Vitesse d'un bateau à voile :plus vite que le vent
SCIENCES ET TECHNIQUES
+ DE 2 ANS
Le 26/08/2005 à 18h48
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Question d'origine :
Bonjour,
Félicitations pour ce guichet et surtout ne l'arrêtez pas !
Ma question est la suivante :
Il m'est arrivé plusieurs fois de lire des articles sur les bateaux à voile.
J'ai vu revenir assez souvent la chose suivante : avec un vent de 20 noeuds, le bateau atteignait une vitesse de 40 noeuds.
Comment peut-il aller plus vite que le vent ?
Merci.
Thibrec
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 30/08/2005 à 10h06
Le voilier est placé à la surface de deux fluides de densité bien différentes, l'air et l'eau. C'est le glissement de ces deux fluides, l'un sur l'autre, qui donne le mouvement au bateau. Régler votre voilier consiste à rechercher l'exploitation qui vous soit la plus favorable de la rencontre de la carène et de l'eau d'une part, de la voile et de l'air d'autre part.
On dispose pour cela de plans porteurs qui travaillent de façon symétrique par rapport à la coque, d'un côté la quille, dérive, safran ou foil, de l'autre les voiles. Par commodité de construction, ce qui est immergé est plus ou moins fixe. On va donc surtout se servir des voiles et de leur gréement pour régler le bateau...
(Extrait de Le jeu du vent dans les voiles de Bertrand Chéret.)
"
Bien sûr, on arrive à aller plus vite que le vent !
Il est vrai que cela est plus facile sur un catamaran, car il est plus léger et s'enfonce assez peu dans l'eau.
Maintenant, comment faire pour aller à 29 noeuds lorsque le vent
n'est qu'à 21 ?
Pour bien comprendre l'opération, je vous propose de vous mettre sur une plate-forme d'un autobus ; nous prenons un anémomètre et regardons la vitesse du vent : nous lisons 50 km/h, si nous allons en l'absence du vent à la vitesse de 50 km/h. Le navigateur appelle cette situation "vent vrai", qui est le même que le vent apparent. Mais notre déplacement à travers les lignes de champ de fluide, vient de créer davantage de vent qu'avant le mouvement. Revenons à notre plateforme : imaginons qu'il y a un vent à "9 heures" à la vitesse de 50 km/h, l'anémomètre n'indique pas 50, mais bien d'avantage : près de 70 km/h. Mais cet accroissement de vitesse, va modifier la trajectoire ainsi que la direction apparente du vent : 70 km/h à 10h30. Il s'agit bien entendu de vent apparent. Cette accélération donne l'impression que le vent vient de plus en plus de face ; en ajustant systématiquement la direction de la voile, il devient possible d'augmenter la vitesse du vent apparent.
Inutile de dire que cette belle histoire a une fin : il n'est pas possible d'augmenter indéfiniment la vitesse, mais la sensation d'aller plus vite que le vent, même si cela n'a lieu que pendant un bref moment, semble grisante.
(Extrait de Sport et physique de Chérif Zananiri, aux Ed. Ellipses.)
Pour approfondir le sujet :
- Notions d'aérodynamique
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