INTRODUCTION

Introduction

Pourquoi ce choix?

On pourrait se demander pourquoi deux montagnards tels que nous, qui plus est, des skieurs, ont choisi comme sujet de TPE un voilier de course au large ! La réponse est que nous sommes tous deux passionnés de voile... mais l'été. Nous trouvons ces engins magnifiques, avec leurs lignes épurées et leurs looks racés. Ces F1 des mers ont de plus pleins d'aspects techniques à explorer dans de nombreux domaines (structurel, économique, médiatique, l’humain, la météo etc...). Nous avons assez naturellement choisi de traiter l'aspect technique du bateau en lui même (matériaux, conception, innovations techniques ...). 

Notre questionnement:

Le Volvo Ocean 65 (et son prédécesseur le VO70, qui n'est différent que dans certains détails) ont beaucoup de records à leur actif (Voir la page consacrée à ce sujet).
 Mais alors, techniquement parlant, en quoi et grâce à quoi le Volvo ocean race 65 est-il le meilleur bateau de sa catégorie (voiliers monocoques) ?

Pour expliquer pourquoi ce voilier est si performant, nous avons exploré plusieurs axes de recherches (il y en a évidemment énormément mais nous ne traiterons que ceux-ci dans ce TPE)

Avant Propos

Vor 65/70 le meilleur monocoque au monde

I/Les formes et les forces en jeu

1/le principe de la coque planante
2/l'étrave inversée
3/Petite conclusion mathématique 

II/Un contrepoids astucieux 

1/le principe 
2/la quille du VOR 65 
3/démonstration

 III/Une ossature ultrarésistante

1/Un peu d'histoire

2/ Pourquoi et comment utiliser le carbone.

3/Industriellement et chimiquement parlant

Bonus:

l'interview de Franck Cammas 


voir droite de l'écran dans le menu pages

Quelles sont les caracteristiques importantes pour les performances d'un voilier?

Voici les caractéristiques que les concepteurs de voiliers essaient d'améliorer sur les voiliers de course.

Tout d'abord, nous allons voir ce qui rend un voilier rapide. Cela à pour but de vous familiariser avec toutes les forces et contraintes auxquelles sont soumis les VO. C'est un peu comme pour une voiture: la puissance, l'adhérence, l’aérodynamique ou le couple. mais pour les voiliers c'est:

 l'hydrodynamique:

La coque d'un bateau avance dans un fluide: l'eau. Il y a donc des forces de freinage hydrodynamique qui s’exercent sur le voilier. Plus le bateau est hydrodynamique plus il va vite.

le bulbe (le contrepoids de la quille) est dans cette configuration idéale

le couple de redressement:

Le couple de redressement la capacité du bateau à ne pas se retourner quand le vent souffle dans les voiles. C'est ce qui donne de la puissance au voilier. C'est la force avec laquelle le voilier va contrer la force des voiles pour la transformer en mouvement, ce qui le fait avancer. Plus le couple de redressement est élevé, plus le voilier pourra mettre de grandes voiles et donc, prendre plus de force du vent et il ira donc plus vite.
Pour cela il y a plusieurs techniques:
Élargir au maximum le bateau pour le rendre plus stable. C'est le cas des multicoques:

un bateau large est plus difficile à faire pencher qu'un bateau étroit. Le couple de redressement est donc meilleur.

Un autre moyen est d'utiliser un contrepoids et la gravité:

le contrepoids est appelé quille qui redresse le bateau

L'antidérive:

Du fait que le vent frappe le bateau de côté, ce dernier à tendance à se déplacer vers le coté plutôt que vers l'avant. On appelle cela la dérive, le bateau avance en crabe. Cela crée un dérapage, donc du freinage. Ainsi plus la dérive est réduite, plus la transformation de l’énergie de la voile en un mouvement vers l'avant sera efficace.

un schéma est souvent mieux qu'un long discourt

Le poids(la masse):

Comme tout engin qui tend à aller vite, plus un bateau est léger, c'est à dire une masse faible, plus il va vite. C'est parce qu'il faut moins de force pour le faire avancer (loi de l'inertie, première et deuxième loi de newton).

La résistance:

Du fait de toutes ces forces et ces contraintes auxquelles sont soumises le bateau, sa structure doit être très résistante. Plus il est solide, plus il peut transformer le vent en vitesse sans se briser.


Voici donc les grands axes de la recherche des cabinets d'architectes navals actuels. Maintenant nous allons voir comment les concepteurs des VO65 ont fait pour les optimiser au maximum.

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