Modification prévue du safran : architectes amateurs, vous validez ?

C'est sur quoi comme bateau? Il serait peut-être utile de comparer à d'autre bateau du même modèle.
Je suis sur un Gibsea 105, plan Joubert aussi. Sur le 105 il y a aussi un aileron de safran et une partie mobile assez petite, et une barre très douce. Il me semble que l'intérêt de l'aileron est justement la douceur de la barre et de limiter le décrochage. L'ensemble se comportant comme une aile d'avion avec ses volets.

C'est possible.
J'ai vu, sur un plan ouvert aussi tien, un safran creux avec un sabre dedans (pas le poisson hein!). Est ce que cette solution de te permetrais pas de résoudre ton problème ?

Que l'aileron ait plus de tirant d'eau que le reste du bateau n'est pas une tentative d'avoir un bateau à plat à l'échouage? Tu as déjà essayer de l'echouer ?

Il est possible d'avoir un aileron devant des safrans compensés, mais il faut que ce soit prévu pour à travers des formes profilées (et c'est encore mieux avec un certain espace entre l'aileron et le safran)

Quelques photos glanées chez Navy Service ci-jointes

Un exemple de safran sur mon gib sea 106 en Dl, la partie en avant de la mèche sous l'aileron permet de compenser, ce bateau est très doux à la barre...

le probleme ne vient -il pas de l'axe de rotation du fenelot et de l'aiguillot qui ne sont pas bien aligné ou qui frotte trop . a verifier et a graisser avant toute chose ..pour les modifs envisagées a mon avis aucune amelioration tout au contraire

comment est tenu le safran ? il y a-t-il un axe en bas sur l'aileron ?

attention la compensation 10% ce n'est pas 10% de la surface mais 10% des MOMENTS entre l'arriere et l'avant .

la compensation diminue l'effort mais aussi l'effort de giration du bateau

En principe,

La longueur de la pelle donne un meilleur contrôle surtout aux forts angles de gîte.

Le bord d'attaque doit représenter à peu près 1,5% de la corde.
Le bord de fuite doit être le plus fin possible puisqu'il diminue ainsi la trainée.

Un guide utile :
slideplayer.fr[...]144427/

il offre un très sérieux manque à virer à la voile (vraie difficulté à empanner, ce qui est moche pour un voilier)

Donc le safran actuel manque clairement de surface et/ou d’efficacité. L’efficacité du safran dépend principalement de son profil, de sa profondeur et de son allongement.

Je pense que la modification proposée va aggraver ces problèmes. Elle réduit encore plus la profondeur et l’allongement du safran.

Je me gratte la tête mais je n’ai pas vraiment de solution à proposer.

si , bi safran

Si ton safran est accroché à l'aileron, il va falloir revoir ses fixations. Et avec la force de l'eau sur le safran, la fixation a intérêt d'être costaud ! Puis un safran suspendu au tableau sur un petit bateau ça casse (déjà fait sur un First 22, surprenant comme sensation), mais sur un gros...

Le safran actuel fait quand même 1,4m de haut par 65cm de large, soit 0,9m² ... C'est pas si petit ...

Je rejoins les retours sur le fait qu'il manque surtout d'efficacité, pas tant de surface..
Mais pour moi, son problème d'efficacité et notamment du par le très gros aileron qui masque totalement le bord d'attaque du safran.
C'est sûr qu'un safran long et fin serait l'idéal, mais c'est une solution pour un quillard, il faut rester sur des solutions adaptées à un DI.

Pour les points d'accroche, ils existent déjà (ce sont les petits carrés noirs que j'ai redessinés par dessus pour qu'ils ressortent), et ils sont bien solides.
En cible, le point du dessus (qui est en fait le point du milieu, il y en a un troisième tout en haut) serait déplacé un peu plus haut.
Il y a donc clairement une fixation en bas, qui pourrait éventuellement être renforcée (même si elle est clairement déjà bien grosse)

J'envisage une modification simple à base de retouche des tôles existantes, pas une reconstruction complète. Du coup, difficile d'imaginer faire un fourreau. De plus, je n'aime pas bien l'idée de pièces mobiles, parce que ca ne fonctionne qu'un temps.
(d'ailleurs, je répète : il semble que ce safran coulissait avant le long de sa barre, mais ca, c'était avant)

Encore plus difficile de faire un bi-safran.

Encore plus hors de question de supprimer l'aileron : c'est lui qui tient le safran. C'est lui qui permet une solution simple et robuste. Et clairement, cela modifierait significativement le plan de derive.

A noter que la surface ajoutée serait grosso-modo la même que la surface retirée ... Mais je pense sérieusement que ce n'est pas une question de surface.
Quant à la compensation, elle resterait trop faible si je respecte ces schémas.

y'a un pilote interne sur mèche ?

Je trouve que la modification est bonne.L’augmentation de la corde et la diminution de la profondeur vont dans le sens d’une augmentation de l’angle de décrochage.

Si tu affine comme tu dis le bord de fuite de l’aileron, comme ils ont fait sur l’autre photo l’eau devrait bien s’ecouler.Si ca interfere tu peux toujours raboter encore l’aileron et si la compensation n’est pas suffisante en rajouter.Je ne pense pas du tout qu’il y aurait un soucis de « freinage » sur la safran, pas plus qu’un safran sans aileron.

Ce safran Becker doit etre très compensé par contre sinon l’effort serait enorme...

le système que feu Philippe Harlé a utilisé sur le jurançon de sköll mais aussi sur plusieurs autres de ses plans est d'une simplicité enfantine et à ma connaissance n'a jamais posé de problèmes de fonctionnement.
un tube (ou un rond si on préfère) fixé avec un écart sur le tableau et en bas d'aileron.
des pattes en "u" qui enserrent ce tube sans le serrer et qui le relient au safran avec des boulons traversant celui-ci.
le positionnement des fixations du tube et des pattes étant fait en sorte que le safran puisse descendre ou monter sur la course nécessaire (position basse en fonctionnement normal et position haute avec le bas de la pelle juste au dessus de l'aileron)
avec un petit palan, on monte et on laisse descendre très facilement et cela ne grippe jamais.
en plus c'est très facile à surveiller et à réparer en cas de bêtise (qui arrive à tout le monde comme chacun le sais)
quand à la modification envisagée, à vue de nez elle ne m'inspire guère mais je ne suis pas architecte.

Je vois bien ce système, qui était (je répète) probablement possible avant sur mon safran, et c'est pour cela qu'elle pourrait m'intéresser : la restauration d'un truc pré-existant pourrait rester un chantier simple.

Mais comment est-ce que l'on peut fixer un vérin sur un safran qui peut monter et descendre ?

OOOuups, j'ai écris une boulette !
Aucune difficulté à empanner, ce sont les virements de bords qui posent soucis, par petit temps, ou je peux rencontrer un manque à virer.
J'ai déjà du me résoudre à empanner à défaut de pouvoir virer. (donc, oui, j'ai fait un tour de 270° à défaut de ne pouvoir faire 90°)

assez complexe à fabriquer mais le rendement doit être extra !

La le safran serait compensé, donc deborderait du bord de fuite de l’aileron, il ne faut pas que ce bord de fuite soit concave ni large.Le safran n’est plus dans la continuité , ce sont maintenant deux profils distincts avec leur propre bord de fuite.Il faudrait aussi affiner le bord d’attaque du safran.

Non c’est bien ça l’angle de decrochage augmente quand la corde augmente (le safran pourra etre braqué plus avant de decrocher, quoi)

Si je pouvais me contenter de manoeuvrer comme un avion, je n'aurais pas besoin de changer quoi que ce soit.
Les avions font peu de manœuvres de parking avec leurs ailerons, et encore moins de virements de bord.
Quant à la resistance des ailerons, pour le coup, si, pour diminuer les efforts, ils ont parfois des mécanismes de compensation, internes quand c'est possible. (on entre dans des domaines de haute technologie loin, loin du KISS nautique :D)

Sur un safran sur aileron il n'y a pas de compensation.

Sur les avions les gouvernes ne sont souvent pas compensées car actionnées par des systemes hydrauliques puissants.Mais regarde cet ATR:

Les gouvernes (en orange) sont toutes compensées car les commandes de vol sont purement mecaniques et les efforts seraient trop grands sinon.

Pour te conseiller utilement, n'aurais-tu pas un profil général de ton DALU 40? pour voir la conception d'origine et comprendre ce qui a conduit à modifier le safran.

Si la barre est dure à l'empannage, c'est qu'il a une très bonne stabilité de route, certainement recherchée par son architecte Michel Joubert. Il reste Nivelt?

Dans le maniement de la dérive, c'est pas du tout ou rien.
Au près dans la piaule, en la relevant progressivement tu vas rééquilibrer le couple qui fait lofer.
Au portant, de même, en la relevant, le bateau sera moins stable (plus volage) , donc avec plus de rapidité de manœuvre et moins d'effort de barre.
As-tu essayé ?
Donc attention dans ton projet: le mieux est souvent l'ennemi du bien.
Je te suis.

Un safran derrière un aileron est considéré comme un seul profil dont la cambrure varie. A part les "fuites", il n'y a pas de circulation d'eau entre extrados et intrados au niveau de la jonction entre l'aileron et le safran. Si on veut faire un safran compensé derrière un aileron, il faut repenser l'ensemble et concevoir les profils pour cet usage.

(Déjà, je profite de ce message pour sincèrement remercier tous les intervenants pour toutes leurs interventions ! Vous m'aidez beaucoup !)

Aussi,
Oui, je suis parfaitement d'accord avec cette analyse !
Oui, je souhaite remplacer explicitement un profil unique à cambrure variable par 2 profils distincts.

C'est pour cela que l'aileron aurait un bord de fuite profilé
C'est pour cela qu'un espace significatif est créé entre l'aileron et le safran. (10cm, à voir si cela suffit)
Mais surtout, c'est aussi pour cela que le safran devient compensé : si le bord d'attaque du safran n'est plus dans l'axe de l'aileron, il commence alors franchement à évoluer dans son propre flux distinct de l'aileron.

Cette solution génère peut-être plus de traînée sur les coups de barre (ben, oui, un profil à cambrure variable, tant que la cambrure reste raisonnable, ca doit être top), mais les coups de barre seraient largement plus performants ! (d'ailleurs, si ca se trouve, faudrait recalibrer le pilote)

Revoir les profils des plans porteurs, c'est prévu : on a besoin de revoir le bord de fuite de l'aileron (check), et le bord d'attaque du safran (check à moitié, il resterait une petite zone où le bord d'attaque devrait être arrondi)
A noter que le profil idéal d'un safran, ce n'est pas du naca, c'est plutôt une goute d'eau, avec le rond sur l'avant (très aplatie, of course)

A noter enfin que je n'ai pas improvisé cette solution :
j'ai clairement repris cette solution d'autres carènes (après m'être renseigné si cela leur convenait ou non), cf les quelques photos jointes.

Bonjour à tous!

Ayant été confronté à une barre dure, parfois intenable et généralement peu efficace, j'ai profondément modifié mon gouvernail.

Résultat: barre douce, précise quelque soient vitesse et force du vent.

Attention, une voilure adaptée est toujours une condition importante pour une barre douce.
Peut-être que le récit de mes travaux apportera des idées utiles pour ton projet? Ceux-ci sont décrits sur le site:

trismus.forumactif.com[...]-darjee

Bonne lecture!

c'est exactement le safran de Calypso ..par contre l'Ertalon est tres sensible en dilatation au milieu humide ..ce qui est d'ailleurs son avantage car ce gonflement permet de rendre les paliers immobile et evite donc une usure rapide ..l'ajustement n'étant qu'un jeu de tolerence en usinage en tenant compte de ce gonflement

Beau travail darjeeling !

Autre chose,
Puisque tu as l'avantage d'avoir une maquette "grandeur", tu peux bricoler deux plaques d'alu fixées par 4-6 boulons ou collées ou pas pour tester tes solutions. Après tu feras costaud.
C'est la méthode expérimentale, à coup sûr et la meilleure.!

La réalisation Darjeeling est très élégante, et très astucieuse. Effet de compression sur l'aile qui augmente artificiellement la surface de l'aile et sa portance. F1 des années 85, puis avions.
Excellent !

Holà,
Suis d'accord pour la famille des profils naca 012.
Sur le site de Jefa il précise pour ses safrans le profil naca haut et bas il me semble...
Je ne suis pas spécialiste mais avec ses cotes moins d'erreurs possibles !
Pour ma part les safrans ont été faits dans la famille des naca 12 ,mais en acier (enfin en 316L grâce à une mèche trouvée chez le ferrailleur)
C'est un profil classique, peu de risques de faire une connerie...

Voici quelques calculs et dessins,si ça peut servir...

ok ça roule,c'est vrai que les écoulements propres vont retarder le décrochage aussi...
Dans le deuxième exemple des photos de PSL le soudeur a coupé le skeg et refait un profil un peu taillé à la serpe...mais ça marche !
Enfin c'est un bateau lourd et je me garderais bien d'en faire une généralité !
Ces skeg sont bien dans l'idéal pour protéger le safran,mais sur certains bateaux ils ont des formes très limites...
Sur un vieux Dufour 35 je regardais la rigidité du skeg cet automne...ça bouge de partout hélas...

En PJ le gouvernail compensé de mon DI. Et le chantier pouvait faire encore mieux !

Bonjour à tous!

Merci pour vos nombreux commentaires et marques d’intérêt, ça fait plaisir de se sentir utile.

Je réponds dans le désordre et développe les raisons de mes choix techniques.

1 - Les plaques d'extrémité.
C'est exactement le même principe que les "winglets" des ailes d'avion. A l'extrémité d'un plan porteur en mouvement dans un fluide, (aile d'avion, gouvernail, ou voile), il se développe une turbulence d'extrémité qui fait perdre beaucoup d'efficacité au plan porteur.
Pour lutter contre ce phénomène physique, une solution simple est de repousser le point d'apparition de la turbulence plus loin que l'extrémité du plan porteur.
C'est le rôle des plaques d'extrémité. On estime le gain obtenu à un "allongement fictif" supplémentaire d'environ 20%.
Sachant que plus un plan porteur est allongé, plus il est efficace, (porteur), on voit immédiatement l’intérêt de cette technique pour un gouvernail peu profond comme celui d'un dériveur de croisière. Ça
évite de recourir à des parties mobiles, situées sous l'eau, et sujettes à pannes ou blocages.

2 - NACA 0012
Ce profil symétrique a été choisi en raison de .... sa symétrie, et de sa simplicité de réalisation. Aux vitesses auxquelles se déplacent les voiliers, il est tout-à-fait suffisant et efficace, même aux basses vitesses. D'autre profils existent et peuvent aussi convenir. Il faut aussi tenir compte de la résistance mécanique, de la faisabilité, etc.

3 - Évolution du profil de la pelle de gouvernail
Le profil de mon gouvernail, (NACA 0012), est constant de la tête au pied. Ceci afin de simplifier la construction. De même sa projection est quasiment rectangulaire, pour les mêmes raisons.
Les pelles de gouvernails proposées par Jefa sont magnifiques, mais presque hors de portée d'un amateur.
Sont-elles justifiées sur un bateau de croisière? Peut-être pas, car elles ne sont pas facilement adaptables à un dériveur, et de plus, peuvent être de redoutables pièges à "OFNI"

4 - Compensation
Le rapport de surface* en avant et en arrière de l'axe d'une pelle de gouvernail, représente le taux de compensation. Sa valeur optimum a été déterminé empiriquement à # 18%. Il ne doit en aucun cas dépasser 20% au risque de voir se développer un phénomène de résonance appelé "flutting", qui se manifeste par des vibration allant jusqu'à une perte totale de contrôle dans certaines conditions de vitesse et d'incidence.
*(Bien entendu, il en découle un rapport entre de 2 couples de sens inverses)

5 - Ertalon
l'Ertalon, (polyamide 66 à haut module), n'a quasiment aucune reprise d'humidité. Il est couramment utilisé pour la réalisation de pièces alternativement immergée ou immergées en permanence, y compris à très grande profondeur. L'usinage des pièces sera fait en tenant compte d'un coefficient de dilatation, bien documenté dans les fiches techniques. Je n'ai noté aucun problème de dureté depuis 5 ans que mes pièces sont dans l'eau de mer.

7 - Dégagement entre bord de fuite de quille et bord d'attaque d'une pelle de gouvernail
Cet espace est très utile, il génère un "effet de fente" qui augmente l’efficacité du couple skeg/pelle de gouvernail. (cf photo de gauche du message de Peuwi, chez Navi Sercice, ou le DI d'Outremer). 10 cm semblent une bonne distance.
Les ailerons de certains avions sont pourvus d'ailerons "Karman" implantés selon cette géométrie et procurent une excellent manœuvrabilité même aux très basses vitesses, (avion légers ou volets hyper sustentateurs sur une aile d'Airbus, par exemple).
Dans le cas de mon bateau, ce n'est pas ce que je recherchais. En effet, le bord de fuite de quille du Trismus est une horreur hydrodynamique tellement il est épais!
L'écartement favorise:
- le recollement des filets d'eau venus de bâbord et tribord de la quille, et aide à alimenter le gouvernail en "eau non perturbée"
- augmente de couple de giration produit par le gouvernail, (recul du point d'application des forces),
- permet l'implantation de la jaumière à un emplacement pratique est extrêmement solide

7 - Détails techniques
- Surface d'un gouvernail. Pour un voilier, on estime généralement celle-ci à 10% de la projection longitudinale de la carène, (hors appendices).
- Déplacement de mon bateau: 7,8 T en charge grand voyage. Cette valeur n'entre pas réellement en ligne de compte dans les calculs, la vitesse par contre oui, (7 nœuds ou +). Dans mon cas, la surface du gouvernail est d'environ 0,60 m2, (de mémoire).

8 - Le bénitier en tôle d'inox pliée provoque t'il des vibrations d'hélice?
Si il y a une interaction, (et il y en certainement une petite), elle n'est pas perceptible quels que soient l’angle de barre, la vitesse ou la propulsion, (voile ou moteur). Ce que je remarque, c'est que la barre est plus dure au moteur qu'à la voile.
Pourquoi? Tout simplement parce que tout le flux d'eau "repoussé" par l'hélice frappe massivement la pelle de gouvernail et tend à la ramener dans l'axe. C'est un avantage pour les manœuvres au moteur car on peut utiliser l'effet "coup de fouet" pour orienter la coque, ce que ne permettent pas, (ou peu), les bi-safran.

9 - Volet sur le bord de fuite de la pelle de gouvernail
Encore une technologie issue de l'aéronautique et bien adaptée à la voile sur les Trismus et Via. Dans ce cas, c'est ce volet qui produit un couple capable de faire tourner le gouvernail. Ce n'est pas à proprement parler une compensation. On peut aussi envisager d'implanter un petit pilote à vérin électrique, directement sur ce volet, à la place d'un ensemble puissant, et.... onéreux, implanté sur un secteur de barre.

10 - Cotes de mon gouvernail
Je peux les communiquer, mais SVP me contacter en MP, car c'est lourd.

Toutes mes excuses pour avoir été long, j'ai cherché à répondre précisément à toutes les questions.

Bonne journée

desolé mais le rapport de compensation n'est pas determiné par le rapport des surfaces mais par le rapport des moments de ces surface a l'axe de rotation , ce qui n'est pas pareil

non non ,on prends toujours le ratio des moments ..surface x d
d: distance entre l'axe de la meche et le centre de gravité de la surface .. ensuite a ce moment on peut le multiplier par la pression sur la surface principale et sur la compensation ...l'un moins l'autre donne la force du couple ..a repporté à la barre et avec sa longueur on a la force qu'il faudra exercer ..

et en principe on reste en dessous d'un rapport de 10% de compensation (ce qui perso est trop j'appliquais maxi 8%)

pas grave ; c'est un metier !!!😊

le ratio des moments c'est tout simple
- Sxd= M
- S1Xd1= M1
ratio = M/M1
S=surface derriere la meche
S1= surface de la compensation
d et d1 distance des centre de gravité à la meche

ce qu'il faut retenir c'est que le ratio ce n'est pas le rapport des surfaces ça c'est une erreur

Par experience il y a risque de vibration lorsque les ratios approchent les 10% c'est pour cette raison que je me tenais à 8% pour ne pas courir le risque .

Bonjour a tous.
Une photo qui pourra peut-être vous aider.
Il s'agit de l'arrière d'un Dalite que j'ai dessiné en 1980.Le safran est creux et une pelle en bois vient s'y glisser.C'est simple et efficace.
Les deux dérives arrières apportent un énorme plus pour l'équilibre du bateau. D'expérience, il ne faut pas hésiter a relever entièrement la dérive centrale a partir du travers et descendre la dérive arrière sous le vent.
Il vaut mieux ne pas anguler les dérives arrières dans le sens longitudinal, au vent arrière , elles deviendraient des "Hydrofreins" ...
Il m'est arrivé il y a de nombreuses années d'installer deux dérives arrières sur un Dalu40 avec des très bons résultats.
Bon courage pour les travaux.

Waaaa, merci beaucoup !
Comment sont accrochées les drosses de barre ?

Les dérives arrières, oui, c'est une évolution possible, et tout à fait prévue ! (c'est aussi pour ca que je m'autorise cette modification du safran)
Mais c'est une bonne nouvelle qu'un autre Dalu ait déjà expérimenté avant, ca me conforte dans cette idée.

Encore merci à tous !