l’aileron (”fin” en anglais) crée par effet hydrodynamique la force qui s’oppose à la dérive due à la composante de la portance de la voile perpendiculaire à la trajectoire.
forces sur une planche à voile, tiré de [2], forces en livres (lbs)
Pour une planche bien équilibrée, la position optimale du planchiste et de sa voile implique une force latérale sur l’aileron d’environ le tiers du poids total, soit environ 50 kg au maximum.
Les ailerons de windsurf ont un profil symétrique permettant de les utiliser sur les deux bords.
La force latérale est créée par un “angle d’attaque” entre la direction d’écoulement de l’eau et l’axe de la planche : le nez de la planche pointe dans une direction légèrement plus au vent que le cap suivi.
L’angle d’attaque dépend du profil, mais surtout de la surface de l’aileron : plus l’aileron est grand, plus l’angle d’attaque nécessaire à créer la force latérale est faible.
Le “spinout”
la FAQ de windsurf.rec (en anglais) décrit un phénomène qui surprend parfois les planchistes dans des conditions extrêmes: le “spinout”.
Il se manifeste comme un lof brusque, glissade de l’arrière de la planche comme si l’aileron s’était cassé brutalement.
3 causes distinctes ou combinées peuvent provoquer la perte d’efficacité de l’aileron
le décrochage, du à une angle d’incidence trop élevé : l’écoulement de l’eau devient alors turbulent autour de l’aileron
la ventilation, due à la présence d’air sous la planche ou de bulles dans l’eau, notamment en réception de saut où l’angle d’incidence peut simultanément être momentanément élevé. L’aileron se trouve alors dans un mélange eau-air turbulent et peu dense.
la cavitation, souvent invoquée par les frimeurs de planchistes sur certains forums,ne peut se produire que vers 40-45 noeuds, seuls les chasseurs de records ont peut-être “réussi” à créer une bulle de vide autour de leur aileron…
Remèdes
en cas de décrochage (= spinout à basse vitesse), les conseils [4], [5] sont :
réduire la pression sur le pied arrière, voire le tirer à soi en soulevant rapidement la planche par le strap. Ceci réduit instantanément l’angle d’attaque. et rétablit l’écoulement laminaire.
réduire la surface de voilure. Finian Maynard a réalisé son record avec une voile de 5m², soit la moitié des 10m² permis par la classe !
augmenter la taille de l’aileron. Maynard en avait un de 28 cm [3]
pour éviter la ventilation, il faut maintenir la planche en contact avec l’eau, donc absorber les vagues avec les jambes
Source : http://foils.wordpress.com/2007/07/06/w ... t-spinout/
Références:
[1]The Drake Chronicles Page: Physics of Windsurfing sur star-board.com
[2]Jim Drake “An Introduction to the Physics of Windsurfing“ , 2005
[3]A. Kunoth, M. Schlichtenmayer, C. Schneider “Speed Windsurfing: Modeling and Numerics “, 2006, Int. J. of Numerical Analysis and Modeling, Computing and Information, Volume 4, Number 3-4, Pages 548–558
[4]discussion sur plusieurs thèmes dont le spinout sur le forum de Starboard.
[5]FAQ de windsurf.rec(en anglais)
[6]interviews de Ian Fox et Martin Van meurs sur windsurf.me.uk
[7]Airfoil Designs Help Improve Sailboard Performance, Gerhard Opel, Tectonics, Maui