VMG vent arrière et théoriciens déjantés

bonne idée
a plus ;-)

ce fil, leon
est destiné a rassembler l'élite des scientifiques de la nation heolienne hors forum, car il existe un fort soupçon de limite en vmg vent arriere, et de déterminer si cette limite est pratique (et peut etre provisoire) ou théorique, (et donc absolue)

pour repolémiquer l'autre fil court toujours(:&gt)

Personnellement, il y a longtemps que j'ai...
...décroché ! ;-)

Mes penons vont dans tous les sens, même les mouches s'y perdent ! :-D

Recidive ...
Tu as raisons sur divers points:

• on ne va sûrement rien inventer qui n'a pas déjà été mis en équation par d'autres.

• je crois aussi en la parole de E. Lerouge qui affirme que c'est connu et que le VMG au portant peut-être supérieur au vent réel

Tu as tort en affirmant que dans l'autre fil quelque chose a été démontré: l'autre fil n'est qu'une suite d'affirmations le plus souvent gratuites et péremptoires, avec plein d'erreurs, même chez ceux qui ont raison. Chaque pseudo-démonstration étant immédiatement montrée comme erronée par un autre intervenant.

L'intérêt d'un forum technique est au moins à 3 niveaux:

1) On peut se contenter de "croire" quelqu'un en qui on a confiance, un livre, un spécialiste (E. Lerouge).

2) On peut aussi avoir envie de comprendre un peu plus loin, chacun à son niveau en fonction de ses compétences.

3) Enfin on peut avoir envie de transmettre un petit morceau de son savoir aux autres.

Ma proposition pour rassembler quelques spécialistes à l'esprit ouvert et curieux, concerne les points 2 et 3 ci-dessus ;-)

Si donc cette chose t'intéresse tu peux y participer.

l'axe vertical
Il s'agit d'une représentation théorique.
Cet axe vertical peut être matérialisé par le mat. Le plan de voilure est l'ensemble des voiles rapporté à un même plan.
Le plan anti-dérives est constitué par la(les) carène(s) et les appendices (quille, ailerons, safrans, dérives, foils...), rapportés à un même plan.

bon , les gars
vous étes sympa, ,mais on va pas refaire deux fils de discussions : robert cherche des volontaires hors forum pour trouver une demonstration que le vmg au vent arriere peut etre ou non superieur au vent, pas des paroles et des sentiments..

vous etes hors sujet! retournez sur l'autre fil!

mon cher Robert est-ce bien utile...
ce fil ? on a déjà dit beaucoup de choses sur "vent apparent.." , c'est devenu un dialogue de sourd chacun suit son idée en étant perssuadé "intuitivement" d'avoir raison.
Pour ma part, j'ai démontré que ce n'était pas possible en utilisant la 1° et 2° loi de Newton et j'attends qu'on démonte mon raisonnement.

Pierre-Yves

utile ?
Pierre-yves, utile pour qui ?

Sans vouloir te faire de la peine, entre l'avis d'E Lerouge ayant quelques sérieuses références publiques connues depuis quelques décennies, et un calcul d'un inconnu en 4 lignes sur un forum (même si c'est H&O !), ma "croyance" va évidemment vers le premier (E Lerouge).

Ce n'est pas péjoratif envers toi. C'est simplement une question de probabilité: tu peux avoir raison contre E Lerouge, mais la probabilité pour qu'il en soit ainsi est faible.

Excuses Robert
je voulais situer cette remarque plus bas dans le fil.

En diminuant l'angle
en dessous de 25° on obtiendrait des polaires avec des vitesses supérieures (limite infinie). La question que l'on peut se poser est quel est l'angle minimal réalisable par une voile?
Fut-elle rigide. Cas de l'aile d'avion.

c'est réinventer
l'eau tiède ou encourager tous les délires .

:-) :-) :-)

Sur le plan théorique, le tour du sujet (ou presque) a déja été fait depuis longtemps .
Relisons Manfred Curry par exemple .

Si je trouve un peu de temps et que mon scanner veut bien suivre, je vais essayer de mettre en ligne qqpart (copyrignht ?) quelques articles des bulletins de l'AYRS des années 60-70 .

www.ayrs.org[...]

Tout y est mais il faut trier : théorie, engins, idées plus ou moins fumeuses .

Pour ceux qui doutent du mouvement perpétuel :

La vidéo est top !
Le commentaire laissé en dessous es pas mal non plus :
sailing down wind faster that the wind is not a theory and in fact has been practiced for many, MANY years. it's call ICEBOATING. iceboats travel 4X the wind speed. so much so while, going down wind you trim the sail in tight as if you are heading upwind. this happens because of the iceboats "apparent wind".

génial
ou comment tirer des bords de largue sans en avoir l'air et sans se fatiger à empanner.
jp
. :-D :-D :-D :-D

Le mythe de la trainée nulle ...
Bon, voici ma première modeste contribution d'ordre pédagogique.

Dans le fil de 300 posts et ailleurs aussi, on entend souvent que la vitesse irait à l'infini si la trainée était nulle.

Ben non !

En mangeant mon sandwiche ce midi , j'ai re-fait (c'est pas original) le calcul simplissime du voilier ayant une trainée hydro et aéro nulle, avec pour seule condition : un angle de vent apparent minimal en dessous duquel la voilure ne donne aucune propulsion.

Au portant, un tel voilier aura la polaire mise en image.

Le vent est supposé égal à 1 unité arbitraire.
3 cas sont dessinés: angle limite de fonctionnement des voiles au près apparent égal à 25, 30 et 35°.

Pile vent arrière le VMG est égal au vent arrière dans tous les cas (normal, pas de trainée).

Pour un bord de largue, plus l'angle limite des voiles est faible, plus la vitesse maxi est grande et le VMG dépasse la vitesse du vent arrière.

En tout cas, la vitesse ne devient JAMAIS infinie, même si la trainée est nulle.

Oui, je sais, ça n'est pas orignal, mais ça peut peut-être avoir un intérêt pédagogique.

S'il y a d'autres passionnées de vulgarisation ...

faux, Michel ?
Je ne sais pas, c'est possible ... contrairement à P.Y., je sais par expérience que je peux me tromper, ça m'arrive même souvent ! ;-)

Si quelqu'un veut vérifier le petit calcul rudimentaire en trainée nulle, je lui passe la chose bien entendu.

faux....
s'il n'y a pas de résistance du bateau dans l'eau, il n'est pas entrainé par le courant...
donc V=0 et F=mV=0

Faut pas changer les hypothèses en cours de route, qu'elle soit fond ou surface !

Je sens....
qu'avec ce genre de raisonnement, on est reparti pour 400 posts...
Je m'essaierai donc pas de te montrer l'erreur dans ta démonstration, mieux vaut que tu cherches ;-).
J'en conclu juste que selon toi, un bateau "dérivant" sur une rivière par vent nul reste sur place par rapport à l'observateur....étonnant non ?

Cdt

Thierry

Polaires de trimaran réel
Je viens de rajouter sur le graphe des polaires réelles du trimaran 60 pieds relevée sur le site que j'avais indiqué.

C'est assez parlant:

1) entre 125 et 140° le VMG du trimaran dépasse clairement le vent réel de 20% environ.

2) entre 100° et 140°, dans sa zone de polaire maximale, le tri sous génaker a une polaire qui ressemble à celle d'un bateau sans trainée avec un angle de vent apparent admissible de 30 à 35°.

Ce serait intéressant de savoir si un angle de fonctionnement d'un genaker peut atteindre un maximum d'efficacité vers 30-35° de vent apparent.

On pourrait en conclure que la trainée d'un trimaran est assez faible à cette vitesse là.

Si sa vitesse s'écroule au delà de 140°, c'est que pour que le génaker soit encore à son angle apparent optimal, il faudrait atteindre une vitesse à laquelle ledit génaker ne peut plus compenser la trainée.

arghhh!
j'allais enlever le haut, quand en examinant tes deux graphes, je constate que certains points sont passés par miracle d'un coté a l'autre de l'axe (y=-1)dit "axe maudit": en particulier les points de 140 à 160°

effectivement le depassement à 130° que je chiffrais a 15% max est passé à 30%, ce qui serait sans ambiguité

au fait d'ou vient ce graphe ?

j'ai cherché gogol et impossible de trouver une polaire , sauf a se mettre sur le dos..

zoom !
je viens de m'apercevoir que Microcal-Origin a un bug quand on fait un zoom sur le graphe "live". Voici donc le zoom sans le bug. C'est vrai il y a environ 10% de dépassement du VMG. Mais bon, pour moi le problème n'est pas là.

Mon problème est d'arriver à comprendre avec des mots et des exemples simples comment ça fonctionne.

Simplement comprendre clairement qu'il y a une polaire limitée par l'angle de vent apparent m'intéresse déjà bien.

La référence du trimaran est ici:

www.voile-arcachon.org[...]sk2.php

C'est vrai que les polaires ne trainent pas sur le web à touts vents. Avec un peu de chance, un des habitué de H&O (que je ne nommerai pas par discrétion) va nous trouver les polaires d'un des engins fous actuels.

le char a glace de Michel
Pour aller à 4 fois la vitesse du vent sol. il doit pouvoir remonter à 14.5° du vent. Le cap est alors à 75° du vent arrière. Le vent relatif est alors de 3.85 fois le vent.
Les polaires on donc l'air bonne.

confusion
caipirinha, je crois qu' il y a un "mix" dans ton exemple entre l'angle d'incidence de fonctionnement de la voilure ou de l'aile, et l'angle de la trajectoire du mobile par rapport au vent.

Pour un planeur, les très bons ont (comme tu dis) une finesse de 50 à 60, c'est à dire un angle de trajectoire par rapport au vent de 1° environ ...

... Mais l'angle d'incidence de l'aile par rapport au vent est beaucoup plus grand que cela, car l'aile est montée avec un angle d'incidence positif par rapport à la trajectoire. Ce sera plutôt 5 à 10° d'incidence entre le vent apparent et l'aile (selon le profil de l'aile et la vitesse de vol) sur un planeur.

Ceci dit, les 20-30° d'incidence minimale de nos voiles de voilier sont comme tu dis très mauvais par rapport à ce qu'on sait faire avec une aile épaisse non symétrique.

je reprend le fil au bon endroit.
Bien sur que les profils des ailes d'avion n'ont rien à voir avec nos voiles. C'est pour cela que des tentatives de mât aile ont vu le jour.

Simplement si on fait un avion en papier (origamie) la finesse est déjà quelquefois spectaculaire.
Pourquoi pas une voile extra plate. (Pas comme la Fragnière de mon moth)

Comme le disais caipirhina on cherche une force propulsive élevée, (ce qui revient à sortir les volets et a augmenter l'incidence pour revenir vers l'avion)

Je serai curieux de calculer la finesse de l'hydroptère et de comparer le creux de la voile à une bête de course type "américa".

Donc
Entre une voile latine, une voile de jonque et une marconi moderne, laquelle choisir et pourquoi?

Latine : bonne poussée tolérance à l'incidence?
Joncque : forte puissance et facilité de réglage?
Marconi : angle d'incidence faible et vitesse élevée?

Ou je me gourre?

doute ?
alien, bien sûr rien parfait: les polaires expérimentales ont du bruit, et les polaires théoriques font des hypothèse simplificatrices.

Mais personne ne peut t'empêcher de calculer une polaire qui suppose que la seule limite est l'angle de vent apparent sur la voile. Ces polaires ne représentent pas nécessairement la totalité de la réalité, mais elles sont mathématiquement exactes. Dans ces hypothèse là, les polaires dessinées sont justes, je viens de le vérifier ici:

www.boatdesign.net[...]ead.php

Une polaire réelle de plus
J'ai trouvé un projet Australien ayant construit un cata de sport de 5 mètres monté sur foils.

Ils l'ont instrumenté de façon assez complète et ont enregistré en temps réel en permanence tous les paramètres, vent angle, vitesse.

C'est très malin car cela élimine les erreurs statistiques et fluctuation de vent grâce à l'astuce suivante:

• ces millers de points forment un nuage sur la polaire.
• ils ont éliminé tous les points dont la mesure indique un vent réel au dessus de 12 noeuds.

La conséquence est que l'enveloppe du nuage de points donne avec une bonne précision statistique la polaire réelle pour 12 noeuds de vent, et la polaire obtenue est bien "lisse".

Reportés sur le graphe des polaires théoriques ont voit que

• cela colle parfaitement avec la forme de la polaire avec un vent apparent à 35°

• le VMG au portant atteint 120% du vent réel.

Les deux exemples réels montrent que la polaire à trainée nulle a un sens physique et qu'il y a (au moins) deux critères maximum de vitesse:

• celui lié à l'angle d'attaque de la voile en vent apparent qui a servi au dessin théorique

-celui lié à la force propulsive disponible

Ce sera le premier critère atteint qui définira la vitesse atteinte.

Quand la force propulsive est suffisante (ou excessive) , le bateau atteint sa limite théorique due à l'angle d'attaque. Cela semble bien être le cas pour des trajectoires jusqu'à 135° du vent environ.

Recidive ...
c'est sympa que ça intéresse quelqu'un :-D

Pour les formules c'est facile:

Dans le dessin classique des vecteurs

Vr : vent réel = 1 unité arbitraire
Vb : vitesse trajectoire bateau
Va : vent apparent
Vmg: VMG sur le vent arrière
ø : angle de la trajectoire par rapport au vent arrière ( donc 0° en vent arrière, équivalent à 180 sur le dessin de polaire)
Ω : angle minimal du vent apparent sur la voile donnant une force de propulsion

Va = VrSin(ø)/Sin(Ω)
Vb = VrSin(ø+Ω)/Sin(Ω)
Vmg = VrSin(ø+Ω)Cos(ø)/Sin(Ω)

Le tracé en coordonnées polaire avec Excel je ne sais pas comment cela se fait, car j'utilise Origin de Microcal (coûte 10 fois le prix d'Excel, mais c'est celui professionnel !)

Je prépare un post avec quelques idées complémentaires, toujours très simple , juste pour comprendre, pas pour réinventer la poudre ;-)

Australiens
j'ai oublié de montrer la polaire des Australiens, photo jointe, et leur site:

homepages.rya-online.net[...]Web.htm

très belle polaire en effet..
mais justement, en projection vectorielle à 135 ° du vent arrière, ne faut-il pas un VGM supérieur à 140 % de la vitesse du vent réel pour espérer faire du sur-place dans le courant ?

remarque pour Robert: c'est une question, pas une affirmation

AYRS
extrait du bulletin 66A (1968), un grand numéro .
Qu'on ne vienne pas nous raconter que c'est Tabarly qui a inventé l'hydrofoil à voile .

alienboats.free.fr[...]S66.pdf

autres données, assez floues :

www.idniyra.org[...]eds.htm

oui
c'est à peu près ça.

Mais l'hypothèse cachée dans ces polaires théoriques est encore plus brutale que tu ne le penses: l'hypothèse est que la propulsion de la voile est maximale à l'angle limite idéal et passe brutalement du maximum à zéro quand l'angle passe en dessous de la valeur limite.

En réalité , dans ce shéma ULTRA SIMPLISTE, le fonctionnement est le suivant:

• tant que la voile produit assez de poussée, le voilier suit la polaire liée à l'angle de fonctionnement de la voile supposé fixe et idéal.

• quand la voile ne produit plas assez de poussée, la vitesse chute pour suivre un critère de poussée égal à la trainée.

Je mets un post un peu plus bas.

Au "près"
voici les polaires limites en fonction de l'angle minimal de vent apparent sur la voile si la poussée est supérieure à la traînée.

Amusant:

Au près serré, pour obtenir un VMG supérieur à 1 il faut une voile efficace avec moins de 20° d'angle de vent apparent, sinon n'est impossible, même si la trainée est très faible et la poussée forte

Au portant, toute angle permet d'obtenir un VMG supérieur à 1 ... si la poussée et la faible traînée le permettent, ce qui n'est pas gagné facilement !

belle démonstration, intéressant..
..ce principe de cap/vent limite à 135° au-delà duquel la vitesse "décroche" par effondrement du vent apparent. Cela pourrait nous mettre d'accord. Je deviendrais un inconditionnel de tes théories si tu trouvais, au moment de ce "décrochement" une vitesse surface de 141 % du vent réel, ce qui correspondrait à une valeur de 1.0 de ce que tu nommes VMG maxi (dans ton post VMG = vitesse maxi par rapport à l'axe du vent ?)
Les valeurs de 1.2 et 160 % du vent réel à 135° sont-elles des valeurs simulées ou réelles ?

polaires bizarres tout de même
il y a quelque chose d'étrange:
dans la zone 30° à 45°, les polaires fournies par Robert pour le cata australien sur foils sont quasiment superposables aux polaires fournies un peu plus haut pour le char à voile sur glace.
on peut se poser des questions sur la réalité de ces données: ne sont-elles pas simplement modélisées ?
Robert, pourrais-tu fournir les sources de ces polaires ?

V.M.G.
Velocity Made Good, vitesse efficace, tarduit en français par "gain au vent", ou "gain sousle vent".

Dans les deux langues, il est admis que la VMG est la vitesse du bateau rapportée à l'axe du vent.

C'est d'ailleurs sur cet axe que les centrales de navigation la mesurent. Ce calcul est fait par rapport à l'eau si la centrale dispose du speedomètre, de la girouette et de l'anémomètre. Il peut être fait par rapport au fond, si on y ajoute les données du GPS.

lis l'article
de l'AYRS .
Tu verras que les angles peuvent être beaucoup plus faibles .

robert on se mail
pour continuer sur les détails on se mail

remarques
pa compris la courbe bleue passant par l'origine...?

pour la courbe au prés, c'est ok, mais il doit etre beaucoup plus dur de s'approcher de cette polaire théorique,car la dérive empire tout, en cap, en trainée... Sauf pour un char a voile a roue ou a glace, qui peut être considéré comme quasi sans dérive

bon, j'enlève le haut

Troublant.
What do you think ?

users.sisna.com[...]ley.htm

Pour vous Robert:
Voici une théorie du même auteur:

users.sisna.com[...]ttw.htm

Une autre hypothèse que j'ai rencontrée à propos du vidéo Ayrs serait que nous assistons à la première phase d'un mouvement périodique, où le mobile successivement accélère et ralentit, mais la vitesse moyenne serait inférieure à la vitesse du vent ...

troublé.. mais pas convaincu
l'expérience avec les cerf-volants s'apparente plus au principe de la catapulte, avec un point fixe sur lequel s'appuye le système..
quand au YouTube avec l'hélice, impressionnant à première vue.. mais dans l'analyse, il semble que le vent soit plutôt grand largue, comme le suggère le drapeau au début après le départ raté. Dans ce cas de figure, la vitesse maxi en ligne droite est théoriquement 1,4-1,5 fois la vitesse du vent réel. L'inventeur dit 1,5 fois donc OK. En revanche, tout à fait d'accord quand il dit que son engin peut remonter le vent à la vitesse du vent réel.

L'hélice vent arrière
Est-ce l'explication ne résiderait pas dans le fait que chaque pale de l'hélice fonctionne comme la voile d'un bateau au grand largue ; l'alternance des bords de largue tribord-babord étant remplacé par le mouvement de rotation ?

absolument
le chariot se déplace vent arrière pendant que l'hélice tire des bords .
Façon de dire !

Le modèle original :
www.dcss.org[...]art.jpg

Modèle original !!
Ce qui me semble encore mieux dans ce modèle, c'est que les pales ont un pas variable. Il doit donc être possible de démarrer sans aide, et d'inverser le pas dés que la vitesse est suffisante ( à moins que ce ne soit l'angle?):reflechi:

Polaire totale ....
voici la polaire Australienne complète reportée sur l'abaque des polaires calculées à angle de vent apparent constant.

C'est amusant, car on peut en déduire l'angle apparent auquel fonctionnait le cata-foil au fur et à mesure qu'il s'écarte de la direction du vent réel:

Le tableau ci-dessous donne 3 grandeurs à des endroits particuliers du graphique polaire:

-Course du bateau (de 0 à 180°)
-Angle du vent apparent en °
-Rapport de vitesse entre vent apparent et vitesse du bateau

30 , 20 ,
40 , 25 , 2.2
60 , 30 , 1.7
90 , 35 , 1.3
135, 35 , 0.85
150, 45 , 0.7
180, 90(?), 0.5(?)

Donc en résumé le barreur arrive à marcher au près à 20° du vent apparent (qui est très fort = 2), puis il choque progressivement en abattant jusqu'à 90° du vent réel. Entre 90° du vent réel et 135° du vent réel la voile reste bordée inchangée, le vent apparent reste à 35°, le bateau accélère progressivement, le barreur abat pour maintenir les 35° de vent apparent constant sans bouger la voilure.

A partir de 135° de course par rapport au vent réel la propulsion avec 35° de vent apparent ne peut plus compenser la trainée (le rapport entre vent apprent et vitsse bateau est tombé à 0.75 !), et la voile est choquée progressivement en même temps que la vitesse diminue pour finir à probablement à 50% du vent réel en plein vent arrière

Pour le point de départ de toute cette discussion, ce bateau là aura un VMG au vent arrière plus vite que le vent arrière d'environ 25% et donc remonter le courant avec une vitesse de 25% de celle du courant.

Couplé aux roues
apparement.

T'as encore les lunettes sur ton avatar ? :-D :-D :-D

oups ...
je n'étais pas tombé sur cette bonne page.

Bon, donc la remarque de Recidive est la bonne: l'hélice est une voilure qui tire des bords ...

ça veut dire aussi qu'il faut que le fardage du véhicule (hormis le fardage utile de l'hélice) doit être aussi faible que possible.

sorry
avac la petite image mpg, on voit mal l'entrainement roues-hélice, un sorte de courroie semble-t-il..

le plus croustillant c'est le forum qui suit la video! comme chez nous! dommage que ce soit en anglais, car il semble y avoir une belle demonstration noyée au milieu de réfutations!.

faut tout lire
www.ayrs.org[...]006.pdf

le bidule avance au vent arrière, c'est sa meilleure allure .

Y'a pas vraiment grand chose à dire . Suffit construire les triangles des vitesses en bout de pale, sachant que la vitesse de la pale est asservie à celle du véhicule .

On voit tout de suite qu'on doit pouvoir obtenir des performances excellentes avec un système de pas variable comme sur le modèle original d'Andrew Bauer .

Oui mais...
Au moins la question est correctement posée:

Est-il possible OUI ou NON que le vmg soit supérieur au vent réel ?

S'il était montré, ne serait-ce que pour une seule machine "réelle", que cela est possible, le problème est résolu.

C'est un peu l'odieux que doivent supporter les tenants du "OUI" : il semble que "produire" une telle machine, relève d'une haute technicité, sinon elle aurait été réalisée il y a longtemps.
www.sevenravens.com[...]ailing/ Par contre, il suffit d'en produire une seule.

Afin de réduire la difficulté, il est à mon sens justifié de "produire sur papier" des machines, "réelles" dans le sens qu'elles sont "certainement" réalisables. Si on met en scene un "char à voile" dont les roues offrent une résistance au déplacement nulle; bien que cela soit impossible, on peut admettre, qu'on veut dire qu'en toutes circonstances les forces propulsives sont plus grandes que les frottements et que ces frottements sont négligeables. En ce sens, je considère que cette machine est "réelle". Si par contre, ce frottement aussi léger soit-il, deviennent prépondérants (comme c'est souvent le cas dans les mouvements dits perpetuels), alors là nous parlons d'une machine "virtuelle" et,etc ...
A mon avis, cette façon de mettre en scene des machines "réelles" dans le sens de "réalisables", représentent la plus grande chance de succès des tenants du "OUI".

En ce qui concerne les tenants du "NON", alors là, je crois qu'une seule voie est possible:
Comme ils doivent s'attaquer à "toutes les machines", ils ne peuvent en mettre en scene aucune en particulier. Comment s'attaquer à "toutes" les machines ? Je ne vois d'autres façons que de démontrer que l'éxistence même de ces machines est impossible, car si une seule existait, on pourrait en tirer une conclusion absurde ! Du genre: si une telle machine existait, alors on pourrait démontrer que 1=2 !

En passant, je constate que ce débat s'est aussi passionnément tenu, dans un passé récent, (et se tient toujours sans-doute), aux Etats-Unis et en Angleterre (et peut-être ailleurs) On le designe même par un acronyme dans certains milieux: DWFTTW: Downwind Faster Than the Wind.

Relever une polaire vraie.
Comment relève-t-on une polaire ? en naviguant ... mais si on veut relever une polaire à 12 noeuds de vent on ne peut pas imposer au vent de faire 12 noeuds. On aura donc 11 noeuds ou 13 ou 15 , on ne sait pas.

Pour contourner ce problème, les Autraliens ont été particulièrement précautionneux. Ils ont enregistré des milliers de "runs" part toutes forces de vent et d'angles de route. Puis ils ont conservé tous les points dont le vent réel était inférieur ou égal à 12 noeuds.

On n'a donc pas une polaire à 12 noeuds, mais on a un "nuage" de TOUS les points de vent d'au maximum de 12 noeuds. Cela permet d'avoir ce que les matheux appellent une enveloppe dont la frontière est très précise, même si très peu de points sont exactement SUR l'enveloppe. En effet si le nuage a un "trou" c'est qu'il se trouve que les conditions expérimentales correspondant à ce trou n'ont pas hasard jamais été remplies ... mais pas parce que la mesure serait imprécise.

Comme on sait que l'intervalle de confiance rétrécit avec le nombre de points de mesure, leur grand nombre rend le résultat fiable.

D'où cette belle polaire dont j'ai indiqué les références ici dans ce fil dans le post "Australiens - 08-03-2007 14:34"

Polaire qui (pour 12 noeuds de vent réel) montre déjà à 125° un VMG de 12 noeuds croissant, puis entre 140° et 150° un VMG constant de 15 noeuds, puis 12 noeuds décroissant à 160°.

ne nous énervons pas !
excuse moi Robert si j'ai pu dire quelque chose qui t'as froissé, ce n'était certainement pas le but. Je suis comme toi, à la recherche d'une vérité et il ne faut pas que ces discussions tournent à la polémique, ce n'est pas constructif. Je n'ai jamais parlé de mauvaise foi, de triche ou autre, c'est toi qui emploies ces mots. Ce que j'ai voulu dire c'est que les polaires sont souvent obtenues soit par modélisation, extrapolation, soit dans des conditions approximative (ex: vent force 4, vent 12-14 Knts.. etc)
La source dont je fais référence est la seule que tu donnes et que l'on peut détailler (j'allais dire "vérifier"), dans ton post du 7/3 (20h50), mais ce n'est pas important.
J'essaye de comprendre ton raisonnement calmement, sans compétition ni animosité et même si ton but n'est pas de convaincre, je ne demande qu'à croire.
- Les polaires s'effondrent au-dessus de 130-140° du vent, et se stabilisent en dessous de 135° comme tu l'as fort bien fais remarqué (effet de "décrochage"). Donc à mon avis c'est à 135° qu'il faut voir les performances, car c'est à cet angle que le bateau a le plus de chances d'atteindre un VMG optimal
- Bien sûr dans la zone de stabilité des polaires, c'est à dire vers 110-130° les données sont certainement plus fiables et moins discutables, mais par exemple à 120° du vent réel le calcul trigonométrique demande une vitesse-surface de 200 % de la vitesse du vent réel pour avoir un VMG de 1.0
- Avec des angles de 135°, je vois bien que tes polaires sont à 1.5-1.6 de VMG, mais cette zone est tellement "mouvante" que ces résultats sont à prendre avec beaucoup de précautions, c'est la raison pour laquelle il faut être prudent sur leurs conditions de mesure.
Voilà, j'espère que tu ne vas pas prendre ce post comme une remise en cause personnelle, et encore une fois je te prie de m'excuser si j'ai pu être involontairement désagréable

S'cusez
je voulais ajouter cette référence à mon dernier envoi, j'ai oublié. J'attire votre attention sur le puzzle qui est posé au début, et sur sa solution à la fin. On y fait référence à un type. Si c'est ce genre de type qui est nécessaire pour résoudre le problème, moi j'abandonne !

www.phys.unsw.edu.au[...]ng.html

non et non Pierre-yves
Désoler de relancer la polémique Pierre-yves mais aucun bilan d'énergie ne limite le VMG . si cela était le sujet serait clos en plus .
jp

z'avez vue la polaire
Denis :La polaire de ta référence est superbe.
www.sevenravens.com[...]ailing/
Les australiens prétendent sérieusement aller à 100 mille à l'heure en Vmg à 145° du vent et avec seulement 30 mille à l'heure de vent surface.
Plus de trois fois la vitesse du vent et ils ont l'air sérieux.

oui Pierre yves
J'ai bien compris (la projection)

c'est denis
C'est denis qu'a trouvé la belle polaire .
La, c'a casse tout, faudra traduire ??

ici
www.nalsa.org[...]ord.htm

115 mph pour 25 à 30 mph de vent.

Tout est détaillé, même les 4 moyens de mesure de la vitesse: GPS aéro, radar routier (leur "Mesta"). La dispersion de leur mesure est de moins de 5% sur l'ensembles des instruments.

Mais ce n'est avec une voile en tissus ;-)

Et c'est déjà vieux ... de 1999. Entre temps ils ont du faire mieux probablement.

Programme de VPP et mystères de la physique ?
Denis,

Dans mon travail nous utilisons , testons et validons des codes de calcul de ce genre (pas le VPP, mais c'est le même genre d'analyse, en RDM). Tous ces codes (surtout les commerciaux) sont validés, re-validés, re-re-validés, et le cadre dans lequel le résultat est fiable est en général bien connu. C'est ce qui fait que je n'ai pas de doute si un programme de VPP prévoit un VMG plus grand que le vent réel. Evidemment, on peut trouver ici ou là un malhonnête qui s'en servira hors du cadre de validité pour vendre la lune à un gogo ... mais bon, oublions !

On peut aller voir www.boatdesign.net[...]ead.php où on retrouve les relations vectorielles classiques entre vent réel, vent apparent, force de propulsion et trainée.

Je ne possède pas de programme de VPP. Les polaires tracées proviennent d'un calcul vectoriel rudimentaire dont j'ai tout de même pris la précaution de vérifier ailleurs qu'il était juste.

Comme tu le dis, ces polaires ont une vocation pédagogique simple pour montrer ce qu'il ne faut PAS espérer. Un monocoque ne risque pas vraiment d'avoir un VMG supérieur au vent réel arrière, même celui pour lequel tu as mis un lien (bwsailing). Ue verrou bloquant majeur n'est pas dans la trainée nulle, mais dans l'angle minimal d'attaque de la voile permettant d'obtenir une propulsion suffisante.

Le char à voile dont tu as donné les références a une vitesse 5 fois supérieure au vent réel, et ce n'est pas théorique, c'est un fait expérimental. Sur les polaires à trainée nulle, cela impose que l'angle du vent apparent soit de l'ordre de 10°. Cela colle bien avec la voilure montée sur ces chars à voiles Autraliens qui sont en fait une aile de planeur verticale (le profil est même indiqué sur leur fiche) . Or une aile de ce genre a en effet son maximum de portance à des angles entre 5 et 15°. Le prix à payer c'est que la portance en dehors de cette fourchette angulaire est quasi nulle. Un tel engin ne peut QUE aller vite, il ne peut pas aller lentement avec un rendement correct ! Comme un avion en somme. Pour se lancer au départ arrêté ça doit être laborieux !

L'explication physique que tu cherches peut à mon avis s'exprimer de la manière suivante, et est similaire à ce que disait Archimède "Donnez moi un point d'appui et je soulèverai la terre" disait-il en pensant au bras de levier multiplicateur.

Quand on veut déplacer un objet dans une direction dans laquelle on ne peut pas aller, que fait-on ? Sur nos bateaux nous le faisons partout ! On met une poulie de renvoi qui change la direction des forces disponibles pour les mettre dans la bonne orientation.

Donc le problème quand on va plus vite que le vent arrière, c'est de récupérer la force propulsive malgré tout. C'est là qu'intervient la technique de tirer des bords de largue. Grâce au vent additionnel du au déplacement du bateau, le vent apparent ne vient plus de l'arrière. Ce vent apparent "contient" le vent arrière, il n'y a évidemment pas d'énergie ajoutée à celle existant au départ dans le vent arrière (pas de mouvement perpétuel !). C'est là que réside la clé physique: dans cette nouvelle configuration, la propulsion du vent arrière est transmise selon une nouvelle direction (dite apparente) qui permet d'avoir un VMG supérieur au vent réel dans sa direction initiale (qu'il n'a plus vu par le bateau). En quelque sorte on utilise une "poulie de renvoi aérologique". C'est cela que démontre la construction vectorielle bien classique de la combinaison du vent réel et du vent vitesse qui s'ajoutent.

Evidemment il faut aussi que la voilure au "près apparent" soit encore capable de produire la force motrice suffisante pour contrer la trainée à ces vitesses élevées alors que le vent apparent est faible, mais ça c'est de la cuisine de fabrication d'appendices. C'est aussi ça qui est le plus difficile et qui fait la grandeur de l'architecture et du design naval.

Ce qui est génial, c'est que tout le monde utilise cette propriété de "poulie de renvoi aérologique" en navigant depuis des millémaires, comme Monsieur Jourdain qui faisait des vers sans le savoir.

Bon, je ne suis pas vraiment certain que cela apportera un quelconque éclaircissement.

les programmes de VPP
sont prédictifs comme leur nom l'indique .
C'est en quelque sorte un divination assistée .
A la différence de la plupart des codes de calcul qui sont basés sur des formules ou des algorithmes solides .

Beaucoup utilisent les résultats des études menées à Delft .(Gerritsma, Keuning et autres voir :
www.csysonline.com[...]cts.pdf
il y a absolument tout)

Tant que le modèle étudié ne s'éloigne pas trop des ceux qui ont servi aux études systématiques, les résultats sont assez fiables . Pour des bateaux atypiques ils ne le sont plus .

L'autre école c'est la CFD (computational fluid dynamic) mais là aussi on est obligé de faires hypothèses simplificatrices qui rendent les résultats encore approximatifs : de l'ordre de +-5% .

les questions essentielles
sont faites pour qu'on cherche la réponse sans jamais la trouver .

Les limites de l'univers ?
L'existence de Dieu ?
La résurrection des morts ?
Slip ou caleçon ?

Connaître la réponse c'est un peu quitter les hommes pour rejoindre le temps du rêve !

question essentielle ?
La réponse est la même que pour n'importe quel problème de physique classique: conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement.

Cette question "existentielle" fait qu'en aéronautique, un planeur parfait ne redescent jamais au sol ... et qu'en mécanique classique un corps soumis à une force constante n'arrête pas d'accélérer s'il n'y a pas de frein.

Pour le cas qui nous occupe, il y a au moins deux limites:

a) - La conservation de l'énergie implique que la vitesse est limitée par la trainée de la carène dans l'eau et la trainée de l'aile dans l'air.

b) - La conservation de la quantité de mouvement implique qu'une aile (ou voile) n'a de portance que si l'angle d'incidence sur l'aile (ou voile) n'est pas nul.

La limite (b) est montrée par les polaires "à trainée nulle" que j'ai donné plus haut (cercles d'arc capables), c'est le plus facile à calculer. C'est leur intérêt pédagogique, elles montrent que même une carène parfaite a une limite de vitesse assez basse si l'aile de propulsion n'a pas un angle de fonctionnement très petit.

La limite (a) est affreusement compliquée à calculer, et c'est toute la noblesse de l'architecture navale qui en découle. Pour le char à voile, la partie (a) est plus simple à calculer car il n'y a qu'un seul fluide, l'air.

Une limite "mixte" (impliquant un aspect technologique) serait celle d'un char à voile pour lequel on aurait réussi à ramener les trainées et l'angle d'incidence de l'aile aux valeurs d'un bon planeur actuel. Cela donnerait à la louche des vitesse du char à voile de 20 à 50 fois la vitesse du vent réel. En effet, un planeur pour ne pas retourner au sol a besoin d'un vent vertical ascendant égal à 1/20ème à 1/50ème de sa vitesse sur trajectoire.

126 contrib
est ce que ça a avancé votre affaire,

une telle réunion d'xpert, même déjantés, devrait pouvoir nous sortir un truc qui tiens la rout , quoique dejanté / tenir la route, bof....

enfin on ne sait toujours pas ce qu'il en est et comment on va naviguer cet été...

hier j'ai été à mon boat et je ne savais plus où était l'avant de l'arrière, pour vous dire :mdr:

bon j'ai trouvé un polaire que chacun m'accordera son vote, peut être même l'hunannimité...
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Désolé, Goudspide !
J'ai bien peur de devoir te décevoir. J'ai éxaminé les polaires des chars à voile; il ne semble pas y avoir d'erreurs. Je devrais plutôt dire: la polaire, car je n'en ai qu'une seule ...

Je crois que l'on peut conclure qu'effectivement, même si cela est contre-intuitif, il n'est pas impossible à une "machine" utilisant la différence de vitesse à l'interface de deux fluides, d'atteindre un VMG supérieur à la vitesse du fluide propulsif.

Il suffisait d'apporter un seul exemple et je crois que nous l'avons.

Par ailleurs, on remarque le haut degré de sophistication que les constructeurs ont dû déployer pour atteindre ce résultat. Je ne crois pas qu'il existe actuellement de bateau ayant atteint ce niveau de performance; mais ce n'est qu'une question de temps...

Sans vouloir suggérer de mettre une fin à ce fil, je me permet de saluer au passage quelques-uns des participants:

D'abord KIKI, KI compte les posts. Même en additionnant les posts du fil ancêtre de celui-ci on atteindra pas celui d'Erik LeRouge ! Tant pis ! Alien; Pierre-Yves; Recidive: des physiciens septiques; Diomedia qui a beaucoup travaillé; Duf36 qui a fini par abandonné; JPGB présent tout le temps; Michel qui doit douter encore; Bidouille qui n'était même plus sur de son nom (hilarant son post!); Robert qui a suggéré, avec raison, de se tourner vers les hautes performances; et bien d'autres ...

En ce qui me concerne, j'ai toujours du mal a accepter une telle conclusion. Je constate aussi que bien peu de réponses se trouvent dans mes bouquins de voile, et je met de plus en plus en doute celles qui s'y trouvent...

En tentant de retourner aux sources, je suis tombé sur le site suivant:

www.grc.nasa.gov[...]g1.html

Découragé, je crois que je vais reporter la suite de ces considérations, aux longues soirées de la prochaine morte-saison ... Donc A+ GoudSpide !

Au revoir à tous,

Denis

les bateaux y arrivent !
la polaire du cata-foil que j'ai donnée plus haut montrent bien un bateau dont le VMG est supérieur au vent réel ! 25% seulement, mais c'est toujours ça de pris :alavotre:

Ah ? dommage !
Denis a clos en disant "Au revoir à tous". Doit on en conclure qu'il nous quitte pour longtemps ?

Dommage si c'est le cas.

Pour le site américain donné à la fin du post, si j'ai bien compris , il prétend dénoncer une théorie communément admise, mais fausse (d'où son titre "accrocheur" très "tabloïd") ... puis il montre qu'elle est juste, mais simplifié, donc incomplète ou inapropriée dans certains cas... ce qui est très différent d'une théorie fausse. Un léger truandage entre le titre accrocheur et le contenu banal.

Voilà bien la méthode américaine, le far-west appliqué à la science. Qui à conduit à ce que les statistiques très officielles des revues scientifiques montrent que c'est le pays au monde où le pourcentage d'articles de haut niveau truandés est le plus important :reflechi:

Mais il est possible aussi que j'ai mal lu le site en question ou que mon QI soit trop faible (je n'y ai pas passé des heures ;-) )