Au début des années cinquante, de nombreux plaisanciers avaient des préjugés contre l'installation d'un moteur à essence ou diesel sur un voilier. Le moteur du yacht était considéré comme une cargaison totalement inutile et même dangereuse (en termes d'incendie) ; a fait valoir que le moteur a tendance à tomber en panne aux moments les plus critiques. La plupart des capitaines de yacht ont qualifié l’union d’un moteur et d’une voile de contre nature.
Aujourd’hui, la situation a changé. Il est difficile de trouver un plaisancier qui nierait la nécessité d'installer un moteur auxiliaire. La grande majorité des yachts de croisière sont équipés de moteurs, sinon lors de la construction, du moins lors de leur transformation ultérieure.
Un moteur est bien entendu nécessaire lorsque le yacht doit entrer dans le port par un chenal étroit et sinueux, en virant de bord contre un vent contraire. Les gens se souviennent involontairement de lui même lorsque les voiles pendent impuissantes et qu'il est urgent de retourner au yacht club, à contre-courant d'un fort courant. Qu'en est-il du mouillage et du désancrage dans des endroits étroits, de la traversée des canaux et sous les ponts, de la navigation dans des conditions calmes ? Dans tous ces cas, le moteur facilite non seulement les manœuvres, mais permet également de gagner du temps, qui peut ensuite être utilisé pour parcourir une centaine de kilomètres plus loin ou pour explorer les sites touristiques du rivage.
Les touristes naviguant sur des bateaux, au contraire, ont souvent envie de mettre les voiles pour profiter du vent arrière frais, économiser du carburant et simplement faire une pause dans le bruit et les vibrations constants du moteur.
Ci-dessous, nous discutons des caractéristiques du combiné bateaux à moteur, alliant les qualités d'un voilier et d'un bateau. Les deux pôles extrêmes de ces navires combinés sont un yacht doté d'un moteur auxiliaire de faible puissance et d'un gréement à voiles complet, et un bateau doté d'un moteur puissant et d'une voile auxiliaire (principalement pour assurer la stabilité du navire sur une mer agitée). Les navires de type intermédiaire abordés dans cet article seront également appelés voiliers à moteur.
Bateau et yacht.
Il est facile de comparer les principales qualités de performance d'un bateau à moteur et d'un voilier sous forme de tableau. 1.
| Tableau 1. Comparaison des principales qualités d'un voilier et d'un bateau | Indice | Yacht à voile |
|---|---|---|
| Bateau | ||
| Caractéristique | Vitesse de voyage | Presque constant |
| Gamme de croisière | Limité uniquement par les approvisionnements en eau et les provisions | Limité par les réserves de carburant |
| Navigabilité | Élevé (illimité pour les yachts de haute mer) | Limité (pour la plupart des bateaux côtiers - vagues 3-5) |
| Brouillon | Grand (2,1 m pour un yacht avec une longueur de ligne verticale de 10 m) | Petit (0,9 m pour un bateau avec une longueur de ligne verticale de 10 m) |
| Conditions d'habitat | Silence; se déplacer avec roulis | Augmentation du bruit et des vibrations du boîtier |
| Équipage minimum | 2-3 personnes de garde, 4-6 en cas d'urgence | 1-2 personnes de garde, 2 personnes. pour les situations d'urgence |
| Frais d'organisation d'un voyage | Nourriture | Alimentation - carburant |
Lors de la conception d'un voilier à moteur, l'objectif est d'atteindre une vitesse élevée, tant sous le moteur que sous voiles, et de maintenir un faible tirant d'eau du bateau, ce qui rend accessibles de nombreux ports et baies peu profonds. Un voilier doit maintenir une navigabilité élevée, une efficacité et une longue autonomie de croisière, ainsi que bonnes conditions habitabilité.
En croisière côtière, un yacht à quille (7-10 m de long) sans moteur affiche une vitesse moyenne lors du passage de 3 à 5 nœuds. Sur un voilier à moteur, vous pouvez obtenir une vitesse moyenne stable de 3 à 4 nœuds de plus, ce qui vous permet de parcourir 50 à 80 milles supplémentaires par jour ; inutile de virer de bord dans un vent de face faible ou d'attendre des heures calmes en mer. En revanche, si l'équipage du bateau est souvent contraint de refuser de prendre la mer, notamment par vent contraire fort et grosses vagues, un voilier à moteur peut en toute sécurité engager une navigation au près raide sous voiles ris.
Comment combiner au mieux dans un seul récipient traits positifs? Serait-il judicieux d'installer un moteur puissant sur un voilier ou un gréement développé sur un bateau ?
On sait qu'un voilier peut développer une vitesse acceptable si sa surface de voilure S (m²) est dans un certain rapport avec le déplacement D (m³) et la surface mouillée Ω (m²). Ces ratios ne doivent pas être inférieurs à :
S 1/2 /D 1/3 = 3,8÷4,2 ; S/Ω = 2÷2,5,
De plus, le premier d’entre eux caractérise les performances du yacht par vent fort et le second par vent faible.
Le yacht sera capable de supporter un fardage aussi optimal s'il présente une bonne stabilité, qui est assurée par une fausse quille lourde profondément immergée (son poids est de 35 à 50 % du déplacement total). Naturellement, lorsqu'on navigue au moteur, une telle stabilité n'est pas nécessaire, et « transporter » une fausse quille nécessitera une dépense improductive de puissance moteur ; Dans ce cas, le longeron, les voiles et l'équipement deviennent la même cargaison inutile.
Pour créer une résistance suffisante à la dérive, la coque du yacht doit avoir une grande zone de résistance latérale (14 à 18 % de la surface de la voile). Par conséquent, la surface mouillée de la coque du yacht est plus grande que celle d’un bateau de mêmes dimensions, et pour atteindre la même vitesse que le bateau, il faudra plus de puissance moteur. L'équipement et les longerons développés du yacht augmentent la résistance de l'air, ce qui nécessite également une dépense de puissance supplémentaire pour la surmonter. Les contours du yacht, conçus pour naviguer à une vitesse relativement faible et avec une gîte, ne permettent pas au moteur de développer une vitesse plus élevée, quelle que soit l'augmentation de sa puissance.
En revanche, si vous installez sur le bateau le gréement d'un yacht de même taille, le résultat ne sera probablement pas satisfaisant. En raison de l'absence de fausse quille et de la localisation élevée des charges lourdes (moteur, réserves de carburant, superstructures développées), la stabilité du bateau sera nettement insuffisante pour naviguer et une réduction de la surface de voilure sera nécessaire. Il ne sera pas possible de naviguer fortement face au vent, car la résistance latérale de son corps est faible. Les contours de sa partie sous-marine ne sont pas conçus pour nager avec roulis et dérive. Une hélice de grand diamètre et de pales larges ralentira considérablement la voile. Et la coque du bateau elle-même, conçue pour se déplacer à une vitesse unique et assez élevée, aura plus de résistance que la coque du yacht.
D'après ce qui a été dit, il est clair qu'un bateau à voile ne pourra pas atteindre les mêmes qualités de virement de bord et de navigation qu'un yacht, tout comme un yacht doté d'un moteur puissant ne pourra pas atteindre la vitesse d'un bateau de de même taille et avec un moteur de même puissance. Lors de la conception d'un voilier à moteur, il faut trouver un compromis entre ces types de navires et privilégier l'une ou l'autre qualités individuelles.
Caractéristiques du mouvement des navires de déplacement à grande vitesse. Tout plaisancier sait certainement que lorsqu'un yacht bouge, des vagues se forment autour de sa coque. La hauteur et la longueur de ces vagues augmentent à mesure que la vitesse du yacht augmente (Fig. 1), et leur nombre, qui correspond à la longueur du navire, diminue. Parfois, vous pouvez voir comment des yachts de course, par exemple la classe "P-5.5", naviguent sur une seule vague (les crêtes adjacentes sont situées à l'avant et à l'arrière, et la semelle est près de la section médiane). Cette position signifie que le yacht a atteint sa vitesse maximale si son poids, ses contours et sa surface de voilure ne lui permettent pas de passer en mode planant. Il semble que le navire soit incapable de gravir la crête de la vague qu’il a lui-même créée. Néanmoins, les yachts légers - "Flying Dutchmen" et "stars" - dans un vent frais peuvent surmonter cette barrière et ce plan, en se trouvant sur une seule crête, qui est maintenant située près de la section médiane. Des phénomènes similaires sont observés sur les bateaux avec une augmentation progressive de leur vitesse.
Il est facile de remarquer que le modèle de formation des vagues dépend non seulement de la vitesse de déplacement, mais également de la longueur du navire : plus le navire est court, plus le phénomène de barrière de vagues est observé à une vitesse faible. Par conséquent, dans la construction navale, la vitesse des navires est généralement caractérisée par la vitesse relative, ou nombre de Froude,
où v est la vitesse du navire, m/sec ; L - longueur le long de la ligne de flottaison, m ; g est l'accélération due à la gravité, égale à 9,81 m/sec², √ est la racine carrée.
Cette valeur caractérise tout d'abord l'intensité de formation des vagues à proximité de la coque à une vitesse donnée et la proportion de puissance du moteur ou de la voile nécessaire pour créer ces vagues. Par exemple, si l’on dit qu’un yacht navigue à une vitesse de Fr = 0,29, le constructeur sait que quelle que soit sa longueur :
Il y a environ deux vagues d'étrave transversales sur toute la longueur du yacht ;
La puissance nécessaire pour créer des vagues représente environ 50 à 60 % de la puissance totale requise du moteur (le reste est consacré à surmonter le frottement de la peau de la coque sur l'eau et la résistance vortex de la coque).
De la même manière, lorsque le nombre de Froude Fr = 0,4÷0,5, vient le moment où le navire chevauche deux crêtes adjacentes de la même vague, et la résistance au mouvement de formation des vagues atteint 90 % de la résistance totale de la coque. Cette vitesse représente la barrière même qui ne peut être surmontée que par des yachts planants légers ou des bateaux dotés de contours et d'une puissance moteur appropriés. En figue. La figure 2 montre un graphique de la dépendance de la résistance du yacht (sous la forme de la puissance de remorquage nécessaire pour la surmonter) sur la vitesse relative. On voit que dans la plage Fr = 0,3÷0,5 la résistance augmente fortement à la moindre augmentation de la vitesse. C'est pourquoi la puissance développée par les voiles est généralement suffisante pour atteindre une certaine vitesse v = 2,2÷2,4√L nœuds. (ce qui correspond à la vitesse relative Fr = 0,38÷0,39). Il est évident qu'augmenter la vitesse d'un yacht motorisé au-delà de cette limite sans aucune modification des contours ni réduction de la cylindrée nécessitera une augmentation exorbitante de la puissance du moteur, et par conséquent, une augmentation de ses dimensions et de son poids, des réserves de carburant et de la cylindrée du moteur. navire dans son ensemble.
Par conséquent, la vitesse des voiliers à moteur sous moteur ne dépasse généralement pas la valeur v = 2,7√L. A cette vitesse, on peut obtenir un compromis satisfaisant entre performances en navigation et performances sous moteur.
Dans le tableau Le tableau 2 présente les valeurs de vitesse maximale et économique pour les voiliers à moteur de différentes longueurs en fonction de la flottaison.
Tableau 2. Vitesses économiques et maximales des voiliers à moteur
Lorsqu'un navire se déplace à une vitesse supérieure à v = 2,7√L (Fr = 0,45), il forme, comme déjà noté, une vague dont la longueur dépasse la longueur du navire et dont le sommet est situé près du milieu du navire. Une telle vague amène le navire à s'incliner vers l'arrière, ce qui entraîne une augmentation de la vague de poupe et, finalement, une forte croissance résistance de l'eau au mouvement du navire. Afin de contrecarrer l'assiette, la poupe du navire doit avoir un large tableau arrière et un fond plat avec des fesses légèrement inclinées et presque horizontales. Grâce à cette forme de coque, une force de levage est créée sur le fond, qui nivelle le navire et, avec une nouvelle augmentation de puissance, le fait sortir de l'eau, le mettant en mode planant.
Cependant, de tels contours de poupe sont inacceptables pour un voilier à moteur, car lorsqu'on navigue avec de la gîte (sous voiles), le volume important de la poupe provoque une assiette de la proue ; De ce fait, la coque et la quille du yacht occupent la mauvaise position (angle d'attaque) lors des virements de bord et ne permettent pas de naviguer fortement au vent, et le flux formé derrière la poupe ralentit le mouvement du yacht.
Ainsi, après avoir examiné les particularités du mouvement des navires à déplacement lourd, qui sont généralement des bateaux de tourisme et des yachts, nous pouvons tirer les conclusions suivantes :
La vitesse maximale réalisable à la voile pour les yachts est v = 2,2÷2,4 √L nœuds ;
La puissance moteur d'un voilier à moteur présentant de bonnes qualités de virement de bord ne doit pas dépasser la valeur nécessaire pour développer une vitesse v = 2,7 √L nœuds ;
Si un bateau est conçu pour une vitesse élevée au moteur, on ne peut pas s’attendre à ce qu’il ait une capacité de virement de bord satisfaisante.
Types de voiliers à moteur. En fonction de la vitesse développée sous le moteur et du rôle attribué à la voile ou au moteur sur un navire donné, tous les voiliers à moteur peuvent être divisés en quatre types principaux.
I. Yachts avec moteur auxiliaire. Il s'agit pour l'essentiel de voiliers de croisière ordinaires sur lesquels le moteur joue rôle mineur et est installé uniquement pour faciliter l'entrée et la sortie du port, le passage le long du chenal, l'amarrage, etc. Le moteur est sélectionné avec une puissance, un poids et des dimensions minimes. La vitesse sous le moteur dans ces cas ne dépasse pas la valeur v = 1,8÷2,0 √L nœud. (5-6 nœuds pour la plupart des yachts de croisière). La réserve de carburant est également faible, généralement 20 à 30 heures. fonctionnement continu du moteur, c'est-à-dire 100 à 200 miles.
Pour réduire la résistance lors du déplacement sous le moteur, l'hélice doit avoir un diamètre minimum autorisé et des pales étroites ; Habituellement, l'hélice est placée dans la fenêtre de l'étambot et du gouvernail.
La puissance du moteur auxiliaire pour atteindre la vitesse spécifiée est généralement de 1,2÷2,0 litres. Avec. pour 1 tonne de déplacement de yacht. Le poids du moteur ne dépasse pas 3 % de la cylindrée D, et le poids des réserves de carburant est de 2 % D. Par conséquent, l'installation du moteur n'affecte ni la stabilité du yacht ni ses qualités de virement de bord. Le poids de la fausse quille est maintenu entre 35 et 45 % D.
II. avec une préférence pour les qualités nautiques.
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Les voiliers à moteur de ce type se distinguent des yachts équipés d'un moteur auxiliaire par un moteur plus puissant (4÷5,5 ch/t) et, par conséquent, vitesse plus élevée course sous le moteur (nœuds 2,2÷2,4√L), ainsi qu'une autonomie de croisière accrue sous le moteur (jusqu'à 800-1000 milles pour un yacht d'environ 15 m de long). Ici, le moteur joue le même rôle fondamental que les voiles, c'est pourquoi une plus grande attention est accordée aux performances sous le moteur. Ce type de yacht est souvent appelé « 50/50 » (soit 50 % chacun pour un yacht et un bateau).
En figue. La figure 4 montre un dessin théorique d'un voilier à moteur dont les principaux éléments sont indiqués dans le tableau. 3 (à titre de comparaison, les données sur un yacht de type I et un bateau en état de naviguer de même longueur selon la flottaison sont présentées à proximité).
Tableau 3. Comparaison des navires des types considérés
| Bateau | Voilier à moteur (type II) |
Yacht (type I) |
Yacht à voile |
|---|---|---|---|
| Longueur maximale, m | 14,35 | 16,0 | 11,0 |
| Longueur à la flottaison, m | 10,97 | 10,97 | 10,25 |
| Largeur maximale, m | 4,10 | 3,70 | 3,2 |
| Tirant d'eau, m | 1,52 | 2,26 | 0,85 |
| Déplacement, t | 16,5 | 17,7 | 5,8 |
| Faux poids de quille, t | 5,0 | 7,8 | - |
| Surface de voile, m² | 96,4 | 123 | - |
| Puissance du moteur, l. Avec. | 94 | 41 | 140 |
| 9,0 | 6,5 | 16,2 | |
| Autonomie de croisière, miles | 700 | 150 | 500 |
| 5,7 | 2,3 | 24,1 |
Les contours de ce voilier à moteur se caractérisent par un faible tirant d'eau, des porte-à-faux courts, une ligne de quille droite et un tableau arrière plus large que d'habitude sur les yachts. La cambrure des membrures à l'avant et le contour de la ligne de pont sont typiques des yachts à moteur. Les lignes de flottaison à la proue ont un angle d'entrée (point) plus prononcé et les fesses à l'arrière s'élèvent à un angle plus petit par rapport à la ligne de flottaison que sur un voilier.
Grâce à l'installation d'un puissant moteur diesel, le poids de la fausse quille a été réduit à 30%D. L'hélice est située dans une grande fenêtre d'étambot, derrière le poteau vertical en étoile et a un diamètre important. Ce placement de l'hélice contribue à augmenter son efficacité et à utiliser plus pleinement la puissance. Naturellement, la stabilité réduite, ainsi que la partie sous-marine réduite du DP, ne permettent pas de naviguer à pleine voile. Sur les plus grands yachts de ce type, une dérive est souvent installée pour améliorer les qualités de virement de bord. L'option avec dérive est un bon compromis entre la voile et le moteur : en naviguant sous le moteur, la dérive peut être retirée et ainsi réduire la surface mouillée de la coque.
Pour réduire la résistance de l'air en navigation, on cherche à réduire au minimum le volume des superstructures.
Parmi les relations caractéristiques de ce type de navire, on peut noter un autre paramètre :
S 1/2 /D 1/3 = 3,5÷3,9,
tandis que pour les yachts de type I, cette valeur est plus grande (3,8÷4,4).
III. Yachts à moteur avec une préférence pour les qualités du bateau. Dans ce cas, la vitesse sous le moteur joue un rôle primordial et atteint v = 2,7÷2,9 √L nœud. Comme nous l'avons déjà noté, à cette vitesse, le navire bénéficie d'une forte assiette vers l'arrière, de sorte qu'un large tableau arrière avec des lignes de fesses plates est préférable. La puissance moteur requise augmente à 6,5÷9 ch/t, ce qui oblige à réduire le poids de la fausse quille à 15-25% D.
Le tirant d'eau est pris de manière à accueillir une hélice du diamètre requis (généralement T=11÷13% L).
La forme de la coque s'avérant toujours inadaptée aux virements de bord prononcés, ils abandonnent l'installation d'une dérive et augmentent le volume des superstructures. La surface de voilure est relativement petite :
S 1/2 /D 1/3 = 2,8÷3,4.
Les voiles sont destinées principalement à effectuer des parcours complets par vent frais et à stabiliser le mouvement du yacht sur mer agitée.
Un exemple de navire du type considéré est le Serch (Fig. 5 et 6), un yacht en état de naviguer conçu pour les longs voyages. Il a de bonnes performances aussi bien au moteur qu'à la voile. Les principaux éléments du yacht sont donnés dans le tableau. 4 (les données du yacht avec le moteur auxiliaire Khortytsya sont ensuite comparées).
La coque du yacht, dans ses contours, se rapproche de la forme d'un bateau marin (ligne de quille droite, porte-à-faux courts, franc-bord élevé, poupe avec un large tableau arrière partiellement immergé dans l'eau). L'hélice d'un diamètre de 850 mm est située derrière l'étambot dans une grande fenêtre.
« Serch » transporte la moitié de la capacité de voile d'un yacht équipé d'un moteur auxiliaire. Les voiles sont relativement larges, avec un centre de voile bas, conçues pour une navigation complète.
Tableau 4. Comparaison de deux navires représentatifs
| Bateau | "Rechercher" | "Khortitsa" |
|---|---|---|
| Longueur maximale, m | 14,9 | 18 |
| Longueur à la flottaison, m | 13,0 | 13,3 |
| Largeur maximale, m | 4,27 | 4,0 |
| Tirant d'eau, m | 1,53 | 2,2 |
| Déplacement, t | 21,5 | 24,5 |
| Faux poids de quille, t | 1,5 | 7,8 |
| Surface de voile, m² | 69 | 150 |
| Puissance du moteur, l. Avec. | 140 | 62 |
| Vitesse de déplacement sous moteur, nœuds. | 10 | 7 |
| Autonomie de croisière, miles | environ 900 | 100 |
| Puissance spécifique du moteur, l. St | 6,5 | 2,5 |
| S 1/2 /D 1/3 | 3,18 | 4,22 |
IV. Bateaux avec voiles auxiliaires. Si le bateau est destiné à naviguer en mer ou sur un grand lac, il est judicieux d'y installer des voiles de petite surface, tout d'abord pour améliorer la navigabilité sur la vague (principalement pour augmenter la stabilité du cap, adoucir le tangage et donner le capacité à dériver). Par vent frais, le bateau peut naviguer (sans moteur) à faible vitesse dans le pataras ou même virer de bord, propulsé par le moteur. La surface de voilure est supposée être d'environ 5 m²/t pour les bateaux d'un déplacement allant jusqu'à 5 tonnes ; 4÷3 m²/t pour les bateaux d'un déplacement de 5 à 10 tonnes et 2,5÷3 m²/t pour les grands navires.
A titre d’exemple, prenons le bateau marin « Passagemaker » (Fig. 7 et 8), conçu pour les voyages maritimes et océaniques longue distance. La puissance du moteur est faible - seulement 40 ch. Avec. (1,6 ch/t); la vitesse est donc faible - 7,5 nœuds (2√L), mais la réserve de carburant est de 5,5 tonnes (22 % D), ce qui offre une énorme autonomie de croisière - 2 400 milles. Seulement 2,3 kg de carburant sont consommés par kilomètre parcouru.
La plus grande longueur est de 15,3 et le long de la ligne verticale de 14,0 m ; largeur 4,9 m, tirant d'eau 1,53 m, déplacement du Passagemaker 25 tonnes, et le poids de la fausse quille n'est que de 3,3 tonnes (13% D). La surface de voilure est d'environ 50 m².
Les contours de sa coque sont typiques des yachts à moteur navigables à faible vitesse (lignes de flottaison pointues à l'avant, fond avec un haut mort au tableau arrière, ligne de quille droite). Un franc-bord élevé et de vastes superstructures sont également typiques. Ce dessin théorique peut servir de base à la conception d'un voilier à moteur de longueur plus courte (9-10 m).
Il est à noter que les yachts de ce type sont souvent équipés de quilles à cale basse, qui réduisent considérablement la dérive sous voile et servent en outre d'amortisseurs de roulis efficaces.
D.A. Kurbatov, 1966
Record de vitesse sur l'eau
Pour les vrais connaisseurs de leur époque, le choix du yacht se concentrera exclusivement sur la plus haute qualité, la meilleure et la plus rapide option. On peut donc supposer qu’il y aura un jour des acheteurs pour le yacht rapide mis en vente, malgré son coût de 25 millions de dollars. Après tout, ce yacht en particulier est le yacht le plus rapide du monde ! Il existe aujourd'hui une très grande variété de navires beaux et ultra rapides, mais ce modèle, construit par WALLY, a su prouver sa renommée en établissant un record du monde de vitesse.
Équipement pour yachts
Le navire ultramoderne séduit par son design minimaliste et son apparence radicale. Construit en 2003, le Wally Power 118 atteint des vitesses allant jusqu'à 60 noeuds maritimes(111 km/h), inaccessibles à la plupart des yachts existants. Le yacht est équipé de trois turbines (à gaz) d'hélicoptère, dont la puissance totale atteint 16 800 ch. La poupe pointue du yacht fend les vagues à des vitesses supérieures à 40 nœuds, même lorsque vous naviguez dans les eaux les plus agitées.
Isolation phonique complète
La coque de ce navire est conçue de telle sorte que même lorsqu'elle se déplace à des vitesses les plus élevées, les vibrations et les sons ne peuvent pas pénétrer à l'intérieur, ce qui permet aux vacanciers de se sentir à l'aise. Le design intérieur du navire a été conçu par Carl Pickering, un célèbre designer de Lazzarini & Pickering. Karl s'est concentré sur la fonctionnalité et la modernité, le design s'est donc avéré être un style un peu mixte : haute technologie, minimalisme et loft. Coins pointus, métal, bois, fenêtres rectangulaires et nuances claires de matériaux de rembourrage - tout cela a contribué de manière significative à compléter l'aspect technologique et confortable du yacht.
Les équipements du « yacht du futur »
Le yacht est capable d'embarquer de 6 à 12 passagers et 6 membres d'équipage, avec une longueur de yacht de 36 mètres et une largeur de 9 mètres à la base.
Le Wally Power 118 a déjà reçu le surnom de « yacht du futur » et a également remporté le premier prix du MYDA (Millennium Yacht Design Award). Le vaisseau vedette a réussi à apparaître dans l'un des films les plus populaires de ces dernières années.
La saison des vacances, des voyages et de l’aventure approche à grands pas. Les amateurs de loisirs nautiques trouveront la mer ou l'océan, les stations balnéaires et les plages, les grands ports de plaisance et les petits ports de plaisance. Certains préféreront la Croisette et passeront du temps avec un cocktail léger sur la plage, d'autres choisiront la plongée sous-marine et l'émerveillement sans fin. monde sous-marin, et quelqu'un laissera libre cours à son intérieur au loup de mer(ou louve) et partez pour un voyage libre, personnel et indépendant sur un yacht de location sous le chaud soleil de l'Adriatique.
Mais comment décider du choix du yacht ? Voulons-nous naviguer vers l'horizon, captant le vent arrière avec nos voiles relevées, ou allons-nous nous précipiter à travers les vagues sur un bateau doté d'un puissant moteur diesel ? Le choix du yacht à louer dépend entièrement de nos préférences et souhaits. Cependant, il n'y a que trois options : les voiliers, parfaits pour les loisirs familiaux et actifs, les catamarans - des navires à double coque, relativement rapides, confortables et sûrs, et les yachts à moteur - pour les amateurs de vitesse sur l'eau et de luxe. Alors quel yacht choisir ?
Voile ou moteur ?
La principale différence entre les yachts à voile et à moteur est la vitesse. Les yachts à moteur modernes équipés de moteurs diesel puissants peuvent atteindre des vitesses de 10 à 60 nœuds, soit de 18,5 à 111 km/h. En pleine mer sur une grosse vague, surtout si la vague vient du côté ou de l'arrière, le yacht à moteur ne tient pas bien sa route, oscille et provoque du roulis. Dans ce cas, des moteurs puissants viennent à la rescousse, aidant à faire face à la force des vagues. Plus les moteurs sont puissants, plus le navire est stable et plus vite vous pourrez éviter d'éventuelles intempéries.
Cependant, la vitesse se paie par une consommation de carburant accrue. Par exemple, deux moteurs diesel de 650 ch, selon le mode de fonctionnement, peuvent consommer plus de 100 litres de carburant par heure. Exemple réel: yacht à moteur Princess 52, équipé de deux moteurs de 710 ch, naviguant de Split à Dubrovnik (villes balnéaires de Croatie) avec vitesse moyenne 20 nœuds (37 km/h), consommera environ 1 500 € de carburant. En pratique, cela signifie qu'un tel yacht devra faire le plein plus souvent dans une station-service, ce qui est généralement extrêmement difficile en pleine saison. aux files d'attente. Vous devrez souvent faire la queue pendant plus d’une heure. Par conséquent, si vous louez un yacht à moteur ou un grand bateau, vous devez absolument faire attention à la consommation moyenne de carburant, car le coût du carburant peut se rapprocher dangereusement du coût de location d'un bateau.
Voiliers
Les vitesses que les voiliers sont capables de développer sont déterminées par les conditions de leur destination. Les voiliers de croisière sont conçus avant tout pour offrir un maximum de confort à l'équipage. En raison de la surface relativement réduite des voiles, un yacht de croisière classique navigue à des vitesses de 5 à 10 nœuds (9,3 à 18,5 km/h). Cela signifie qu'en six heures de navigation active, le yacht peut parcourir environ 50 milles marins, ce qui doit toujours être pris en compte lors de la planification d'un itinéraire.
Cette catégorie de navires est désignée philosophie spéciale la vie en mer : la vitesse n'est pas importante, mais le contact avec la mer, le vent et la nature est important. Les plaisanciers n’aiment pas seulement l’Adriatique pour sa mer propre. La partie croate de la côte Adriatique compte de nombreuses îles et des îles très découpées. littoral avec un grand nombre de baies abritées et de ports dotés de marinas confortables pour le mouillage en toute sécurité des yachts.
Les courtes distances entre les mouillages vous permettent d'avoir suffisamment de temps dans une journée pour profiter de la voile, nager dans une baie pittoresque et avoir la possibilité de vous arrêter pour la nuit dans un endroit que vous aimez. Et c’est sans aucun doute important. Naviguer dans un vent léger à une vitesse de 2-3 nœuds, sans bruit de moteur ni odeurs d'échappement, profiter du soleil et de la mer, quoi de mieux ! Les moteurs qui propulsent les voiliers et catamarans d'une puissance de 30 à 100 kilowatts sont conçus pour les manœuvres au mouillage, la navigation par calme complet ou pour éviter les intempéries.
Lorsque vous naviguez sur un voilier de croisière, la consommation et la consommation de carburant sont généralement assez insignifiantes. En moyenne, cela représente environ 100 à 120 euros par semaine. La consommation de carburant, bien entendu, peut fluctuer légèrement en fonction des conditions de navigation et de vos préférences, l'essentiel est que plus le bateau navigue souvent, plus la consommation de carburant est faible. Avec un plein d'environ 100 à 200 litres (selon le modèle du navire), vous pouvez voyager pendant une semaine entière.
En pratique, cela signifie que vous louez un voilier, repartez avec un réservoir de carburant plein et ne payez que le carburant consommé à la fin des sept jours de voyage. Si le vent souffle favorablement pendant le voyage et que vous naviguez toute la semaine, alors le moteur ne sera nécessaire que pour les manœuvres dans les ports et pour recharger les batteries. Comme vous le savez, de nombreux plaisanciers ont parcouru de longues distances, parcourant le monde même sur des voiliers relativement petits, ce qui est impossible à faire sur un grand yacht à moteur sans faire un ravitaillement constant.
Suite - dans la publication de
Yacht Sunseeker
Lorsqu'un yacht à moteur glisse sur la mer, l'impression peut être exprimée en un mot : à couper le souffle. Et la première chose qui attire votre attention, c'est la beauté et la grâce d'une femme.
DANS Dernièrement dans de nombreux pays, les yachts à moteur et à voile sont devenus plus accessibles non seulement à un groupe de personnes assez riches, mais aussi à des personnes relativement riches. à un large cercle représentants de la soi-disant « classe moyenne ». Création massive de coques en plastique et d'autres équipements relativement peu coûteux pour les petits yachts de 8 à 12 m de long, ainsi que la possibilité de transporter yachtsà louer () a permis à des millions de personnes de pratiquer des sports nautiques amateurs et des voyages en mer.
Mais nous nous limiterons à étudier l'évolution de la flotte de yachts à moteur. La demande en croissance constante au cours des dernières décennies a généré une augmentation de la production petits vaisseaux aussi bien dans des Etats où la création de yachts de plaisance est traditionnelle de longue date, que dans des pays nouveaux dans ce domaine.
Ainsi, rien qu'en Italie, plus de 60 entreprises sont engagées dans la construction de yachts à moteur. Aujourd'hui, les portefeuilles des chantiers navals contiennent environ 500 projets de yachts jusqu'à 32 m de long, et 41 d'entre eux mesurent plus de 25 m. La part du lion de ces produits est exportée. Un nombre considérable de yachts à moteur de moyen tonnage sont créés dans des chantiers navals aux États-Unis, aux Pays-Bas, en France, en Suède, en Finlande, en Norvège et en Australie. Le développement de la construction de yachts au Japon, en Espagne, en Turquie, en Égypte et aux Émirats arabes unis prend également de l'ampleur. Parallèlement à cela, il y a eu une augmentation constante de la création de yachts à moteur plus grands et plus chers, dont le coût varie de 7 à 100 millions de dollars. Naturellement, l'achat de tels jouets n'est abordable que pour les riches, pour qui, en règle générale, un yacht devient un symbole de prestige, un lieu de réunions d'affaires et un moyen d'investissement rentable. ressources matérielles- après tout, avec des soins appropriés et avec une demande croissante, un yacht confortable peut être vendu de manière rentable même après 5 à 8 ans d'utilisation. De plus, le yacht peut être loué par l'intermédiaire d'organismes de courtage pour couvrir partiellement les coûts d'exploitation courants.
DANS dernières années Il y a un véritable boom dans le choix de créer des yachts à moteur toujours plus grands. Sur les 6 milliards de dollars évalués aujourd'hui au marché mondial des bateaux à moteur, la majorité provient de yachts plus de 45 m de long.
Parmi ceux en construction, il y a environ une douzaine de yachts d'une longueur de 70 à 138 m. Ces superyachts sont conçus pour 14 à 28 invités dans des conditions de luxe. Il existe également une mode croissante pour la construction de yachts à moteur océaniques de 70 à 80 m de long dans la classe Explorer. Ces yachts de recherche ont une autonomie de croisière décente allant jusqu'à 5 000 milles et peuvent transporter à leur bord des bateaux avec équipage et même un hélicoptère. En règle générale, ils sont utiles non seulement pour les croisières longue distance, mais aussi pour travail de recherche dans diverses zones de l'océan mondial.
yacht à moteur "Lurssen "Queen"
Dans la production de grands yachts à moteur, la palme est occupée par des chantiers navals tels que Luerssen et Abeking&Rasmussen (Allemagne), le groupe Feadship (Pays-Bas), Benetti, Codecasa et Rodriques (Italie), Oceanco (Afrique du Sud), Oceanfast (Australie) et Palmer Johnson (États-Unis). Cependant, les modèles modernes ne se caractérisent pas uniquement par leur taille. La modernisation persistante de leurs caractéristiques techniques se poursuit. Des matériaux composites légers et durables sont de plus en plus utilisés pour la production de coques, la puissance et l'efficacité des centrales électriques installées augmentent, des propulseurs modernes tels que des hélices partiellement immergées sont activement introduits, les systèmes de climatisation et d'approvisionnement en eau domestique sont améliorés, les qualités de consommation et les propriétés esthétiques de la décoration des pièces se développent.
vitesse ou confort des yachts à moteur ?
Qu’en est-il de la vitesse des yachts ? Cette valeur peut varier dans des limites très larges - de 10 à 80 nœuds - en fonction de l'usage, du mode d'exploitation et de la taille des yachts, et, bien entendu, des préférences des propriétaires. Parmi les petits yachts de classe sportive d'une longueur de 10 à 15 m, particulièrement populaires aux États-Unis et en Italie, il existe de nombreux navires capables d'atteindre des vitesses allant jusqu'à 40 nœuds, et parfois bien plus. Les progrès modernes dans le domaine de l'ingénierie hydraulique sont capables de fournir de telles vitesses sur des yachts produits en série pour un usage privé. En règle générale, les yachts à moteur de ce type sont des bateaux monocoques avec des contours planants et un système de marches longitudinales et transversales, avec un cockpit ouvert et des groupes motopropulseurs comprenant soit deux ou trois moteurs hors-bord puissants, soit des hélices de gouvernail en forme de Z.
Sur un yacht aussi rapide, il est agréable de s'élancer le long de la côte de la station, ravissant les spectateurs, mais on peut aussi concourir en vitesse en participant à des compétitions informelles. Ces navires sont généralement populaires parmi les jeunes les plus riches.
Cependant, il est difficile de parcourir un long trajet sur des yachts à grande vitesse - leur navigabilité et leur autonomie de croisière sont limitées. DANS le meilleur cas de scenario, ils sont équipés d'une petite cabine, d'une salle de bain et d'une mini-cuisine à l'avant sous le pont. Rien qu'aux États-Unis, plus de 20 entreprises produisent yachts d'un tel type. Parmi eux, nous pouvons citer « Fontaine», « Baja Marine», « arnaqueur», « NorTech», « Donzi Marine" Et " Bateaux Hallet».
yacht à moteur "Baja Marine"
Parmi les grands yachts d'une longueur de 18 à 25 m et ceux beaucoup plus confortables avec deux ou trois cabines doubles avec salles de bains individuelles, un salon commun cosy et une cuisine, il existe également une sous-classe de navires capables d'atteindre des vitesses allant jusqu'à 50 nœuds. . Leurs corps, en règle générale, sont constitués de matériaux composites, ont une conception légère et leurs centrales électriques sont à double arbre avec des moteurs diesel à grande vitesse. Les propriétaires de ces yachts à moteur sont des personnes dynamiques qui apprécient le temps. Ils sont impressionnés par la possibilité avec un groupe d'amis de se rendre rapidement dans une baie isolée ou une île déserte, située à plusieurs centaines de kilomètres du mur du quai, d'y faire un barbecue et de s'y baigner, et de rentrer chez eux le soir. Des sociétés telles que Sunseeker et Princess (Grande-Bretagne), ainsi que Riva, FIPA Group, Pershing, Alfamarine (Italie) ont réalisé des progrès particuliers dans la construction de yachts de cette classe.
Et pourtant, la grande majorité des yachts à moteur modernes mesurant jusqu'à 25 m de long ont une vitesse qui dépasse rarement 20-25 nœuds. Ils sont naturellement moins chers et plus économiques à exploiter. Ils sont utilisés à court terme, pêche ou ceux d'une journée. Les chantiers navals des Pays-Bas, d'Allemagne, de Taiwan, d'Italie et des États-Unis produisent en série de tels yachts.
yacht à moteur « Riva 92 »
yacht à moteur « Pershing 72 »
Quant aux yachts à moteur « méga-classe », une situation assez prévisible s'est développée ici, dans laquelle la flotte la plus nombreuse du sous-groupe de taille le plus bas, et ce sont des yachts d'une longueur de 28 à 36 m, compte des dizaines d'unités développant un maximum des vitesses de 40 à 48 nœuds. Parmi les navires à grande vitesse de ce type figurent surtout des yachts à la silhouette dynamique de type « semi-ouvert », à la mode pour les mers du sud, avec un toit ouvrant en salon. Parmi les modèles modernes de tels yachts, on peut citer le yacht de 46 nœuds " Prédateur 95" entreprises " Chercheur de soleil" ou un yacht de 40 nœuds " Mangusta 108» par Overmarine.
yacht à moteur "Mangusta 108"
yacht à moteur « Sunseeker Predator 95 »
Les clients des yachts à moteur coûteux de plus de 40 m de long ont une approche très atypique de la grande vitesse. Les clients de ces navires sont naturellement des personnes très respectables qui souhaitent se détendre dans les conditions les plus confortables. Cependant, les riches ont aussi leurs propres caprices, qui ne peuvent être satisfaits que grâce aux dernières avancées technologiques et, bien sûr, au financement généreux des projets.
Les innovations techniques se sont développées, bien entendu, chez les amateurs intéressés de vitesses élevées, qui ont pu s'acheter aussi cher yachts.
Voici quelques-uns des exemples les plus frappants. Une fois, en 1992, le milliardaire agité John Staluppi a commandé le yacht Moonraker au chantier naval norvégien Ulstein Eikefjord, qui a atteint une vitesse de 66,7 nœuds lors d'essais en mer. Ce record a duré environ 8 ans. Une réduction significative du poids de la coque a été obtenue grâce à l'utilisation de matériaux composites, et la centrale électrique comprenait une turbine à gaz alimentée par un jet d'eau moyen, tandis que les propulseurs à jet d'eau contrôlés à bord étaient entraînés par des moteurs diesel.
yacht à moteur « Fortuna »
En 2000, sur ordre du roi d'Espagne Juan Carlos, le designer anglais Donald Blount a conçu un yacht de 41 mètres avec un yacht combiné, conçu pour atteindre une vitesse d'au moins 65 nœuds. La conception du navire a été finalisée par les concepteurs du chantier naval espagnol « Izar » à San Fernando, qui ont réalisé la production. yachts, appelé "Fortuna".
La coque planante profilée est dotée d'un double bouchain et est équipée de plaques de tableau arrière pour ajuster l'assiette lorsque vous surmontez la résistance. Afin de minimiser le poids, la coque est en alliage d'aluminium et la superstructure est en matériaux composites ultra-légers. L'intérieur du yacht à moteur semble très modeste - tout cela dans le but d'alléger le poids.
Une turbine à gaz à trois arbres avec propulsion à jet d'eau de la société KaMeWa fournit au yacht une vitesse d'environ 68 nœuds. Désormais Fortuna est le yacht privé du roi d'Espagne, il peut le gérer personnellement en mer. Pour la sécurité du monarque et de ses invités, les murs des superstructures et tous les vitrages sont réalisés en matériaux pare-balles.
yacht à moteur "Wally 118"
Un autre yacht pour le titre " le yacht le plus rapide du monde" a été construit en Italie en 2009 au chantier naval Intermarine selon le design de la société Wally. Le yacht à moteur Wally 118 de 36 m de long peut atteindre des vitesses de plus de 70 nœuds avec une centrale électrique totale de 17 000 ch. Conçu sous la direction de Luca Bassani, le yacht présente une silhouette « militarisée » complètement atypique. Les intérieurs avant-gardistes sont également originaux. Les structures de verre teinté et de plafond coulissant sont largement utilisées. Le coût de ce yacht est estimé à 17,3 millions de dollars.
Le designer Frank Mulder a dit un jour : « Les gens ont toujours aimé la vitesse. Tout ce qu'il faut pour créer des yachts à grande vitesse, ce sont des capacités technologiques et de l'argent..." Notez qu'ils sont très grands. En effet, pour augmenter la vitesse, par exemple, d'un yacht de 40 mètres de 20 à 40 nœuds, le coût du système de propulsion augmente environ quatre fois et le coût total du yacht - de plus d'un tiers.
QUILLE
On observe depuis longtemps que les yachts à traînée latérale élevée naviguent mieux que ceux à traînée frontale et latérale égale. Les concepteurs ont été chargés d'augmenter la résistance latérale sans modifier la résistance frontale. Kiel s'est avéré être une décision très réussie.
Au fil des années, les constructeurs navals ont expérimenté sa forme et sa taille dans le but d’obtenir une efficacité maximale. Il s'est avéré qu'une quille longue et étroite fonctionne mieux, car sa fonction principale est de créer une portance lors du déplacement dans un courant d'eau. La quille est symétrique, elle n'est donc capable de créer une portance que si la direction du mouvement ne coïncide pas exactement avec l'axe longitudinal du yacht, c'est-à-dire le navire se déplace avec une certaine dérive latérale. C'est grâce à la dérive latérale que la quille traverse le flux selon un angle appelé angle d'attaque. La conséquence en est une augmentation du trajet d'écoulement du côté « supérieur », côté au vent. De ce fait, conformément à la théorie des ailes, du côté au vent, il y a une augmentation de la vitesse d'écoulement et une diminution de la pression. Du côté sous le vent de la quille, il y a une diminution de la vitesse d'écoulement et, par conséquent, une augmentation de la pression.
Une aile longue et étroite fonctionne beaucoup plus efficacement qu’une aile large et courte. Cette affirmation est vraie aussi bien pour la voile que pour la quille, qui, en fait, sont des ailes, situées uniquement verticalement. L'explication de ce phénomène réside dans les tourbillons qui se forment à l'extrémité de l'aile et créent une résistance supplémentaire au mouvement. Avec la même surface, une aile plus longue et plus étroite a plus de portance et le coût des formations de vortex est moindre.
En raison de la densité plus élevée de l’eau que de l’air, le rôle de la forme de la quille est particulièrement important. Avec les mêmes propriétés hydrodynamiques, une quille étroite et longue peut avoir une surface mouillée beaucoup plus petite, et donc moins de résistance. L'exemple le plus frappant de l'application de ce principe est celui des yachts prétendants à l'America's Cup, mais pour un yacht de plaisance ou de croisière ordinaire, une telle quille peut devenir un problème sérieux en raison de la limite de profondeur dans leurs zones de navigation (Fig. 3).
FORCES DE RÉSISTANCE
Il existe un ensemble assez complexe de forces qui entravent le mouvement du yacht. Résistance à l'eau aux mouvements du corps. Les molécules d'eau étant attirées les unes vers les autres et vers la surface du corps (forces de Van der Waals), tout mouvement s'accompagne d'une dépense d'énergie pour vaincre ces forces. La couche d'eau à la surface même de la coque est appelée couche limite ; sa vitesse de déplacement est maximale. À mesure que l'on s'éloigne de la surface du corps, la vitesse de déplacement des couches d'eau diminue, c'est-à-dire il y a un gradient de vitesse. La consommation d'énergie pour vaincre la résistance à l'eau est proportionnelle à la surface mouillée et à la vitesse de déplacement.
Les forces de frottement d’un liquide sont fondamentalement différentes des forces de frottement entre corps solides. Pour réduire la friction entre les surfaces des solides, celles-ci peuvent être polies et lubrifiées. Cela réduira les saillies sur la surface et remplacera le contact entre les pièces solides par un contact avec des molécules lubrifiantes. En principe, la lubrification du boîtier n'a pas de sens, puisqu'il se déplace dans un milieu liquide. Le polissage du corps n’élimine pas non plus la nécessité de séparer les molécules d’eau. Conclusion : le moyen le plus efficace de réduire les frottements est de réduire la surface mouillée.
Formation de turbulences est un phénomène d'écoulement bien connu. Lors d'un déplacement à faible vitesse, il n'y a pas de perturbations ni de turbulences dans l'écoulement, il est fluide, c'est-à-dire laminaire. À mesure que la vitesse d'écoulement augmente, des déplacements de molécules les unes par rapport aux autres apparaissent, l'uniformité disparaît et des turbulences apparaissent. Lorsqu’un niveau critique est atteint, le nombre de vortex augmente fortement et l’écoulement s’arrête. En conséquence, la différence de pression sur les différents côtés de l'aile diminue, ce qui entraîne la disparition de la portance. À la fin du XIXe siècle, l'ingénieur anglais Osborne Reynolds propose une formule dont le résultat est une grandeur sans dimension caractérisant le moment de transition d'un écoulement laminaire à un écoulement turbulent. Il s'est avéré qu'à une vitesse typique pour les yachts d'environ 5 nœuds (2,4 m/s), les turbulences commencent pour tout yacht de plus d'un demi-mètre.
En règle générale, les turbulences augmentent la traînée globale de quatre à cinq fois ! Une surface inégale et rugueuse conduit au fait que les turbulences se produisent plus tôt et sont plus prononcées. Par conséquent, pour les yachts à grande vitesse, il est très important que la surface de la coque soit lisse. Il est considéré comme suffisant que la rugosité du corps ne dépasse pas 0,05 mm. Habituellement, une telle surface peut être obtenue si la surface poncée est recouverte de deux couches de bonne peinture.
Pour une vitesse de vent de 5 m/s, que l'on peut qualifier de typique, des turbulences se produisent lorsque la largeur de la voile est supérieure à 3 mètres. Un décrochage à voile est également très dangereux. Si des turbulences se forment lorsque le flux d'air se déplace le long de la surface de la voile, la différence de pression sur les différents côtés de la voile disparaît et, avec elle, la force de levage (poussée) de la voile disparaît.
Mettre fin aux tourbillons, sont un autre facteur qui augmente la résistance. Ils se posent au bout de l'aile, et sur un yacht en haut de la voile ou en bas de quille. L'air et l'eau, se déplaçant le long de la voile ou de la quille, auront tendance à égaliser la pression sur les côtés opposés de la voile ou de la quille, passant d'une zone de haute pression à une zone de basse pression. La figure 4 montre un schéma d'un tel mouvement pour la quille. D’une part, l’angle d’écoulement augmente légèrement, d’autre part, il diminue légèrement. Du fait qu'au bord de fuite de la quille ou de la voile, les flux des deux côtés se rencontrent sous un certain angle, des tourbillons se forment, qui s'intensifient à mesure qu'ils s'approchent du sommet, et ici un vortex de pointe se forme. Le vortex de pointe entraîne une redistribution de la portance le long de l'envergure de l'aile, réduit sa surface effective et son allongement, et réduit sa qualité dynamique.
En figue. 5, on voit clairement comment des tourbillons se forment au sommet des mâts lors de la course qui s'est déroulée en brouillard épais, et sur la figure 6 les mêmes tourbillons sont visibles sur les ailes de l'avion.
Plus la quille est large, plus la résistance aux vortex est importante. En rendant la quille étroite et longue, les concepteurs augmentent le rapport de traînée portance-vortex. La même chose se produit avec les voiles étroites et hautes, surtout lors des déplacements sur des parcours pointus. Les ailes longues et étroites des planeurs sont fabriquées pour la même raison. Afin de réduire le freinage lié à la formation de tourbillons d'extrémité sur la quille, des ailes horizontales supplémentaires sont réalisées. Dans l'aviation, un tel dispositif est appelé winglet (Figure 7) ; il permet d'obtenir une répartition optimale de la portance sur la zone de l'aile. La théorie des ailes, pour minimiser la traînée induite, recommande l'utilisation d'une pointe arrière elliptique ou effilée, comme une ampoule à l'extrémité de l'aileron.
La quille des yachts modernes hors course est un compromis entre une quille courte et large confortable et une quille très efficace, avec de hautes qualités hydrodynamiques, étroite et longue, mais difficile à utiliser en dehors de la distance de course. Il en résulte un autre type de résistance écarts de débit d'eau pendant que le navire se déplace. Tout d’abord, cela dépend de la géométrie du corps. Il est clair qu'un corps étroit a moins de résistance qu'un corps large. Tout bateau est un compromis entre une traînée minimale et l'espace nécessaire pour les passagers et le fret. Depuis des siècles, les constructeurs navals recherchent la forme idéale pour un volume donné, en cherchant à garantir une résistance minimale de la coque. Même Isaac Newton s'est occupé de ce problème. La conclusion à laquelle il est arrivé est meilleure forme pour le corps, un ellipsoïde de révolution avec un tronc de cône fixé à la partie avant.
La modélisation informatique spatiale et les tests hydrodynamiques ont montré que la coque optimale est celle qui s'élargit doucement à partir de la proue et reste assez large à la poupe. Pour assurer une fluidité fluide à l'arrière, de nombreux concepteurs rétrécissent et surélèvent la partie arrière de la coque. Si l'écoulement à l'arrière n'est pas régulier, laminaire, les tourbillons créeront une résistance importante au mouvement.
VITESSE DU CAS.
Lors du déplacement, la coque crée une vague dont la longueur et la vitesse dépendent de la vitesse du yacht. Dès que le mouvement commence, plusieurs vagues courtes se forment sur l'eau, qui se déplacent le long de la coque. À mesure que la vitesse augmente, la longueur de ces ondes augmente et leur nombre sur la longueur du corps diminue (Fig. 8a). À un moment donné, le yacht atteint une vitesse à laquelle la longueur d'onde devient égal à la longueur coque de yacht, c'est-à-dire une arête à l'avant, une dépression au milieu de la coque et une deuxième arête au niveau de l'arrière (Fig. 8b).
Avec une nouvelle augmentation de la vitesse du yacht, la longueur d'onde augmente également, par conséquent, la deuxième crête se déplacera de plus en plus en arrière, derrière la poupe. À mesure que la deuxième crête recule, la poupe tombe dans la dépression située entre les crêtes. Si vous regardez la coque de côté, il s'avère que la proue est relevée, la poupe est abaissée et le yacht doit constamment gravir la vague, tandis que la résistance au mouvement augmente considérablement (Fig. 8c).
Ce type de résistance est appelé résistance aux vagues. Bien entendu, pour un bateau à moteur doté d'un moteur puissant et d'un fond plat, la vitesse à laquelle la poupe atteint le milieu (creux) de la vague n'est pas la limite. En ajoutant de la vitesse au moteur d'un yacht à moteur, vous pouvez augmenter la vitesse et passer du mode déplacement au mode planage. Cependant, la plupart des voiliers n'ont pas cette capacité et, dans la plupart des cas, la géométrie de la coque ne permet pas le mode planant. Ainsi, pour la plupart des yachts de forme traditionnelle, la résistance aux vagues s'avère être un obstacle insurmontable. Cela s'applique non seulement aux voiliers, mais aussi aux barges, aux pétroliers, aux grands navires à passagers, bref à tous ceux qui ne sont pas capables de planifier.
La vitesse à laquelle la longueur d’onde devient égale à la longueur de la coque à la ligne de flottaison est appelée vitesse de cette coque. Une augmentation supplémentaire de la vitesse est en principe possible, mais sans passer en mode planage, cela entraîne des coûts énergétiques très élevés. En pratique, il est très rarement possible d'accélérer un yacht à une vitesse une fois et demie supérieure à la vitesse de la coque.
La vitesse de la coque est déterminée par la formule - v=1,34√L,
où v est la vitesse en nœuds, L est la longueur en pieds. Ainsi, pour un yacht avec une longueur de flottaison de 20 pieds (6 m), la vitesse maximale sera de 6 nœuds. Pour un grand yacht de croisière avec une ligne de flottaison de 40 pieds (12 m), la vitesse sera d'environ 8,5 nœuds. Pour un navire de guerre de 300 pieds, la vitesse de la coque est de 23 nœuds.
En comparant tous les facteurs qui entravent le mouvement du yacht, nous constaterons que le frottement représente plus d'un tiers de la résistance totale, un autre tiers est dû à la formation de vagues, environ 20 pour cent est dû à la formation de tourbillons au niveau de la surface. surface de la coque, 10 pour cent est la résistance associée à la formation de tourbillons au niveau des bords de fuite et inférieurs de la quille. Le reste est dû à la résistance de la partie superficielle (résistance du longeron, turbulences de l'air formées par la voile, etc.). Bien entendu, le rapport des composants répertoriés peut varier considérablement en fonction de la forme de la coque, des conditions dans lesquelles le yacht se déplace, de sa trajectoire par rapport au vent, etc.
Pour résumer, on peut formuler les règles suivantes : le yacht qui avance le plus vite est celui qui a une coque plus longue et plus étroite, une plus grande surface de voilure et une plus petite surface mouillée. Bien entendu, des règles aussi simples peuvent conduire les concepteurs à fabriquer de longs bateaux avec des cabines qui n'offrent même pas un confort minimal. Mais toute décision de conception est un compromis entre des souhaits mutuellement exclusifs. Pour le mouvement d'empannage, il est souhaitable d'avoir de larges voiles carrées qui capteront facilement le vent et une quille de taille minimale. En revanche, les voiles hautes et étroites fonctionnent mieux pour la navigation au près car elles offrent le meilleur équilibre entre portance et pertes de vortex. La quille sur les parcours pointus doit être longue et étroite pour créer une résistance latérale maximale avec une surface mouillée minimale. Mais une telle quille est très gênante en dehors des circuits ou simplement en eau peu profonde. Une quille courte avec un bulbe ou des ailes horizontales est un excellent compromis satisfaisant la plupart des plaisanciers.
La physique de la voile expliquée : une introduction