VOILIERS

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Boutre de Mascate

Boutre de Mascate
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Clippers

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Goélette bermudienne

Goélette bermudienne
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Coupe de l'America: voiliers de 1851 et de 2009

Coupe de l'America: voiliers de 1851 et de 2009
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La physique du voilier

La physique du voilier recouvre les allures, la stabilité du voilier, les forces aérodynamiques et hydrodynamiques pour trouver la vitesse et le cap optimaux.

Les allures

Le terme « allure », lorsqu'il concerne un navire ou un voilier, sert à définir l'orientation de la route suivie par le bateau par rapport à la direction du vent (fig. 2).

Allures

Allures

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Différentes allures du voilier (d'après Catherine Wodey, « Rapport de stage », 1980). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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La stabilité

Il est permis de dire, par une formule raccourcie très expressive, que la stabilité est la force propulsive du voilier. En effet, un voilier ne peut supporter de surface de voilure, ou ne peut donc disposer de force propulsive, que dans la mesure où sa stabilité le lui permet.

La stabilité se mesure et s'exprime par le moment du couple de redressement, c'est-à-dire par le produit du poids du navire multiplié par la distance entre le vecteur poids appliqué au centre de gravité et le vecteur poussée hydrostatique d'Archimède appliqué au centre de carène, c'est-à-dire au centre géométrique du volume immergé. La courbe de redressement du voilier est la courbe des moments de redressement en fonction des différents angles de gîte (inclinaison latérale du voilier). Une même stabilité (c'est-à-dire un même couple de redressement) peut être obtenue par un grand poids et un petit bras de levier (exemple du voilier de commerce ou du yacht monocoque, fig. 3, 4 et 5) ou, au contraire, par un petit poids et un grand bras de levier (exemple du yacht multicoque, catamaran ou trimaran).

Monocoque

Monocoque

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Voilures et coques de trois types de voiliers actuels, le monocoque classique et les multicoques catamaran et trimaran, et couple de stabilité latérale de ces trois catégories de voiliers (archives de l'architecte naval André Mauric). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Catamaran

Catamaran

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Voilures et coques de trois types de voiliers actuels, le monocoque classique et les multicoques catamaran et trimaran, et couple de stabilité latérale de ces trois catégories de voiliers (archives de l'architecte naval André Mauric). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Trimaran

Trimaran

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Voilures et coques de trois types de voiliers actuels, le monocoque classique et les multicoques catamaran et trimaran, et couple de stabilité latérale de ces trois catégories de voiliers (archives de l'architecte naval André Mauric). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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La stabilité d'un voilier est étudiée du double point de vue des performances et de la sécurité. Ainsi, une augmentation de la stabilité aux faibles angles, jusqu'à 300 environ, est un facteur de vitesse aux allures proches du vent ; alors que l'augmentation de la stabilité aux grands angles, et jusqu'à 1800, a surtout une influence sur la sécurité dans des conditions de navigation critiques.

L'étude de la courbe de redressement d'un voilier est fondamentalement analogue à celle d'un navire quelconque. Selon le type de voilier, on obtient des courbes de redressement très différentes (fig. 6). [...]

Courbes des stabilités

Courbes des stabilités

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Courbes types des moments des couples de redressement, c'est-à-dire courbes types des stabilités, de trois catégories de voiliers : monocoque, yacht lesté ou voilier de commerce et multicoques catamaran et trimaran. 

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Écrit par :

  • : architecte naval, bureau d'études André Mauric, Marseille
  • : ingénieur de l'armement (génie maritime), architecte naval, président du bureau d'architecture André Mauric

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Pour citer l’article

André MAURIC, Jean-Charles NAHON, « VOILIERS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/voiliers/