DOSSIER    Les voiles à corne
Du nouveau pour le réglage de la grand-voile à corne

© Documentation Voile 2018 | Théo Devigne

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Cette  photo  semble  bien  montrer  que  le  bord  supérieur  de  la voile a tendance à être droit. Les  avantages  de  la  grand-voile  à  corne  sont  finalement  peu connus. On imaginerait volontiers qu’il s’agit de maximiser la surface  de  la  voile  quand  la  jauge  limite  la  hauteur  du  mât. Mais ça, c’est plutôt le rond de chute... La corne, c’est encore une autre histoire.Le  vent  étant  nettement  plus  fort  quand  on  s’élève à  quelques mètres (ou a fortiori à quelques dizaines de mètres) au-dessus de la  surface  de  l’eau,  il  est  avantageux  d’exploiter  ce  gradient  de vitesse  du  vent  réel  en  augmentant  la  surface  dans  le  haut  de  la voile,  et  sans  pour  autant  augmenter  exagérément  la  hauteur  du mât (laquelle peut bien sûr être limitée par la jauge). D’autant que, le vent réel étant plus fort qu’à la hauteur de la bordure, l’angle du vent  apparent  est  aussi  plus  grand [1]. D’où,  aux  allures  serrées, une  composante  propulsive  plus  forte  et  une composante  de dérive  plus  faible.  En  bref,  la  force  vélique  est  à  la  fois  plus grande, et mieux orientée (plus vers l’avant, moins sur sur le côté).

       Avec la corne, il ne s’agit pas d’augmenter la surface de la grand-voile –le  résultat  peut  même  être  inverse,  nous  précise  Hugues Destremau,   coordinateur   du   bureau   d’études   de   North   Sails France.  En  fait,  il  s’agit  avant  tout  d’obtenir  un réglage  plus régulier, plus homogène et plus efficace, en particulier du côté de la chute,  avec  un  vrillage  plus  optimal,  surtout en haut de la voile (ce qui est particulièrement important puisque le vent est plus fort là-haut). Mais à hauteur de guindant égale, par rapport à une voile ronde, la surface peut être inférieure, vu que le but du jeu consiste à  limiter  le  rond  de  chute.  Car  en  fait,  c’est  le  rond  de  chute  qui posait  problème.  La  corne  permet  de  limiter  celui-ci  sans  (trop) perdre en surface, et en maintenant un centre de voilure très haut –et même, encore plus haut.

«Avant les cornes, on avait beaucoup de rond de chute; du coup, quand  on  choquait,  on  ouvrait  la  chute  en  son  milieu  et  pas tellement en haut, ce qui n’était pas idéal en terme de rendement: la  voile  n’était  pas  assez  vrillée  en  haut.  Avec  les  cornes,  on  a quasiment une ligne droite entre le point d’écoute et la pointe de la corne,  il  reste  juste  un  très  léger  rond  de  chute.  

Cela  permet  de border mieux [ndlr: en fermant bien la chute sur toute la hauteur], ce  qui  est  très  important  en  multicoque;  et  surtout,  quand  on choque,  la  chute  s’ouvre  davantage,  en  haut,  qu’elle  ne  le  ferait avec  une  voile  ronde,  ce  qui  permet  d’avoir  un  vrillage  idéal,  de mieux réguler la puissance et le couple de gîte ou d’enfournement. Par  ailleurs  on  s’est  aperçu  qu’il  n’y  avait  pas  des  efforts  si énormes  sur  la  latte  de  corne,  même  s’il  faut  faire  attention  à  sa raideur.  Et  comme  il  n’y  a  presque  plus  de  rond  de  chute,  les autres  lattes  sont  moins  sollicitées.  D’ailleurs  on  voit  qu’ils  y viennent  aussi  sur  les  catas  de  la  Coupe.  Au  début,  quand  on  a expérimenté  le  truc,  on s’est  aperçu  qu’au  près,  le  gain  était  nul par  rapport  à  des  voiles  rondes;  c’est  quand  on  abat  que  c’est payant.»

Tout  cela  semble  assez  logique:  au  près  serré,  les  directions  du vent  réel  et  du  vent  vitesse  sont  assez  proches,  le  gradient  de direction du vent apparent est plus faible et la voile a moins besoin d’être vrillée; alors qu’au reaching, les directions du vent réel et du vent-vitesse  sont  plus  éloignées,  donc un  vrillage  optimal  est  très important. Mais bien sûr, par rapport à une grand-voile ronde, une grand-voile à corne se distingue aussi par son centre de voilure un peu plus haut. Il faut donc savoir ne pas aller trop loin et faire une corne  trop  longue  ;  rien  ne  sert  en  effet  d’avoir  de  la  puissance avec un centre de voilure très haut (permettant de mieux exploiter le gradient de vitesse du vent réel), et de la finesse avec une voile plus allongée [2], si cela fait dériver/gîter/chavirer/enfourner/sancir lebateau (surtout en multicoque). Il y a évidemment un compromis (subtil)  à  trouver  entre  la  puissance,  la  finesse  apportée  par l’allongement  et l’augmentation du couple de chavirage/enfournement liée à la position plus élevée du centre de voilure.«Cela  fait  tout  de  même  plus  de  surface  en  haut,  note  ainsi Hugues  Destremau,  donc  il  faut  faire  un  peu  attention,  surtout  en multicoque ; le risque c’est bien sûr d’enfourner au portant, comme dans les livres...»La corne pose un autre problème: d’un côté, comme nous l’avons dit,  on  arrive  à  obtenir  un  vrillage  optimal  sur  toute  la  hauteur,  et en  particulier  en  haut,  là  où  c’est  le  plus  important;  mais  d’un autre  côté,  le  réglage  du  profil  tout  en  haut  de  la  voile  est  assez délicat.  En  bref,  si  l’on  examine  lesprofils  en  haut  de  la  voile,  la corne   est   intéressante   en   terme   d’angle   d’ouverture,   donc d’incidence [3],  mais  la  question  du  volume  est  plus  ardue.  La corne  étant  tenue  par  une  (ou  deux)  latte(s)  oblique(s)  et  non horizontale(s), la partie haute de la voile (au-dessus de la corne) a en  effet  du  mal  à  adopter  un  profil  convenable.  Car  le  bord supérieur  (horizontal)  de  la  voile,  entre  la  pointe  de  la  corne  et  la têtière,  a  tendance  à  former  un  profil  un  peu  trop  droit,  le  tissu étant  excessivement  tendu  par  la  latte  oblique.  Ce  qui  peut générer une traînée excessive si l’on fait une corne trop longue.

C’est là que Michel Fortin, architecte et constructeur des trimarans Tancrède, entre en scène :

«On   m’a   confirmé   que   les   cornes   généraient   beaucoup   de traînée.  Et  je  me  suis  dit:  ce  n’est  pas  qu’il  y  a  trop  de  traînée, c’est surtout qu’il n’y a pas assez de portance ; c’est qu’il y a de la traînée  qui  n’est  pas  assez  compensée  par  de  la  portance;  en donnant   de   la   courbure   au   bord   supérieur   de   la   voile,   en améliorant ainsi le profil, on retrouvera de la portance».

 

De  la  portance,  et  donc  une  force  vélique  plus  importante: supérieure  en  valeur  absolue,  et  davantage  orientée  vers  l’avant, donc  avec  une  composante propulsive  bien  plus  forte.  Car  si  l’on passe  effectivement  d’un  profil  complètement  droit  à  un  profil courbe,  on  arrive  à  gagner  de  la  portance sans  augmenter  pour autant  la  traînée,  un  profil  courbe  ayant  une  meilleure  finesse (rapport  portance/traînée),à  incidence  égale  et  dès  lors  que  l’on s’éloigne de la direction de l’écoulement, qu’un profil parfaitement droit.

Ce  «fondu  de  multicoque»,  ainsi  qu’il  se  définit  lui-même [4],  a imaginé une solution consistant à frapper sur le boîtier de latte de la  corne, côté chute, une sorte d’écoute revenant sur l’anneau du point de drisse. Il suffit alors de border cette «écoute» pour que le bord supérieur (horizontal) de la voile adopte un profil courbe plus efficace. La manœuvre revient au pied de mât (et éventuellement au  cockpit)  le  long  du  guindant.  En  outre  Michel  estime  que  cette «Fortin Head Line» contribue à mieux tenir la chute [5], ce qui est utile avec des voiles de croisière ne faisant pas appel à des tissus haut  de  gamme  type  aramide,  polyéthylène(type  Spectra  ou Dyneema),  carbone,  Vectran  etc..  D’un  autre  côté on pourrait craindre que le dispositif ait tendance à fermer un peu la chute en perturbant le vrillage de la grand-voile (i. e. en refermant un peu le haut  de  la  voile).  Michel  pense  toutefois  que  la  direction  de  la corde, et donc l’incidence du profil, reste plus ou moins la même, et  que  seul  le  creux  est  modifié.  Accessoirement,  le  bout  qui redescend  au  pied  de  mât  peut  être  une  aide  assez  précieuse pour  l’affalage.  Uneenveloppe  Soleaua  été  déposée  à  l’Institut national de la propriété industrielle (INPI) au mois de mars 2013.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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La "Fortin Head Line" donne du creux au bord supérieur de la grand-voile à corne.

Qu’en  pense-t-on  chez  North?  Hugues  Destremau  s’est  bien gardé de s’enthousiasmer comme de nier l’intérêt de la chose.

 

«C’est sûr que dans l’absolu, il est intéressant de pouvoir adapter le réglage en fonction des conditions de vent: on aurait une corne plus plate dans la brise, et on lui donnerait plus de volume dans le petit temps; mais dans la pratique, sur des bateaux de large type IMOCA,  on  essaie  surtout  de  trouver  un  compromis  qui  soit efficace  dans  toutes  les  conditions  de  vent;  les  skippersdes  60 pieds   ont   déjà   beaucoup   à   faire,   j’imagine   assez   mal   qu’ils veuillent ajouter un réglage de corne.»

Et  chez  Incidences,  on  en  pense  quoi?  C’est  Charlie  Pinot, dessinateur à La Rochelle, qui nous a répondu. Il semblait un peu plus  circonspect,  semblant  affirmer  qu’il  existe  déjà  un  dispositif offrant plus ou moins les mêmes possibilités.

«De notre côté, pour ajuster les profils au niveau de la corne, on utilise  plutôt  un  système  permettant  de  régler  la  distance  entre  la têtière et le mât –en fait, c’est un peu comme si on réglait le mât. Ce  réglage  ne  peut  pas  se  faire  avec  la  voile  établie,  mais  ça marche pas mal.»

 

Michel  Fortin  n’y  croit  pas  trop...  Et  en  tout  cas,  son  idée  semble assez  neuve  et  intéressante,  surtout  pour  le  petit  temps  bien  sûr. Sans  doute  un  peu  compliqué  pour  la  croisière,  car  cela  fait  un (très)  long  bout  en  plus...  mais  le  gain  de  puissance  dans  les petits  airs  pourrait  s’avérer  déterminant  pour  la  régate.  Affaire  à suivre!

 

 

[1]Le vent apparent étant la combinaison du vent réel et du vent-vitesse; c’est pourquoi la voile doit être vrillée à toutes les allures sauf au portant.

 

[2]L’allongement (rapport guindant/bordure) permet de gagner sur le rapport portance/traînée (finesse); songez aux ailes interminables des planeurs, dont la corde est très courte.

[3]L’angle d’ouverture est l’angle formé par la corde du profil de la voile   et   l’axe   de   carène   du   bateau.   L’angle   d’incidence   (ou «incidence» tout court) est l’angle formé par la corde du profil et la direction de l’écoulement du flux. L’incidence dépend à la fois du «braquage » de la voile (terme utilisé dans l’ouvrage de référence de Bertrand Chéret Les voiles–Comprendre, régler, optimiser), i. e.  de  l’orientation  que  donne  le  régleur  au  niveau  de  l’axe  point d’amure-point d’écoute, et du vrillage de la voile.

[4]On    lui    doit    par    exemple    le    trimaran    course-croisière «Normanni»,  essayé  dans  notre  numéro  75  de  mars  2002,  ou encore le Foiler T680, qui avait défrayé la chronique au milieu des années   quatre-vingt   (il   était aussi   large   que   long,   avec   des flotteurs très courts équipés de grands foils, et il marchait comme un avion).

5]Chose qui n’est pas possible avec un nerf de chute, lequel sert uniquement, nous précise Hugues Destremau, à empêcher que la chute batt emais ne sert en aucun cas à tenirla chute. Cependant, sur les grands bateaux de course, avec des tissus à voile haut de gamme et une latte de corne (oblique) bien raide, la tenue de la chute ne pose pas de problème. A noter que sur les grand-voiles à corne des grands bateaux de course, le nerf de chute est en fait en deux parties, sans quoi la friction dans le fourreau serait excessive. Chez Incidences par exemple, on installe un nerf inférieur, qui se règle au niveau du point d’écoute, pour la partie basse de la voile (la hauteur des bandes de ris), et un nerf supérieur, monté avec un retour guindant, pour la partie haute.

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