Physalia, 9 mois après le premier essai

24 septembre 2016

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En 2015, en 48 jours, nous sommes passés d’une idée et d’un premier schéma de voile gonflable à la réalisation d’un produit complexe. Où sommes-nous environ 270 jours plus tard ?

Pour ceux qui ne connaissent pas Physalia, une étape s’impose : la lecture du premier article sur cette bestiole « Physalia, voile aile gonflable » : la genèse, les buts, avantages/inconvénients…

Alors que le plus gros a été réalisé, la conception et la réalisation, fin 2015 Physalia méritait d’être testée dans différentes conditions mais aussi améliorée. D’où un investissement moins important de FM et encore plus de travail pour Armand Torre le pro. de la couture et de la conception de kites.

Le 20 décembre Physalia avait connu à Argeles son baptême de l’air sur un class A à gréement inclinable. Le vent n’était pas trop fort, de bonnes conditions pour un premier essai (6/8 nœuds maxi). Malgré la faiblesse du vent, Armand avait pu vérifier la réversibilité du profil. Restait à tester Physalia  dans des vents  beaucoup plus forts pour vérifier son potentiel. De nombreuses questions avaient alors été soulevées et l’aspect de la voile n’était pas très satisfaisant.

La partie de ping pong, avec des e-mails en guise de balle, a recommencée : « peut-être faut-il modifier la forme des boudins, mettre des lattes plus rigides… ? ». Mails une nouvelle fois accompagnés de schémas, photos et vidéos.

1 – Quelques défauts présents lors des premiers essais

Profil déformé entre les lattes, les peaux collent aux boudins

Peaux « pas assez tendues » - photo A torre 03-2016

Peaux « pas assez tendues » – photo A torre 03-2016

Déformations au niveau des extrémités des goussets de lattes

Déformation voile sans camber - photo A torre 03-2016

Déformation voile sans camber – photo A torre 03-2016

Plis au point d’écoute

Plis sur point d’écoute – photo A torre 03-2016

Plis sur point d’écoute – photo A torre 03-2016

2 – Les points positifs

  • Réversibilité du profil même par vent faible
  • Très bon cap du cata pourtant face à un dériveur affuté
  • Belle allure de la voile
  • Montage facile…

3 – Les modifications

Autant nous avions avancé vite entre le premier coup de crayon (de souris) et d’aiguille, autant d’un commun accord nous avons estimé qu’il fallait ralentir un peu pour « laisser le temps à nos idées de murir » !

Au final, Armand a :

  • augmenté le nombre de lattes,
  • augmenté leur rigidité,
  • allongé les lattes jusqu’au mat et les a équipées de cambers,
  • renforcé le point d’écoute pour éviter les plis,
  • supprimé la bôme,
  • rajouté un zip qui permet de hisser et d’affaler la voile sur le mat à la verticale,
  • abandonné de la possibilité d’incliner le gréement (gréement qui peut être intéressant pour voler, la haute compétition… mais autant sur le papier cela peut être performant autant pour du « loisir sportif » et l’essai d’un nouveau type de voile, cela rend les choses plus complexes…).

4 – Les principales modifications

Changement lattes et cambers

Les lattes, équipées de camber « maison »,  viennent maintenant en buté sur le mat, ce qui a pour effet de supprimer tous les plis disgracieux.

Armand a réalisé un premier jeu de cambers avec une liaison souple sur l’axe de manière à obtenir des pièces solides tout en étant flexibles. De l’autre côté de la France, le compère d’Armand (moi) découvre en photo et vidéo les cambers munis d’une partie souple. Cette liaison souple lui rappel une discussion qu’il a eu en 1992 avec le concepteur des chars à voile SeagullJean Philippe Krischer lui expliquait  son rêve de pouvoir partir d’un morceau de matériaux résistant et de le modifier sur une partie seulement pour la rendre souple…

Mais même si l’idée était bonne, le résultat n’était pas parfait. Ces cambers rendaient la voile plus rigide mais il restait encore des plis. Avec les nouveaux cambers fabriqués avec des sangles, et qui prennent appui sur le mat, la voile est parfaite.

Projet cambers V2 – dessin A Torre 03-2016

Projet cambers V2 – dessin A Torre 03-2016

Cambers V2 – photo A Torre 03-2016

Cambers V2 – photo A Torre 03-2016

Aspect voile avec cambers – photo A Torre 04-2016

Aspect voile avec cambers – photo A Torre 04-2016

Guindant avec fermeture

Le zip permet de hisser et d’affaler la voile sur le mat monté et on peut maintenant utiliser n’importe mat qui si prête.

 

L’avant du mat et la fermeture de la voile – photo A Torre 04-2016

L’avant du mat et la fermeture de la voile – photo A Torre 04-2016

Mise en place zip et essais avec vidéo – A Torre 04-2016

Mise en place zip et essais avec vidéo – A Torre 04-2016

Point d’écoute

Le renforcement à permis de supprimer des plis et d’améliorer l’utilisation sans bôme. L’absence de bôme permet de gagner en poids, de limiter les chocs, de simplifier le montage…

Le point d’écoute modifié extrait vidéo – A Torre 04-2016

Le point d’écoute modifié extrait vidéo – A Torre 04-2016

5 – Nouveaux essais en mer 1, vent faible

Ces nouveaux essais se sont déroulés le 15 avril et le résultat est très très satisfaisant (alors qu’Armand testait Physalia, Fred était à La semaine affoilante où ce foil aérien aurait eu fier allure). Voici les commentaires d’Armand une fois la combinaison rangée :

L’aile montée et à terre comme en navigation est très belle.

Les peaux sont tendues on voit nettement moins les boudins.

Le régale c’est de voir la voile qui ne faseille pas lorsque  le bateau est au bord de l’eau sur la plage, c’est flagrant, la voile du Moth de mon copain faseillait un max et la mienne rigide qui ne bougeait pas.

C’est vraiment un concept idéal pour une  voile de vent fort.

Sur l’eau je manquais un peu de puissance : voile trop petite….

Un bilan très positif.

 

6 – Nouveaux essais en mer 2, vent fort

Nouveaux essais le 23 avril, cette fois par vent fort, et nouveau compte rendu :

… je commence d’abord à faire un petit tour de reconnaissance en voiture, c’est faisable les copains naviguent en planche avec des 4.2 m il y a des rafales mais aussi beaucoup de molles, je tente le coup et vais chercher le bateau, mais au retour je ne vois plus les molles !!!

Bon je décide quand même de gréer la voile histoire de voir juste dans du vent très fort si c’est facile, oui c’est facile avec de grosses rafales même si le bateau gréé sur la plage bouge beaucoup la voile rigide ne faseille pas du tout sauf un peu en tête de mât…

Je regarde le plan d’eau, le bateau étant préparé, je me dis « tu voulais un bateau pour pouvoir naviguer dans ces conditions, tu l’as, maintenant il faut y aller ! ». Là je ne suis pas fier, du monde en plus me regarde. Et puis zut, je tente le coup, au pire je casse et me retourne mais le vent va me rabattre du bon côté. Je saute dans le bateau, après un petit coup de fouet je m’aperçois que je peux ralentir le bateau, ça me rassure.

Je commence mon premier bord, finalement je me dis c’est possible et arrive le moment du virement de bord. Aie je n’y arrive pas,  le vent est trop fort et je n’ai pas l’habitude, seul solution faire un empannage  je le lance, pas fier du tout, ça passe !!!

Un autre bord et ainsi de suite, finalement je trouve le coup pour virer de bord et là c’est ENORME le bateau accélère sans prendre de gite. Je sens une aile « no limit », j’attends les claques avec impatience tu ne peux pas t’imaginer même dans ces conditions je me sens en sécurité.

L’aile ne se déforme pas c’est fabuleux quand les claques arrivent je sens une accélération comme lorsque ce bateau était équipé en kiteboat…

Lors de mes navigations en cata, lorsque le vent montait et que j’arrivais toujours à contrôler le bateau, la gite augmentait proportionnellement ce qui demandait, soit de se mettre au rappel, soit de bien faire attention en régulant la puissance. Là c’est diffèrent la puissance est directement transmise au bateau, ce qui permet des accélérations avec une prise de gite très limité. Si dans des conditions plus faibles, c’est frustrant de ne pas voir la coque au vent se soulever, là au contraire c’est très sécurisant. On borde un peu et le bateau accélère.

Maintenant, est-ce lié à la petite surface, la petite hauteur de mat (position basse du CV) ou d’autres trucs et non au fait que c’est une voile épaisse ? En tout cas j’ai trouvé mon arme pour naviguer dans des conditions extrême et je peux te dire qu’au milieu des planchistes je n’étais pas du tout ridicule !!!

Bon, un mat légèrement tordu, une petite entorse à la main survenue lors du premier empannage en voulant accompagner la voile j’ai pris un coup avec la grosse poulie  Mais un bilan très satisfaisant.

Relevé force vent 23/04/2016 La Franqui

Relevé force vent 23/04/2016 La Franqui

7 – La suite de la suite

Les nouvelles sorties ont permis de déceler de nouveaux petits « trucs » à améliorer …

Mais la vie réservant à tous son lot de surprise…, il va falloir un certain nombre de mois avant de poursuivre les essais de Physalia. D’où ce récapitulatif des derniers essais, les prochains n’étant pas pour tout de suite. Mais ce temps de « repos » va mettre mis à profit pour faire tourner nos neurones… Nous ne sommes pas pressé, jusqu’à présent, plus des modifications sont réalisées, plus la voile s’améliore. Et  pourtant Armand et parti d’une aile de kite pour réaliser Physalia…

8 – Conclusions

La bête à du potentiel !

Rendez-vous en 2017 pour un nouveau point…

Bien sur certains regrettent sûrement l’absence de photos de détails, de vidéos de meilleure qualité… Physalia est timide et cela apporte une petite dose de suspens !

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Question/réponse 6 : Possible modélisation de la ventilation

7 septembre 2016

Par Robinson Bassy et Grégoire Archambeaud

schema-ventilation-foil-en-v-f-monsonnec-02-2016

Nous sommes deux étudiants en deuxième année de prépa scientifique (option PC). Nous réalisons un TIPE autour de la problématique suivante : Comment améliorer les performances d’un bateau à foil en limitant le phénomène de ventilation grâce à des fences ?.

Notre démarche scientifique serait la suivante

1) Modéliser informatiquement deux profils de foils, un avec fences et l’autre sans et modéliser leur performances grâce à Héliciel par exemple.

2) Imprimer ces profils par imprimante 3D

3) Les tester en canal hydraulique, pour essayer de mettre en évidence l’apport des fences point de vue ventilation, notamment par rapport à la vitesse d’apparition de la bulle d’air, qui devrait être plus élevée pour le foil avec fences. Il semble difficile d’installer des capteurs de force en canal hydraulique et donc de tracer deux courbes de finesse, donc l’expérience risque d’être simplement basée sur cette vitesse d’apparition. Notre but est de valider (ou pas) la modélisation théorique informatique.

Nous nous inspirons grandement de cette vidéo :

Les problèmes que nous rencontrons sont les suivants

  • Nous n’arrivons pas à savoir si des logiciels tels que Héliciel prennent en compte le phénomène de ventilation, et s’ils peuvent comme nous l’espérons nous fournir à l’avance une vitesse d’apparition du phénomène ou au moins son impact sur la portance. Il faut bien sûr que nous en soyons sûrs avant de demander à nos profs d’acheter le logiciel en question. Qu’en pensez-vous ?
  • Nous n’avons quasiment aucune info sur la faisabilité de nos expériences en canal hydraulique. En effet, nous ne savons pas à quelle vitesse va apparaître le phénomène et donc si le canal que nous comptons utiliser (celui de l’Ecole Centrale de Lyon) pourra atteindre des vitesses suffisantes. Avant de continuer notre projet, il nous faut donc impérativement savoir si dans l’idée notre expérience est « plausible » et réalisable avec un foil « imprimé » peu résistant. Auriez-vous connaissance d’éléments théoriques simples, d’une modélisation nous permettant d’approximer cette vitesse ?
  • Nous n’arrivons pas à déterminer de manière certaine si le phénomène sera plus intéressant à observer sur un foil en V ou un en T, même si nous penchons fortement pour le foil en V, car la surface d’apparition de la bulle serait plus grande. Qu’en pensez-vous ?

D’avance merci pour vos conseils !

« Complément d’info. et nouvelles questions » 15/11/16

Il y a quelques jours nous avons effectué nos premiers tests en canal hydraulique, avec un foil en V, à peu près à 45° (angle diédral) et une vitesse d’écoulement de 1m/s. Nous avons, pour un certain angle d’incidence, observé clairement la création d’une bulle d’air le long du profil (nous pouvions presque glisser notre doigt sans être mouillé jusqu’à une profondeur importante). Pourtant nous n’arrivons pas à savoir si la bulle d’air est de la ventilation ou simplement un effet du décrochage. En effet, elle se crée à un angle d’incidence important et l’eau semble « sauter » au dessus de la paroi au lieu de s’y coller. De plus, les forces exercées par le foil semblent changer brusquement d’orientation à ce moment précis, comme lors du décrochage. Il s’avère donc que nous avons un crucial problème d’interprétation : peut-on parler de « ventilation dûe au décrochage » ? Le décrochage est-il induit et/ou aggravé par la ventilation ou est-ce l’inverse ?

Il semble en effet important de savoir si il faut distinguer ce type de ventilation d’une ventilation naturelle, apparaissant sans décrochage simplement à cause d’une dépression suffisante sur l’extrados. C’est dans tout les cas une piste intéressante pour nous d’étudier le lien entre les deux phénomènes.

Merci pour votre aide

Robinson Bassy et Grégoire Archambeaud

Tests en canal hydraulique - Robinson Bassy et Grégoire Archambeaud 11-2016

Tests en canal hydraulique – Robinson Bassy et Grégoire Archambeaud 11-2016

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