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Quels tissus pour une voile épaisse ?

Création collective d'une aile souple de croisière

Quels tissus pour une voile épaisse ?

Messagepar Yvan » 08 Déc 2012, 15:07

Bonjour,

Le Dracon et les nouveaux tissus à voile high tech sont des matériaux très couteux. Deux arguments militent pour utiliser des tissus moins chers et moins techniques pour fabriquer nos voiles épaisses :

- D'abord, une voile épaisse, telle que nous l'envisageons, c'est un simple tube. Pas de laizes complexes pour régler le creux. Comme une voile de jonque, on peut la coudre à plat. Ce sera à vérifier, mais une voile épaisse devrait être assez simple à monter (en toute cas, ça l'a été sur notre proto), tout dépendra du système de fixation des lattes et des articulations entre les volets.

- Ensuite, une voile épaisse peut être en grammage assez léger, ou en tissus moins résistant (sur une voile normale les forces exercées sur l'intrados et l'extrados s'additionnent sur la toile, pas sur la voile épaisse). Sur Matin Bleu, de mémoire, le volet épais de l'avant de la voile est en 250g/m2, le volet arrière en simple épaisseur en 450g, pour 50m2 de voile. Sur notre essai de 10m2, la toile était du polyéthylène de 70g/m2 (de la bâche bas de gamme de Brico dépot qui sert pour les tas de bois !). Elle a donné des signes d'élasticité, mais pas de faiblesse.


Pour notre projet, nous envisageons deux mats et deux voiles de 50-60 m2, chacune en deux volets de seulement 30 m2 max. Ce sont des petites surfaces qui ne nécessitent pas des toiles hyper résistantes. 300 g/m2 en dacron suffirait largement (les GV de cette surface font environ 350 ou 400g). Nous allons avoir besoin de raideur et de limiter l'élasticité de la toile, mais pour cela, nous pouvons multiplier les lattes, d'autant plus facilement si elles sont fines, en jonc carbone.

Beaucoup de bateaux américains naviguent avec des voiles en polyéthylène (les "polytarp sails", on en trouve plein le net). Ce sont souvent des petits bateaux (peut-être parce que les propriétaires des gros ont les moyens de se payer des voiles plus chères), et leurs voiles ne durent que quelques années. Mais pour des voiles faciles à coudre, est ce gênant de devoir les refaire tous les 5 ans ?


Quelques liens sur le sujet :

http://www.polysail.com/
http://www.duckworksmagazine.com/02/art ... /index.htm
http://polysail.com/Test%20data.htm
http://forum.woodenboat.com/showthread. ... s-Polytarp

Ce matériaux aussi serait à tester http://www.dancovershop.com/fr/product/ ... anche.aspx

D'autres utilisent de la toile PVC http://speedwelladventures.com/blog/?page_id=527. C'est aussi un axe à creuser, mais je pense que le PVC est plus extensible et plus lourd. A voir, ce n'est qu'un a priori.

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Re: Quels tissus pour une voile épaisse ?

Messagepar Laurent » 09 Déc 2012, 14:13

Bonjour Yvan,

voilà un sujet que je tardais à lancer !

Je ne crois pas qu'il faille trop sous estimer les efforts en jeu sur un tissu tel que celui qui enveloppe une aile souple.
Surtout pour un programme de navigation un tant soit peu ambitieux.
Le Dacron, tissu maintenant ancien, me parait un minima pour son très bon rapport qualité/prix.
j'avais des vus un peu plus audacieuses sur le type de tissu des deux ailes qui équiperont mon voilier.
je serais contraint par un budget limité.

Ces tissus polyéthylènes employés sur de petites unités me laissent dubitatif pour des embarcations de croisière, censées pouvoir affronter des conditions météorologiques où il n'est pas possible de rejoindre le port le plus proche…
Et à mon avis, même en réglant l'aile pour qu'elle soit peu porteuse, le tissu doit être sollicité de manière possiblement violente sur la partie encore utilisée, après réduction.

Si les voiles Polysails ne durent que quelques années, cela signifie qu'elles doivent se déformer relativement rapidement.
je ne suis pas du tout certain qu'il soit possible de rattraper cette déformation sur une aile souple, par réajustage.
Disons que cela demanderait à être prouver…

S'il existe quelqu'un qui a bien étudié cette question pour avoir multiplié les expériences et parcouru de nombreux miles, c'est David Tyler pour les ex-ailes Swing de son Tystie.



Certes, c'est un profil épais plus proche de la voile de jonque du fait du non-étarquage de la voilure, mais il y a tout de même à retirer quelques enseignements bénéfiques, de ce parcours.
Enseignements qui répondent à une logique aérodynamique :
Les bords d'attaque et bords de fuite sont à rigidifier tout particulièrement afin d'augmenter de manière significative la performance de l'aile. Une théorie qu'on voit à l'oeuvre sur les ailes rigides telles qu'elles se sont développées depuis leur apparition.





Il serait donc souhaitable d'augmenter le grammage des bords d'attaque et fuite, ou bien de changer de type de tissu sur ces zones (je pense à l'excellent tissé Hydranet de Dimension Polyant). Mais je doute de la pertinence d'un mélange de tissu pour une voile.
De toute évidence, pour ce qui me concerne, avec un budegt alloué confortable, l'option tout Hydranet serait choisie.
Je me dis que ce tissu performant permettrait de moins étarquer la voilure et ça, c'est un point que je trouve très important (un avis très personnel forgé par l"expérinece d'une traversée atlantique sportive, qui me fait préférer dorénavant le mode souplesse…). Encore faut il que cela soit réellement effectif.
L'utilisation de laminés serait d'ailleurs pour cela un choix encore plus approprié.

L'enveloppe d'une aile souple serait facile à fabriquer, en effet, puisque les laizes sont de simples rectangles.
L'essentiel de la recherche sur ce domaine ne serait il pas de déterminer les bons grammages et de trouver le fournisseur de tissu Dacron offrant le meilleur tarif ?


Laurent, en mode réflexion inachevée…
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Re: Quels tissus pour une voile épaisse ?

Messagepar Nrs » 09 Déc 2012, 14:58

Je ne sais pas si cela peut être une solution pour ce type de voile mais ça :

http://www.marchemcfi.com/odyssey-iii.html

semble constituer le consensus dans le monde du JRA à l'heure actuel. Existe aussi en plus lourd (Top Gun) ...

Entre les 2 il y a le Topyssey chez :

http://www.glfi.com/marinecatalog_topyssey.htm

:?: :?: ;)
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Re: Quels tissus pour une voile épaisse ?

Messagepar Laurent » 10 Déc 2012, 15:36

Le problème c'est qu'on ne trouve aucunes caractéristiques précises de ces tissus dédiés pour la plupart à un utilisation de bache, taud, store, ect…
Restons donc dans l'empirique :
Vous aurez du mal à me convaincre qu'un tissu pour taud à une elongation et un fluage proches de ceux du tissu polyester de type Dacron tel qu'il s'est finalisé pour la fabrication des voiles.





Dixit Wikipédia :
Une fibre pour voile est évaluée suivant six paramètres :
- Élasticité : l'élasticité décrit la possibilité de la voile de se déformer tout en reprenant sa forme d'origine lorsque la contrainte qu'on lui applique disparait. Une élasticité est comparable à la rigidité d'un ressort. Une forte élasticité est conseillée pour la partie haute des voiles.
- Limite à la rupture : Mesure la force maximale que peut atteindre une section donnée de fibre (voir Essai de traction). Plus cette force est importante, mieux c'est pour la voile. Mesure en fait la capacité de la voile à encaisser une sur-vente sans se déchirer. La voile peut être déformée définitivement donc endommagée. La limite d'élasticité caractérise les efforts maximaux que peut encaisser la fibre (ou voile) sans dommage.
- Fluage : Le fluage décrit la perte de forme à long terme de la fibre. Au départ la fibre peut être très résistante, mais avec le temps la fibre se déforme progressivement. Au bout d'un certain temps, la fibre peut être très fine, c'est-à-dire bien moins résistante qu'au début. Dans certains cas, il vaut mieux une fibre moins résistante et qui flue peu (ne se déforme pas plastiquement), qu'une fibre très résistante mais qui flue beaucoup15.
- Ultra violet (UV) : Les matériaux sont généralement sensibles aux UV. Les UV provenant du rayonnement solaire dégradent les fibres, vieillissent la voile. La résistance aux UV est calculée suivant un test normé16.
- Perte de flexibilité ou Ténacité : cette perte est due aux pliages, courbures des fibres qui provoquent des micro fissures affaiblissant la fibre. Souvent mesurée à partir d'un test normalisé consistant à plier la fibre 50 fois (un test 60 fois à 180 ° existe aussi)17.
Le coût de la fibre est un paramètre important dans le choix.
La Résilience (physique) et la Fatigue (matériau) peuvent aussi être utiles dans le choix des matériaux.


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Re: Quels tissus pour une voile épaisse ?

Messagepar Eric » 09 Avr 2014, 14:59

Bonjour
Pour moi le problème est légèrement différent.
Les efforts et les déformations d'une voile dépendent fortement de son mode de fonctionnement.
Il y a pour moi deux gros domaines d'effort:
- la traction des drisses et écoutes
- le fasseillements.

Dans le cas des voiles de Jonques les déformations n'ont que peu d'importance dans la mesure ou chaque bâton a son écoute. Les efforts sont minimes car la voile n'est pas étarquée pour "tendre la voile" et limiter le vrillage par une forte traction sur l'écoute. :D
La voile de Mingming était d'origine et seul le panneau du haut a été remplacé après 19 ans (de mémoire) de bon et loyaux services. :D
Les voiles de Jonque sont taillées dans des stores de bistrot qui résistent suffisamment au fasseillement et aux UV. Les contraintes sont minimum.

Par contre, si l'on veut "contrôler" la chute et donc le vrillage à partir du point d'écoute cela crée des contraintes fortes et les déformations ont des conséquences importantes (la chute dégueule...) il faut donc alors des tissus ayant des caractéristiques importantes en matière de résistance à la traction et aux déformations. :(

Pour moi, si l'on veut faire simple dans l'expérimentation il est préférable de supprimer les problèmes d'efforts et de vrillage en utilisant un système d'écoutes de Jonque double (choix de Tyler). Le vrillage se contrôle simplement par un différentiel de longueurs des écoutes (quasiment perpendiculaires à la voile au près) qui peut être plus ou moins automatique.
Eric
Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?
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Re: Quels tissus pour une voile épaisse ?

Messagepar Laurent » 10 Avr 2014, 10:23

Eric, tu abordes ici la question de l'intérêt de la mise sous tension ou pas de l'aile.
j'ai encore de gros doutes quant à la conservation des profils, sur une aile Swing de celle installée sur Tystie, dès que le vent forcit.
Quand je vois ce que ces profils deviennent sur les voiles de jonques, ou sur les quelques photos de l'aile de Pha (Bertrand Ferccot) qu'on peur voir sur le net, je me dis qu'il y a tout de même un intérêt à tendre la voile. C'est tout de même un joyeux massacre sinon.
-
David Tyler, spécialiste de la jonque, a utilisé le même type de tissu pour son aile et pour la voile de jonque qui a suivi : ces voiles sont vraiment réussies. Il serait intéressant d'en connaitre les références..
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