4.1 Vents apparent et réel
Le vent mesuré par l'anémomètre est le vent apparent Va résultant des vents réel Vr et relatif du bateau Vb, son angle Aa est indiqué par la girouette. Par les formules de résolution des triangles :
Vr = (Va2 + Vb2 - 2 Va Vb cos Aa)½ et Ar = Aa + arcsin(Vb sin Aa / Vr)
Les centrales de navigation font ces calculs et donnent en outre la direction du vent réel si le cap est fourni.
Les raisonnements qui suivent sont basés sur le vent réel, le réglage des voiles et les réactions du barreur sont guidés par le vent apparent ressenti sur le bateau. Celui-ci variera pour un écart de barre, un ralentissement ou une accélération du bateau...
4.2 VMG
En projetant le vecteur vitesse surface du bateau sur l'axe du vent on obtient la VMG ou vitesse utile, gain effectif contre le vent au près ou sur le vent au portant :
VMG = Vb cos Ar (nulle au travers, négative au portant)
Pour aller de A à B les lay lines matérialisent les caps (OTA) de meilleure VMG suivant les performances du bateau et délimitent le cadre de louvoyage. On doit rester à l'intérieur sinon, outre le chemin inutile, on perd sur l'angle de remontée au vent.
4.3 Influence du courant
Sous l'action d'un courant traversier la route fond Rf devient asymétrique par rapport à l'axe du vent. Le vent reçu est modifié : vent surface Vs, combinaison vectorielle du vent réel Vr et du vent relatif courant Vrc (opposé de Vc).
Pour une même vitesse surface le meilleur bord est celui contre le courant qui ramène dans le lit du vent : à droite si le courant vient de la moitié droite du plan d'eau (babord amure au près, tribord amure au portant) et inversement.
4.4 Allongements de route
En général un écart de la route directe a pour but un gain de vitesse, au moins suffisant pour compenser l'allongement du parcours, sinon plus pour gagner en temps. On définit la VMC, vitesse de progression vers la cible, par projection du vecteur vitesse fond sur la route théorique. Le CMG est l'angle de route associé à la VMC. Ces écarts de route sont surtout rentables pour des vents faibles ; d'autre part se méfier d'un vent qui tourne du mauvais côté !
| angle initial | 35° | 40° | 45° | 50° |
|---|---|---|---|---|
| écart de -10° | -12 % | -14 % | -16 % | |
| -5° | -5% | -6 % | -8 % | -9 % |
| +5° | +7% | +8 % | +10 % | +12 % |
| +10° | +10% | +19 % | +23 % | +29% |
Ce qui est exposé au § 3.2.2 ne s'applique qu'aux allures portantes, ou aux bateaux à moteur. Au près il faut tenir compte de l'angle initial du vent réel :
Δm / m = (cos α / cos α') - 1
Le tableau ci-contre donne les variations de distance pour des écarts négatifs (on lofe) et positifs (on abat) pour des angles initiaux à 35, 40, 45 et 50° du vent ; variations considérables qui expliquent la sensibilité du près.
4.5 Polaires de vitesse
La vitesse du voilier est portée sur un diagramme en coordonnées polaires (d'où le nom) suivant l'angle du vent
réel, à raison d'une courbe par force de vent et jeu de voiles. Certains constructeurs
fournissent ces polaires, plutôt issues de logiciels de prédiction des performances (ou complétées à l'aide de
ceux-ci) que d'essais réels. On imagine en effet le nombre de mesures nécessaires pour différentes combinaisons de
voiles, allures et forces du vent.
Il faut ajouter en pratique l'influence de l'état de la mer et de la propreté de la coque. Mais ces polaires
donnent une bonne idée du comportement du voilier, peuvent aider au choix des voiles (génois ou spinnaker au
travers)...
Sur la figure ci-contre une seule courbe est représentée, de forme typique avec l'angle mort contre le vent
et la chute de vitesse au plein vent arrière par rapport au largue.
La tangente à la courbe (en vert) donne la VMG optimale et l'angle de remontée au vent.
La même construction est applicable au portant.
© G. Navarre, 2006. Màj 05/01/2021.