Le contact du vent sur la voile génère une force qui est approximativement perpendiculaire au plan de voilure : c'est la poussée vélique (PV).
Le char à voile n'est pas propulsée de l'arrière, il l'est aussi latéralement. La poussée vélique fait donc avancer la char mais le fait aussi déraper.
Repères : regarder les traces laissées par votre char à voile sur le sable, la traces de la roues avant n'est pas au milieu des traces des roues arrières. L'arrière du char dérape légèrement sous la poussée du vent.
Géométriquement, nous pouvons décomposer la poussée vélique pour savoir quelle partie de poussée vélique fait avancer et quelle partie fait déraper le char à voile.
La
voile est aussi aspirée par le vent
Le vent ne fait pas que pousser
la voile. En fait, il passe des deux côtés de la voile, pour pousser
d'un coté
(intrados) et aspirer de l'autre (extrados). L'aspiration
est même 2 fois plus
importante que la pression.
Ceci met en évidence l'importance
de l'orientation de la voile par
rapport au vent. Un angle trop important entre la voile
et le vent engendre un écoulement turbulent des filets d'air.
La succion sur l'extrados est
quasi inexistante, la poussée vélique est beaucoup plus faible, la char
roule
lentement ou s'arrête.
L'angle idéal permet aux filets
d'air de coller à la voile des deux cotés (écoulement laminaire du
vent),
générant ainsi une force de pression plus une force de succion.
La valeur de cet angle est
propre à chaque voile, il dépend du profil et de l'allongement de la
voile. Il
varie entre 12° et 20°, mais peut être supérieur pour des voiles à très
faible
allongement*
Repères : deux repères visuels
sont utilisables :
Une girouette qui vous
permettra d'estimer l'angle qu'elle forme avec la voile.
Des pennons, placés de chaque
côté de la voile sur une surface transparente, ils matérialisent les
filet
d'air.
Pennon verticale = écoulement
turbulent (pas ou peu de poussée vélique)
Pennons horizontal = écoulement
laminaire (bon réglage, pousse vélique maximum)
Pour maintenir une propulsion maximum, il faut que la poussée vélique soit la plus forte possible, l'écoulement doit être laminaire (pennons horizontaux) aussi bien sur l'extrados que sur l'intrados. Le réglage de voile est donc primordiale.
Allongement :
rapport entre la longueur du guindant et la longueur de la
bordure (hauteur de la voile sur sa largeur).
De quel vent
parle-t-on ?
Il existe bien plusieurs vents:
Le vent réel : VR : c’est
celui
que l’on sent, debout à l’arrêt sur la plage.
Le vent vitesse : VV : c’est
celui que l’on sent sur le visage lorsque l’on roule à vélo un jour
sans vent.
Le vent apparent : VA : c’est
la combinaison des deux précédents. C’est celui que l’on sent sur le
visage
lorsque l’on roule à vélo un jour ou il y a du vent. C’est celui qui
agit sur
la voile lorsque le char roule.
L’orientation de la voile doit se faire par rapport au vent apparent. Le vent apparent étant la somme (vectorielle) du vent vitesse et du vent réel, son intensité et sa direction vont varié si un des deux autres est modifié.
Lorsque le vent apparent se modifie l’angle d’incidence ne devient plus adéquat et la poussée vélique diminue. Il est donc nécessaire d’agir sur l’écoute ou le palonnier pour conserver un bon angle entre le vent apparent et la voile.
Le vent
apparent est donc un
élément essentiel du fonctionnement du char à voile. Pour
bien piloter, il faut
toujours adapter l’orientation de sa voile par rapport au vent apparent
pour
maintenir un angle d’incidence optimum. La qualité des
écoulements du vent dans
la voile conditionne la propulsion (la poussée vélique).
Le pilote peut donc agir sur
l’écoute pour orienter sa voile et sur le palonnier pour choisir une
trajectoire en fonction de l’intensité et de l’orientation du vent
apparent.
Plus vite que le
vent.
Eh oui ! Un char à voile peut
rouler plus vite que le vent, plus de 3 fois la vitesse du vent dans de
bonne
condition, pourquoi ?
Tout simplement parce que le
vent apparent peut être supérieur au vent réel et que les forces de
freinages
sont faible. Le rapport force propulsive sur force de
freinage est longtemps
favorable.
Plus le char roule vite, plus les force de freinage augmentent, la
vitesse se
stabilise lorsqu'il y a égalité entre les forces qui propulsent le char
et
celles qui le freinent.
Si force propulsive >
force de freinage, le char à voile accélère
Si force propulsive <
force de freinage, le char à voile ralentit
Si force propulsive = force
de freinage la vitesse est stable
Problématique : le pilotage d'un char à voile, c'est l'utilisation des commandes (écoute et palonnier) pour gérer au mieux la rivalité entre les forces propulsives et les forces de freinages.
FORCES PROPULSIVES |
FORCES DE FREINAGE |
Composante
de la poussée vélique dans l'axe de déplacement du char à voile |
-
contact roues/sable - frottement
mécanique des roulements - fardage |
MOYEN |
|
Maintenir
un angle optimum (12° à 20°) entre la voile et le vent apparent |
- éviter
les dérapages - avoir
des roulements en bon état. - trouver
le bon gonflage des pneus. - choisir
le terrain le plus lisse et le plus dur. |