Le plan anti-dérive
Nous avons précédemment expliqué la poussée vélique.
Nous avons vu que cette poussée était toujours perpendiculaire a la voile.
Mais la voile n’est pas toujours perpendiculaire au bateau, par conséquent la force transmise au voilier ne sera pas toujours dans l’axe de celui ci .
Le navire ne peut donc pas se déplacer tout droit. On dit qu’il avance en crabe.
Cependant une solution existe.
En effet nous pouvons décomposer la poussée vélique en deux vecteurs, l’un parallèle à l’axe longitudinal du bateau, appelé composante propulsive, et l’autre perpendiculaire a cet axe, la composante de dérive.
Pour éviter que le bateau ne se déplace en crabe, il faudrait diminuer la composante de dérive au maximum.
C’est pour cette raison que le plan de dérive a été créé (aussi appelé quille ou dérive)
Le plan de dérive est immergé dans l’eau, perpendiculaire à l’axe du bateau.
Le plan, en interagissant avec l’eau qu’il rencontre, va créer une force antidérive.
En effet, la dérive va dévier le flux d’eau qui la rencontre en le divisant en deux parties.
Une partie du flux qui passe derriere la derive, (coté extrados) parcourt plus de distance que le flux passant devant (coté intrados). Il est donc accéléré pour arriver a la sortie de la déviation en même temps que la seconde partie du flux.
Or d’après l'effet venturi :
-
la pression d’un fluide diminue quand sa vitesse augmente
-
augmente quand sa vitesse diminue
On a donc du coté extrados une dépression qui se forme et une surpression coté intrados.
La surpression pousse la quille et la dépression l’aspire.
Nous pouvons représenter la force de dépression et la force de surpression par deux vecteurs
Ainsi, force antidérive= vecteurAB+vecteurB
=vecteurAC
Pour trouver la force antidérive, on utilise la relation de chales et on additionne les deux vecteurs de surpression et de depression.
D’après cette interaction eau-derive, on obtient une poussée sur le bateau. Cette poussée est exercée dans le sens opposé à celui de la composante de dérive de la poussée vélique.
Il ne reste donc plus que la composante propulsive de la poussée vélique pour mouvoir le bateau. Il peut donc avancer, non plus en crabe, mais dans son axe.
Si mon bateau n’avance pas, ma dérive n’a aucun effet. Problème rencontré dans le démarrage ou la relance du bateau lors du virement.
Pour mieux comprendre la portance qui se crée sur la dérive, il faut retourner dans la rubrique La poussée vélique.
Car c'est exactement le même principe qui s'exerce. Seul la densité des fluides change.
C’est pour cela qu’un dériveur possède une dérive proportionnellement plus petite que la voile car les forces qui s’y appliquent sous l’eau sont plus importantes que dans l’air (un rapport de 800 fois la surface et 28 fois la longueur).