Energie : Vent - Moteur : Voiles
Le vent
Le moteur principal du voilier, ce sont ses voiles. Et pour que les voiles fassent avancer le bateau, il faut qu'il y ait du vent pour les remplir.
Les 2 caractéristiques principales du vent sont sa force et sa direction. La force du vent s'exprime en noeuds pour les marins ou en km/h pour les terriens. La direction du vent (sa provenance) s'exprime en degrés ou encore en utilisant les points cardinaux : vent d'ouest, d'est, de sud-ouest, etc...
En 1805, l'amiral britannique Francis Beaufort (1774-1857) imagina une échelle universellement admise pour quantifier la force du vent. Cette échelle, connue sous le nom d'« Échelle de Beaufort » va de 0 à 12 :
| Force | Terme | Noeuds | km/h | État de la mer |
|---|---|---|---|---|
| 0 | Calme | < 1 | < 1 | Lisse, comme un miroir |
| 1 | Très légère brise | 1-3 | 1-5 | Quelques rides |
| 2 | Légère brise | 4-6 | 6-11 | Vaguelettes ne déferlant pas |
| 3 | Petite brise | 7-10 | 12-19 | Quelques moutons épars |
| 4 | Jolie brise | 11-16 | 20-28 | Petites vagues, de nombreux moutons |
| 5 | Bonne brise | 17-21 | 29-38 | Vagues modérées, moutons, quelques embruns |
| 6 | Vent frais | 22-27 | 39-49 | Crêtes d'écume blanches, lames, embruns |
| 7 | Grand frais | 28-33 | 50-61 | Trainées d'écume, lames déferlantes |
| 8 | Coup de vent | 34-40 | 62-74 | Tourbillons d'écumes à la crête des lames, trainées d'écume |
| 9 | Fort coup de vent | 41-47 | 75-88 | Grosse lames déferlantes, embruns |
| 10 | Tempête | 48-55 | 89-102 | Très grosses lames, |
| 11 | Violente Tempête | 56-63 | 103-117 | Lames gigantesques, écumes |
| 12 | Ouragan | > 64 | > 118 | Mer blanche, écumante, démontée. |
Par exemple, un vent N-NE de force 4 a une direction de 20 à 25° et une vitesse de 11 à 16 noeuds (ou encore 20 à 28 km par heure). C'est un bon vent pour faire un cap compris entre 105° (E-SE) et 315° (NW).
Le voilier : une merveille d'équilibre entres 4 forces
Extrait du livre « Au large : Croisière et course, par Alain Gliksman » :
Un voilier en marche est soumis à l'équilibre de 4 forces égales et opposées 2 à 2, et des couples qu'elles forment entre elles.
Deux ont des actions positives :
- la résultante de la voilure (force de poussée) R
- la flottabilité (poussée d'Archimède) F.
Les deux autres ont des actions négatives :
- la résultante des forces dynamiques exercées sur la coque (force de dérive) D
- le poids du bateau P.
Le couple formé par les forces R et D est variable en fonction de leur point d'application.
Les valeurs de F et de P étant constantes et le point d'application de P fixe (centre de gravité du bateau), c'est le centre de F (centre de carène) qui se déplacera pour équilibrer le couple R – D.
Si l'on projette les 4 forces R, F, D et P dans les 3 plans : transversal, longitudinal et horizontal, on observe les phénomènes suivants :
- dans le plan transversal, R et D constituent un couple inclinant équilibré par le couple de redressement, constitué par les forces F et P.
- dans le plan longitudinal, le couple inclinant longitudinal constitué par R et D est équilibré par le couple de redressement longitudinal des forces F et P.
- dans le plan horizontal, lorsque le bateau marche en ligne droite, il n'y a aucun couple, les forces R et D sont opposées sur le même axe, tandis que F et P, perpendiculaires au plan, n'ont pas d'influence.
