Aérodynamique des Jonques modernes

Salut,

Il y a quelques infos sur le net, mais assez peu en langue française.
Les principales source sont :
www.voiles-alternatives.com[...]
mandragore2.net[...]
voilesdejonques.free.fr[...]

Une expérience sympa avait été faite sur des optimistes :
www.voiles-alternatives.com[...]ist.pdf
Mais le gréement Jonque qui avait été fait pour cet événement était loin d'être optimisé à hauteur de ce qui existe actuellement.

La référence en anglais est la Junk rig association : junkrigassociation.org[...]
Ils ont apparemment plein de documentations mais je lis très mal l'anglais technique.

En gros, je retiens de toutes ces lectures c'est que les principaux avantages de ce gréement sont sa facilité d'utilisation, de construction et de réparation, pour des performances dans la moyenne des croiseurs Marconi.

Concernant les performances aérodynamiques, il y a débat.
Les jonques ont mauvaise réputation en France car très mal connues. La plus part du temps elles remontent mal au vent parce que le gréement est installé sur des coques lourdes, à quille longue, qui de toutes façons ne sont pas faites pour ça.

Mais les expériences anglo-saxonnes semblent prouver qu'on peut arriver à une belle efficacité, même au près.

Je n'ai pas de grandes connaissances théoriques en aérodynamique, mais pour moi un plan porteur efficace doit être plutôt long (en hauteur), avec un creux à 1/3 du guindant

J'ai compris qu'il y avait principalement deux "écoles" dans les voiles de jonque : les plates qui jouent surtout sur le vrillage avec l'écoute multiple au bout de chaque bambou, et celles "cambrées" avec du creux dans les panneaux.

Je ne comprends pas bien ce qui est décrit par panneau "cambré".
Vu la forme des panneaux (en gros des rectangles horizontaux, en tout pour la moitié basse de la voile), le creux doit être donné dans le sens horizontal, mais je ne comprends pas comment l'écoulement peut se faire ?

J'ai du mal à comprendre comment une multitude de petits panneaux peuvent être aussi efficaces qu'un seul grand plan porteur homogène.

La plus-part des infos que je trouve datent de bientôt 10 ans (2010-2014), peut-être qu'il y a eu d'autres expérimentations intéressantes depuis ?

Si vous avez des éclairages... ?

L'équipage
20 fév. 2022
20 fév. 2022

Les voiles de jonque , c'est assez rare en croisieres . Il y a un moment déjà, j'avais vu peter Hill sur son cata en partance pour l'Antartique. Voiles de jonque verte. Wharram avait testé ces voiles sur son grand cata. C'était pour tester et le tissu était un genre toile de bâche. Pas très concluant, il me semble ??


SailCamille:Rare en France, un peu moins chez les anglophones (notamment Nouvelle-Zelande).·le 20 fév. 2022 19:17
20 fév. 2022

Je me suis plus intéressé aux voiles épaisses. Une belle rencontre avec Lulu sur sa Lutecia.
Mat bois, costaud , des wishbones en bois (!!) Et roule ma poule pour la Patagonie et le Pacifique.
Plus tard , les 2 mats ailes pivotants de "matin bleu".
Meme principe sur le cata "kalim" mais mats pivotants en carbone a section bien plus fine. 1 dans chaque coque.
Ces greements ne nécessitent que peu d'accastillage et pas de cable.


tikipat:pour kalim juste un winch par mat et basta ... pas d haubanage , mais la construction des mats tout carbone , il faut connaitre ·le 20 fév. 2022 13:20
20 fév. 2022

bonjour, la dynamique des fluides est la base scientifique qui s'applique. les lois en sont bien connues et vous pouvez vous y référer pour faire une approche comparative des différentes formes de voile. les essais avec les Optimistes sont résumés dans un graphique montrant les polaires de chaque type de voile. on distingue la différence obtenue en fonction d'un écoulement laminaire de l'air (écoulement ou le flux reste "attaché" au profil) et selon un écoulement perturbé (le flux devient turbulent et se décroche de l'extrados du profil). il en découle que chaque type de voile a une performance différente selon l'angle d'incidence ou elle reçoit le vent (angle du vent relatif par rapport à la corde du profil). une voile bermudienne obtient un meilleur rendement avec un angle d'incidence faible ce qui la rendra plus efficace au près. une voile de forme plus rectangulaire (voile au tiers) développera une force plus importante si elle est orientée avec une incidence plus forte (utile pour tirer des filets ou transporter des charges). au delà de l'angle d'incidence la forme du profil est importante pour développer la force de portance et cette forme optimale est différente selon la vitesse du vent. la portance est obtenue par la dépression qui se forme sur l'extrados du profil et vient s'ajouter à la pression exercée sur l'intrados. le rendement global donne une portance qui est indiquée avec une notation relative, 1,4 par exemple avec un angle d'incidence de 20° (voile bermudienne) et 0,9 pour la même voile avec un angle d'incidence de 90°. comme vous le soulignez l'allongement de la voile est un élément important pour caractériser la finesse du plan de voilure. les tests réalisés avec les optimist sont en ce sens utiles à la compréhension.
l'autre volet de cotre question porte sur l'adéquation entre la voilure et le programme de navigation. vous y ajoutez avec raison la comparaison des carènes des navires. en effet c'est le couple plan de voilure/plan de carène qui est à essayer d'optimiser en fonction du programme de navigation. les jonques sont des navires de charge qui naviguent dans des régions de mousson et à l'embouchure de grands fleuves ce qui est peu comparable avec une activité de loisir sur les cotes européennes. ainsi il n'y a pas de système qui serait meilleur que les autres, il existe des solutions plus pertinentes à un endroit donné pour un usage précis et avec un budget équivalent. vous observerez que l'on parle à nouveau de cargos à voile pour limiter la pollution.
sur le plan technique la question porte sur le profile de la voile de jonque, cambré ou plat. comme le panneau est tenu par deux esparts rigides (bambous) on imagine mal comment parvenir à lui donner un profile variable. une première réponse serait la flexibilité du bambou (de la latte) dans la mesure ou la chute est contrôlée afin d'éviter un déversement, ce qui est le cas de la voile de jonque. cette possibilité est limitée et dépend aussi de la force relative développée par la voile par rapport à la rigidité des "lattes". comme pour toute voilure ce sont les réglages qui vont permettre d'obtenir le meilleur rendement.
en conclusion chaque type de voile à des caractéristiques qui sont exploitables selon le programme de navigation et la dynamique des fluides s'applique sans aucune restriction.
cordialement.


SailCamille:Merci Flaneur !Je n'aurais pas du dire que je n'y connais rien, parce qu'en vrai je connais à peut près tout ce qui se dit comme généralités dans les cours d'aéro-hydro pour l'apprentissage de la voile.Mais là où je décroche, c'est justement dans la lecture fine des données issues des expérimentations en soufflerie, ou des études plus scientifiques sur le sujet.Je te rejoins complètement sur la conclusion, chaque type de voile a été développée selon des contraintes diverses (géographique, type de travail etc.), et il serait à priori absurde de juger les profils uniquement sur leur capacité à développer de la portance au près serré.Seulement, il se trouve que les voiles de jonques ont été réappropriées depuis les années 80 par des plaisanciers, et que certains passionnés affirment arriver à remonter au vent aussi bien qu'avec un gréement bermudien. D'où mon interrogation ! Comment est-ce possible, avec cette forme divisée en plusieurs petits profils faiblement réglables ?·le 20 fév. 2022 19:16
flaneur:la performance au près s'analyse en deux facteurs, l'angle de remontée au vent et la vitesse qui sont résumés dans le VMG. les tentatives d'optimisation comportent souvent une évolution sensible de la carène et de la stabilité du navire. entre une coque de jonque traditionnelle et une coque dessinée spécialement pour la croisière rapide la différence est sensible. si nous considérons uniquement la voilure son évolution consiste à trouver le moyen de rendre la voile efficace sur les deux bords (problème du mât avec les lattes) et d'augmenter l'efficacité du profil (le creux de la voile). dans l'allure de près l'angle de la corde avec le vent apparent est un facteur discriminant et si nous avons un profil assez creux (Naca 18) le bord d'attaque présentera un angle nettement plus important que celui de la corde. il faudra donc choisir le réglage du creux de la voile bermudienne selon la force du vent et l'angle de remontée pour obtenir la meilleure efficacité vélique. prenons l'exemple d'une corde de foc qui est au près à environ 8° de l'axe du navire, si nous avons un angle d'incidence de 20° pour une voile d'allongement 6 le vent au bord d'attaque du guindant sera probablement avec un angle de 28° minimum pour que la voile porte. ce qui revient à naviguer avec un angle de vent apparent de 36°. selon la vitesse du navire le vent atmosphérique sera probablement entre 42 et 50 °de l'axe. il convient d'ajouter la notion de dérive pour avoir l'angle de remontée sur la route suivie. avec une voile de jonque le profil sera plus plat (au mieux un naca 12) et donc moins favorable dans un vent faible. en fait il faudrait adapter les lattes en fonction de la force du vent ce qui n'est pas possible. au virement de bord les lattes portent sur le mât ce qui devient défavorable. on peut imaginer un mât autoporté mais c'est insuffisant. la tension du tissus sur la latte ne sera pas ajustable en permanence pour permettre un réglage du creux. en conclusion la voile de type jonque ne pourra pas atteindre la performance d'un profil bermudien à grand allongement au près. cependant certains disent y parvenir et je crois que la comparaison porte alors sur des voiliers de croisière avec des voilures de faible allongement et parfois gréés en ketch. ce type de bateau a souvent un angle de la corde du génois de l'ordre de 10° avec l'axe et le rendement de la voilure est obtenu avec un angle d'incidence plus poche de 23°. au total on arrive à un vent apparent de 43° au bord d'attaque. l'angle avec le vent atmosphérique est alors de plus de 50° auquel on ajoute la dérive pour avoir la route suivie. dans ce cas la comparaison avec une carène moderne dotée d'une voile de jonque permet de montrer une équivalence des performances. a chaque voile et à chaque carène ses avantages. a chaque lieu de navigation et à chaque époque aussi, nous avons de merveilleux voiliers sur nos cotes qui naviguent avec des voiles au tiers aussi bien que des voiliers dotés de gréements bermudiens. cordialement. ·le 20 fév. 2022 20:42
20 fév. 2022

La coupe des voiles était rectangulaire sur la Lucetia.
Le profil est dans les wishbones.
Le skipper me disait que le vrillage , réglable était important pour gérer la puissance.
Inconvenient: un peu d'usure sur le mat fixe.


20 fév. 2022

bonjour si ma memoire ne me fait pas defaut un certain coureur Anglais(Jester) avait equipè son mnocoque d'un grement de jonque et a fait une course autour du monde


20 fév. 202220 fév. 2022

Non, autour du monde c'était Galway Blazer du Cdt Bill King.!
Jester était le Folkboat modifié du Colonel Hasler dans la Transat...

Hasler est le promoteur/inventeur de la voile de jonque moderne et du régulateur d'allure à pale servo immergée.

Un sacré bonhomme qui avait commencé comme officier de liaison auprès de la Légion Etrangère française à Narvick en 1940 (Croix de Guerre et OBE) puis en 1942 par un raid sur le port de Bordeaux en kayak (DSO) : 6 kayaks, 2 survivants, 6 bateaux détruits !

Galway Blazer


21 fév. 2022

Concernant le "mauvais bord" dû au fait que sur un bord la voile s'appuie sur le mât (même phénomène avec les gréements au tiers, ou les voiles latines), j'ai lu par-ci par-là que, assez contre-intuitivement, le bord avec la voile "au vent" du mât serait finalement un peu meilleur au près que le bord sous le vent du mât. Une hypothèse serait que le mât créé une turbulence quand il est au vent de la voile.
Les bambous (ou lattes épaisses) des voiles de jonque seraient ici un avantage (notamment par rapport à la voile au tiers), permettant de réduire l'impact du mât sur la déformation du creux de la voile, puisque l'épaisseur des bambous fait que le tissus n'est presque plus au contact avec le mât ?

Pour moi le gros problème de ce gréement vient de l'impossibilité apparente de régler le creux (ou les creux, puisqu'il y a une multitude de panneaux indépendants) en fonction de la force du vent...

Si la voile est plate par petit temps (poids des bambous ayant tendance à tirer le tissu vers le bas), et qu'elle se creuse quand le vent forcis, on fait l'inverse de ce qu'il faudrait !

C'est là que des témoignages d'utilisateurs de ce type de voile seraient les bienvenus ;)


flaneur:deux précisions, sur un gréement au tiers le près est meilleur lorsque la vergue est sous le mât. comme il faut gambeyer les marins avaient l'habitude d'attendre d'être en eaux libres pour bien positionner leur voilure. Pour la voile de jonque, le creux dont il est question est sur le plan horizontal et non pas vertical. dans le gréement au tiers la façon de relier la vergue avec l'envergure de la voile permettait d'obtenir un léger creux, aidé en cela par la souplesse de la vergue. pour la voile de jonque ce n'est pas possible et il ne faut compter que sur la souplesse des bambous, leur souplesse est donc favorable pour une certaine force de vent, trop raide pour un vent plus faible et trop fragile pour un vent plus fort.·le 21 fév. 2022 15:36
21 fév. 2022

Les bambous, c'est du passé. Les voiles de jonque modernes utilisent des tubes d'alliage léger ou du carbone !

Un norvégien, Arne Kverneland a fait pas mal de recherches sur le sujet


SailCamille:Oui, je dis bambou par facilité, faute de terme générique pour ces "grosses lattes tubulaires" :)·le 21 fév. 2022 17:07
flaneur:un matériau plus "technique" n'est pas le gage à lui seul d'un progrès dans son usage. la voile de jonque est une voile rigide et relativement plate mais elle possède d'excellentes qualités. le manque de creux du profil n'est qu'un aspect qui réduit un peu la puissance développée mais le maniement plus simple de la voile est un atout. l'architecte qui a fait progresser la jonque de plaisance est Dimitri LE FORESTIER c'était dans les années 1980, un article lui avait été consacré dans LN. ·le 21 fév. 2022 21:08

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