .
Le barreur choisit suivant les conditions de navigation. Par exemple, plutôt que naviguer au près serré avec une dérive nulle, il pourra choisir le près bon plein avec une dérive négative. Le VMG sera pratiquement le même, mais la navigation sera plus "confortable", pour l'équipage et pour le bateau.
Meilleure stabilité sous spi
En mode directionnel le voilier AOC dispose de l'équivalent de deux safrans, dont l'un fonctionne en eau non perturbée. Aux allures portantes, on bénéficie d'un très bon contrôle du cap (spécialement pour prévenir le départ au lof sous spi) que l'on retrouve dans les manœuvres sous forme d'une étonnante évolutivité au moteur comme à la voile.
Plus vite, plus léger, moins cher, plus sûr
Les incidences étant faibles, la portance est fonction de leur carré. Cela explique la petitesse de l'aileron de l'AOC. Pour produire la même portance qu'une quille fonctionnant avec une incidence de 5°, l'AOC avec une incidence réglée à 10° n'aura besoin que d'une surface 4 fois plus petite. En fait pour obtenir une dérive négative, il faut disposer d'une force anti-dérive supérieure, ce que permet la coopération du safran dont la portance est du même ordre que celle de l'AOC.
Remplacer une grande quille, avec ses boulons, ses varangues, etc..., ou une encombrante dérive avec son puits, son axe, ses palans de manœuvre, etc...par un aileron petit, fixé à l'extérieur de la coque, là où elle est le plus solide, diminue le poids, le prix, le tirant d'eau, la surface mouillée, la résistance hydrodynamique, et même augmente légèrement la raideur à la toile.
Pour un voilier traditionnel l'équilibre sous voile est délicat à obtenir et difficile à conserver, car la quille se comporte comme le pivot d'une balance. Pour peu que l'un des paramètres change, (vent, gite, position des voiles, humeur du chef de bord, etc.), le bateau lofe ou abat. On l'accuse d'être mou ou ardent, on contrecarre avec la barre qui est déclarée "dure" ou avec les voiles que l'on dévente !
Pour le voilier AOC, la fonction anti-dérive est partagée aux deux extrémités du bateau. La correction instinctive du barreur pour conserver son cap a pour effet de donner au safran un angle qui déplace, vers l'avant et vers l'arrière, l'efficacité de l'ensemble AOC-safran; ce qui revient à ajuster le centre de dérive à la position du centre de voilure. Autrement dit, l'équilibrage est automatique et constant. C'est la force du vent qui maintient le cap, en douceur, sans effet de frein, avec des angles de barre faibles et des appendices immergés de petites dimensions et peu profonds.
Virer de bord
Les virements de bord s'effectuent sans perte de temps ni dérapage sous le vent, quelle que soit la position du bateau par rapport aux vagues. Dès que la barre est relâchée, l'AOC "porte" l'étrave de l'autre côté du vent.
Sur quels bateaux l'installer ?
"Peut-on installer un AOC sur n'importe quel voilier ?
Oui, bien sûr !
Si c'est un dériveur, il faudra seulement tenir compte de la forme de l'étrave (pentue ou verticale), et, si on le désire, on pourra supprimer le puits de dérive et son encombrement.
Si c'est un quillard, on ajoute simplement l'AOC. On peut en plus remplacer la quille d'origine par une quille étroite ayant pour seule fonction de porter le lest. On peut aussi envisager la suppression totale de la quille et le montage d'un lest intérieur, ce qui suppose une étude de l'architecte naval (stabilité).
S'il s'agit d'un voilier de taille importante, les drosses seront remplacées par des commandes hydrauliques ou électriques.
L'AOC est applicable aussi aux multicoques (voir détails), où il pourrait remédier à leurs deux principaux points faibles : l'évolutivité et la remontée au vent.
Pour me contacter : phduvaux(@)free.fr
Les premiers essais sur un Vaurien donnent immédiatement un résultat spectaculaire.
La dérive d'origine et les AOC d'essai
Premiers constats de dérive négative en 1994 sur le lac de St Cyr.
Les prototypes sur croiseur
Le voilier est un dériveur intégral transportable de 8,60 m conçu et construit en famille (1988). Le lest, d'abord en plomb a été ensuite remplacé par des ballasts. Le gréement est celui du "Surprise", chantiers Archambault, il dispose également de ballasts de régate, 6 couchettes dont deux doubles etc. La dérive relevée, le système AOC est donc testé sur une unité de croisière, et par toute sorte de mers, et ce, pendant cinq ans. Plusieurs systèmes sont expérimentés pour mettre au point l'AOC (surface de l'aileron, fixations) puis pour améliorer le système (capacité de réglage en mer, aileron relevable...).
De droite à gauche :
La conception des ferrures d'étrave pour l'AOC tient compte des possibilités de chocs intempestifs (pontons, objets flottants, talonnages, etc.). Au-delà d'une certaine contrainte, l'AOC est automatiquement libéré et peut être remis en place sans cesser de naviguer. Il est possible de disposer à bord de plusieurs AOC de divers allongements pour s'adapter au mieux aux conditions de navigation (compétition).
| TE | Tirant d'Eau |
| VMG | Désignation de la vitesse mesurée dans la direction du vent |
Articles paru dans "Bateaux" et "Loisirs Nautiques" n° 347 Novembre 2000 : http://www.loisirsnautiques.com/frl.html
Des coureurs / architectes testent d'autres systèmes : dérives asymétriques (en plus de la quille), quille orientable (et non seulement pendulaire), etc.
A la suite de l'article paru dans Loisirs Nautique, un architecte suisse propose l'AOC sur l'un de ses voiliers. Contacté, celui-ci n'a pas encore répondu...