Moins un bateau aura de résistance à lair et à leau meilleur sera ses performances |
Dans performances non pouvons entendre : -> Une vitesse supérieure, -> Une consommation en baisse, -> Moins de perturbations ressenties |
Il est évident que si le
bateau rencontre moins de résistances de pénétration
dans lair et moins de résistances de frottement
dans leau sa vitesse sera augmentée, sa
consommation dessence sera
« fortement » revue à la baisse. Pour les perturbations vous allez découvrir dans les différents schémas suivant limpact que cela peut avoir ! Je tiens à préciser que ce petit dossier, nest nullement un exposé scientifique, mais simplement et comme à mon habitude un semblant dexplication pour les novices et néophytes en la matières. Je ne vais pas rentrer dans des explications très poussées des formules, pour cela dautres site comme « wikipédia.org » le feront beaucoup mieux que moi dautant plus que mes cours de dynamique des fluides ne sont plus trop présents dans mon esprit ! (Ps. Jai pas dit gâteux !) |
1) Performances Hydrodynamique :
La vidéo suivante vous montre comme quoi il est
possible d'optimiser au maximum les performances d'un
bateau. La répartition des masses, la disposition du moteur reculé via un "bracket", ..., réduisent efficacement la résistance de frottement dans l'eau ainsi que les perturbations que la coque engendre. La surface de coque en contact avec leau étant réduite à son minimum et lhélice évoluant dans une eau moins perturbée son efficacité est nettement supérieur. . |
Cliquer dessus l'image choisie pour voir la vidéo . |
Le bateau est volontairement
pas assez chargé ! Nous pouvons remarquer une instabilité latéral du bateau (louvoiement) : Les boudins ne touchent plus l'eau, et seul l'arrête de la carène est en contact. Par contre notre essais est très concluant : la barre des 35 Noeuds est dépassé avec un Yamaha 50 CV 4T EFI ( hélice de 10 1/4 x 14). La vitesse maxi théorique avec cette hélice sur ce moteur étant de 37,77 noeuds, nous pouvons considérer que sa perte de vitesse du au frottement a été réduite à son maximum ! (ECM re-programmé). Cet essais ont été réalisé sur un plan d'eau fermé (lac d'eau douce) sans vent, ni courant. |
2) Performances Aérodynamique :
Par contre, le Tarpon n'est pas du tout optimisé :
Ses boudins avant de forts diamètres, et sa console
« droite » ne facilite pas une bonne
pénétration dans l'air ! La forme idéale étant celle que la nature nous à donnée : Lorsque quune goutte deau tombe dun arbre, cette dernière est attirée vers le bas (loi de la gravité), toutefois celle-ci prend une forme particulière et pénètre lair avec le minimum de résistance. Cette forme, celle de la goutte deau, est la forme parfaite de référence pour le calcul de résistance de pénétration dans lair. |
Schémas (1) Si un objet quelconque flotte dans l'air et est immobile, si on lui applique un courant dair dans le sens indiqué par la flèche, une force appelée « Rx » va sappliquer sur lobjet qui reculera dans le sens du filet dair. La force Rx est dénommé par convention la traînée. Une seconde force Rz (la portance) est aussi utilisé en combinaison de la première pour former la résultante aérodynamique. Je ne mattarde volontairement moins sur cette dernière car en nautisme la portance principale étant la flottaison du navire cette dernière à nettement moins dinfluence quand aéronautique. Leffort de traînée « Ft » est la force qui dépend du coefficient de pénétration dans lair (Cx) A savoir Rx, Rz, Cx (ici « x » sur un axe longitudinal de lavant vers larrière, « z » sur un axe vertical du bas vers le haut) Soit Ft = Cx P.S. (V²/2) -Cx : déterminé en soufflerie - P : Rho (masse volumique de lair) environ 1,293 Kg/m3 - S : Surface frontale de lobjet (en contact avec lair), en m2, soit 0,81 fois la largeur multiplié par la hauteur. - V : Vitesse en m/s Schémas (2) et (3) Ces deux dessins représente un bateau qui aurait une console droite (à 90°, verticale) ou oblique (à 45°, dans le sens du filet dair). Lair en arrivant sur la console crée une perturbation, cette dernière freinée dans le schéma (2) et déviée dans le schéma (3). Une résistance à lair sera nettement supérieur si la console est droite plutôt que divergente (oblique). Dans ce cas précis, à surface égale (1 m²), leffort de traînée sera augmenté de 30 %, ce qui aura pour effet une augmentation de la consommation de prêt de 1 litre / heure pour une vitesse de 35 neuds. Mise à part le facteur consommation, la vitesse en sera réduite du fait de leffet de frein ! La perturbation inférieure (sous l'avant) aura plutôt pour effet de soulever l'avant du bateau, certes un ralentissement supplémentaire se fera sentir. |
- Voila, pour cette première partie d'explication, j'espère que ces dernières n'auront pas été trop techniques et seront restées compréhensibles. |