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Dérive orientable

Dérive orientable

Messagepar Frégate33 » 01 Oct 2017, 06:04

Bonjour,

Une idée m'agite depuis que je construisais mon bateau. Cette idée j'en suis sûr, d'autres l'ont eue avant moi, mise en pratique et expérimentée, mais quand je cherche sur le net avec des mots comme "dérive à volet", "dérive asymétrique", etc, je tombe invariablement sur des sites d'aviation, aéromodélisme ou grandeur nature. Je ne sais peut-être pas chercher, mais je suis arrivé par chance sur ce forum qui semble plus ouvert que d'autres aux aspects expérimentaux de toutes sortes.

Donc voilà :
J'ai lu quelque part que la traînée des appendices d'un dériveur pouvait atteindre facilement 50% de ce qui traîne dans l'eau :shock: Ne serait-ce que 25¨% que cela mériterait déjà que l'on s'y intéresse.
Les profils utilisés sont symétriques, ce qui est logique puisqu'ils doivent fonctionner indifféremment sous les deux amures, mais je sais par expérience qu'à surface égale, un symétrique porte moins qu'un asymétrique de même épaisseur, de l'ordre de 30% de moins, et/ou produit plus de traînée.
De plus, un profil symétrique ne commence à fournir de la traînée qu'à partir d'un angle d'attaque supérieur à 0. Hors, toujours pour des question de symétrie de navigation, la dérive est calée dans l'axe du bateau, ce qui veut dire que pour qu'elle ait un effet, le bateau doit naviguer un peu en crabe, et que donc c'est toute sa coque qui augmente sa traînée, précisément aux allures où on aimerait le moins de traînée possible.

C'est en modifiant mon bateau qui sur le plan est équipée d'une dérive sabre, pour lui installer un dérive pivotante, que je me suis dit que deux dérives, une de chaque côté sous les bancs, seraient moins encombrantes qu'un gros puits central. Et qu'à la condition de n'en utiliser qu'une à la fois il faudrait en profiter pour les incliner, leur donner un angle d'attaque adapté et un meilleur profil.
Mais le bateau est maintenant construit avec sa dérive centrale, alors je vais faire avec.

Mais...
Si je faisais une nouvelle dérive avec 25% de surface en moins, symétrique mais équipée d'un volet pour en modifier le creux et l'incidence, il y aurait moyen déjà de constater ou non un changement de comportement du bateau, pour relativement peu de travail.

Donc voilà, cela a forcément été expérimenté déjà, pas forcément avec le plus grand bonheur sinon les bateaux "pointus" en seraient équipés, mais je suis tenté par l'expérience ;)

Des avis sur la question?

Merci de m'avoir lu jusqu'au bout :)

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Re: Dérive orientable

Messagepar Eric » 02 Oct 2017, 23:48

Bonsoir
Historiquement il y a deux approches complémentaires:
- La dérive auto-orientable que l'on retrouve par exemple sur le Dufour T7; le profil reste symétrique.
- l'adjonction d'un trimmer sur le bord de fuite de la quille ou de la dérive:
Exemple : Pen Duick V, Samouraï....
https://fr.wikipedia.org/wiki/Trimmer_(nautique) https://fr.wikipedia.org/wiki/RC44
Ce genre d'appendice est très difficile à régler et est réservé aux régatiers expérimentés.
Braquer le trimmer au près permet de diminuer la dérive mais au prix d'une augmentation de la trainée.... d'où la recherche d'un optimum! :D
Eric
Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?
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Re: Dérive orientable

Messagepar Frégate33 » 04 Oct 2017, 19:49

Eric a écrit:Bonsoir
Historiquement il y a deux approches complémentaires:
- La dérive auto-orientable que l'on retrouve par exemple sur le Dufour T7; le profil reste symétrique.

Si le profil est toujours un symétrique, c'est donc qu'on recherche à diminuer l'angle de dérive de la coque. c'est déjà une confirmation qu'il y a à gagner là dessus.


Eric a écrit:- l'adjonction d'un trimmer sur le bord de fuite de la quille ou de la dérive:
Exemple : Pen Duick V, Samouraï....
...
Braquer le trimmer au près permet de diminuer la dérive mais au prix d'une augmentation de la trainée.... d'où la recherche d'un optimum! :D
Eric

Merci pour le mot clé, il m'a permis de voir ce qui existe dans le genre ;)

Je veux bien croire qu'il y a augmentation de la traînée, à voir comment c'est fait. un profil symétrique avec un volet braqué, ça donne bien un profil asymétrique, mais un mauvais profil asymétrique. Un profil asymétrique est en principe nettement meilleur qu'un symétrique, mais un mauvais profil asymétrique peut très bien être plus mauvais qu'un bon profil symétrique. Quand on braque un aileron sur un avion, ça donne la même chose, mais on ne se plaint pas trop des mauvaises performances du profil déformé, puisqu'on ne le déforme que quelques secondes le temps d'une correction ou d'un virage. Dans le cas d'un bateau navigant au près, le volet doit être braqué continuellement. Dans ce cas, il faut que le profil ne soit pas trop merdique, en particulier la cambrure au niveau du bord d'attaque. Comment transformer un profil symétrique en profil asymétrique acceptable? pas simple mécaniquement, ce qui explique probablement qu'on voit des quilles équipées d'un simple volet.
De quoi méditer :|

Frégate33

Edit :
Tiens, c'est marrant, alors que je cherchais quelque chose comme ça à appliquer sur la totalité du profil (une vieille idée qui me trotte dans la tête depuis bien 20 ans) :
https://www.lavionnaire.fr/SiteImgCellu ... rmable.png
Voici que je tombe sur ça :
viewtopic.php?f=3&t=355
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Re: Dérive orientable

Messagepar Clem » 06 Avr 2020, 10:35

Sujet très intéressant, merci de nous faire partager l'évolution de vos investigations / réflexions !
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Re: Dérive orientable

Messagepar Laurent » 07 Avr 2020, 13:38

Bonjour,

Un architecte comme Jean-Pierre Brouns a promu les dérives latérales asymétriques dans les années 90.
Le gain de performance semble bien existé, sans être tout à fait notoire, mais la complexité de fabrication et donc d’entretien augmente en conséquence. Deux puits latéraux. Deux fois plus d'emmerdes possibles. Beaucoup de places prises à l'intérieur.
J.P Brouns, depuis, s'est mis comme pas mal d'autres archis à promouvoir le biquille. Solution simple et très fiable pour obtenir du petit tirant d'eau.

-

Si les appendices à volet, sous flottaison, apportaient un réel surplus de performance, il y a belle lurette que le monde de la course les aurait adoptés. La solution quille pivotante et foils, bien que complexe, donne d'excellents résultats.
Vous l'avez tous remarqué, les performances des monos de courses actuels n'ont plus rien à voir avec leur aïeuls du 20ème siècle aux surfaces mouillées importantes.
C'est au prix d'une complexité technologique qui peut paraitre démesurée.


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Re: Dérive orientable

Messagepar Eric » 08 Avr 2020, 23:31

Clem a écrit:Sujet très intéressant, merci de nous faire partager l'évolution de vos investigations / réflexions !

Bonsoir
Sur les mini et les imoca (quand ils n'ont pas de foils) la norme est d'avoir des dérives asymétriques. Cela impose d'avoir deux puits de dérive et deux dérives. A chaque virement on échange les dérives.
Les architectes communiquent en général "assez peu" sur les profils utilisés ou les orientations des puits de dérive. :(

Pattisson https://en.wikipedia.org/wiki/Rodney_Pattisson (double champion olympique de Flying Dutchman - dont ses concurrents prétendaient qu'il avait passé l'overdrive) avait testé un fletner sur sa dérive. Cela avait été refusé par la jauge. :D

Ses appendices étaient systématiquement placés dans une housse dès qu'il accostait et il vendait ses coques sans les appendices....
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Re: Dérive orientable

Messagepar Laurent » 11 Avr 2020, 16:01

En effet, ces profils asymétriques -dont les profils sont l'enjeu de recherches très poussées- sont très efficaces que ce soit en dérive, ou en foil.
Les quilles à volet réalisées dans les années 60/70, par contre elles, sont moribondes.
Il serait peut être très profitable de créer des appendices à très fort allongement dotés de volets arrières mais à mon avis, la technologie actuelle ne rend pas encore cela possible. D'autre part, ce qui se joue dans l'eau n'est pas exactement similaire à ce qui se joue dans l'air.


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Re: Dérive orientable

Messagepar laurent74 » 01 Mai 2020, 17:33

Laurent a écrit:D'autre part, ce qui se joue dans l'eau n'est pas exactement similaire à ce qui se joue dans l'air.


C'est justement ce qui est un peu difficile pour les amateurs que nous sommes, la difficulté de trouver de l'info et des référence pour comprendre plus clairement ce qu'il se passe dans l'eau. Le nombre de Reynolds n'étant sans commune mesure avec l'air, or on trouve tout ce que l'on souhaite pour les profils aériens, des ouvrages a la pelle, des tutos, des cours etc ... Pour moi qui vient d'un formation Aéronautique, ça me parle et j'ai les bases, mais pour transposer cela a l'eau ... c'est une autre histoire.

Les biquilles ont principalement comme avantage de permettre la diminution du tirant d'eau, concernant leur efficacité par rapport a un monoquille, il me semble avoir lu qu' Eric Lerouge n'avait pour le moment jamais pu trouver des arguments et des mesures qui prouverait cela. Un autre gros intérêt du biquille, c'est pour permettre l'échouage à marée basse d'un monocoque.

Laurent a écrit:En effet, ces profils asymétriques -dont les profils sont l'enjeu de recherches très poussées- sont très efficaces que ce soit en dérive, ou en foil.
Les quilles à volet réalisées dans les années 60/70, par contre elles, sont moribondes.
laurent


Les gros investissements de la recherche se font pour la course, et on voit nettement les progrès ces dernières années. Cependant tout aussi performants qu'ils puissent être, je vois difficilement l'application des foils arriver sur des voiliers de séries destinés a la croisière côtière ou hauturière. C'est peut-être seulement la que les dérives pivotantes ou à volet pourraient avoir du sens!
Un concept simple et pas trop couteux, qui apporterait une meilleure vitesse à un bateau habitable sans changer les paramètres classique (longueur de coque, forme ...) On pourrait facilement imaginer un volet orientable qui ne serait pas contrôlé par l'homme à la barre mais par un calculateur qui prendrait les infos du réseau NMEA du bord et qui piloterai ce volet/dérive pivotante électriquement en temps réel.

Quand on voit ce qu'on peut faire avec un arduino a 40€ et trois sondes ...
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