Somme technique sur les mouillages

Un jour, y en a bien un qui demandera s'il ne vaut pas mieux fixer un ballon gonflé à l'hélium en bout de quille plutôt qu'un bulbe rempli de plomb qui alourdit inutilement le bateau.

Regardez bien la photo. C'est la réponse au post "qu'est-ce que l'inverse d'un bateau ?" :
Un rupture spacio-temporelle et un inverse de bateau jette l'ancre. La faille ne va pas jusqu'a l'inverse du fond et l'ancre apparait dans notre monde.....
Ça fait peur

"des siècles (je souligne !) d'expérience de la navigation de toutes les nations de par le monde est assez comique"

Ce qui n'est pas comique, c'est que ces siècles d'expérience n'ont pas donné la moindre idée précise sur ce que doit être le mouillage sur un voilier de 8-9 m sans guindeau.
Le cas des plus gros bateaux avec guindeau est clair: comme trop fort n'a jamais manqué, vous mettez tout ce que votre bourse peut offrir (quitte à avoir sans le savoir un mouillage dimensionné pour la Patagonie alors que vous naviguez en Corse en été, à l'abri dans un port quand on annonce 3 jours à l'avance du vent fort). Sans parler du tangage causé par 200 kg de chaîne, d'ancre et de guindeau à la proue du voilier...

Supposons un bateau de 8 m.
Principe: dans l'état actuel de nos connaissances, il faut appliquer un coefficient de sécurité à chaque étape du choix (idem pour déterminer la charge que peut supporter un pont routier: s'il est limité à 5 tonnes, il est presque certain que vous pouvez passer dessus avec un 15 tonnes, mais les ingénieurs ne sont pas capables de le prouver à 100 %)
- Ancre: le seul investissement à faire: une ancre moderne, genre Spade, Rocna... Fuyez les CQR, les ancres charrues (type Delta) et les ancres plates (Fob etc...). Tous les tests montrent des problèmes d'enfouissement et/ou de tenue. Pas moins de 10 kg, sinon la pointe a du mal à pénétrer dans les fonds les plus durs.
Avec un coefficient de sécurité, une BONNE ancre de 10 kg (= 8,7 kg dans l'eau) tient 300 kg (un facteur 30). Avec une mauvaise ancre, ce facteur varie entre 10 et 20...C'est trop juste...
Comme vous ne pouvez remonter que 30 kg à bras, il vous reste 20 kg de chaîne de 8 à mettre (1,25 kg / m dans l'eau), donc 16 m. C'est peu. Si vous mettez plus, vous aurez du mal à remonter votre mouillage le jour où il vous échappera en le préparant dans des fonds de plus de 16m.
Allons pourtant jusqu'à 20 m de chaîne (le mouillage pèsera 33 kg dans l'eau)
Dans 3 m entre fond et davier, cette chaîne est complètement levé du fond (angle sur la verge de l'ancre de 0°) avec une force de 82 kg. Dans 5 m, 47 kg
Avec un angle raisonnable de 4° à la verge de l'ancre, ces valeurs sont de 153 et 65 kg.
Mais avec 20 m de câblot (de 14 mm par exemple) en plus, vous pouvez mouiller dans 9 m fond-davier avec la même résistance que dans 3 m, et dans 15 m d'eau comme dans 5 m.
Notez que je n'ai jamais mentionné la notion stupide de x fois la hauteur d'eau. 3 fois la hauteur d'eau dans 3 m, c'est seulement 9 m de chaîne: bien trop peu ! 5 fois la hauteur d'eau dans 5 m, c'est 25 m de chaîne, c'est plus que vous n'en avez ! Avec 20 m de chaîne, on sort TOUT, point final....On utilise du câblot quand la profondeur l'exige et surtout si le vent monte...
Quelle est la force maximale des rafales que ce mouillage peut tenir...
La formule magique est
V = RACINE CARRE ((1/500)LL)
avec V la vitesse du vent V en noeuds et L la longueur du bateau en mètres
Donc, pour un bateau de 8m, (au moins) 25 N de vent dans 3 m avec la chaîne horizontale à la verge de l'ancre, 35 N si l'angle est de 4°.
MAIS DANS CE CAS, IL FAUT METTRE LE CÂBLOT POUR ATTENUER LES CHOCS
Dans 5 m d'eau, 19 et 23 N seulement.

Ces chiffres sont des MINIMA, qui incorporent l'effet important du clapot et des chocs du bateau qui fait "l'essuie-glace" tout en remontant et reculant sur son mouillage. Il est presque certain que vous tiendrez bien plus. Mais c'est la limite de sécurité.

par exemple, avec le seul effet du vent, donc dans un mouillage très protégé du clapot, et le bateau bien en ligne (avec le tourmentin gréé sur le pataras par exemple), vous pouvez tenir 44 N de vent avec la chaîne horizontale dans 3 m d'eau, et 33 N dans 5 m, et même 60 N / 39 N avec la chaîne à 4° sur la verge...Inutile de dire que 20 m de câblot sont nécessaires, pour atténuer le choc causé par les rafales...

Tout ces chiffres ne dérivent pas de siècles d'expérience sur les sardiniers de Douarnenez ou les clippers avec leurs ancres à jas, mais d'essais et de calculs récents qui voulaient dépasser le trop fort n'a jamais manqué...

Finalement, P. Le Lay, l'ex-PDG de TF1, avait raison; il aurait dû écrire

"Pour qu'un message publicitaire soit perçu, il faut que le cerveau du plaisancier soit disponible. Un forum a pour vocation de le rendre disponible : c'est-à-dire de le divertir, de le détendre pour le préparer entre deux messages. Ce que nous vendons aux annonceurs, c'est du temps de cerveau humain de plaisancier disponible.[…]"

Et pour soigner un cancer, rien ne vaut les bonnes recettes de nos anciens: saignées, sangsues et camomille...

Eh bien voyez-vous, sur STW c'est le seul sujet que je suive régulièrement en ce moment ! :litjournal:

Le problème du sujet sur les mouillages est que ceux qui en parlent le plus n'ont souvent navigués que en Méditerranée, en Bretagne ou en manche.
Rare sont les intervenants qui savent ce qu'est se trimbaler durant des années à devoir réancrer tous les deux ou trois jours dans des endroits différents.
Rare sont ceux qui ont seulement une idée de ce que peut être le roulis engendré par les poids sur l'avant lors de longues traversées au portant.
Et encore plus rares sont ceux qui ont pratiqués le près serré durant des jours et des nuits en sachant ce qu'aurait été leur calvaire si ils avaient écouté les guignols qui préconisaient 100 mètres de chaine de 12 à poste pour un bateau de 10 tonnes....
Evidemment on peut déposter les ancres et chaines pour les longues traversées.......mais 100 mètres de chaine ne se portent pas comme cela.......

bonsoir,

Non au portant le poids sur l'avant ( par rapport à l'arrière) engendre du roulis, pas du tangage. en tout cas sur nos voiliers.
C'est au près que le poids sur l'avant engendre du tangage.

O

Voici le CV Nautique de ce polytechnicien... Tu as certainement fait plus !!!!

"Grandes croisières régulières dont 6 transats, Méditerranée, Madère, Canaries, Cap Vert, Brésil, Argentine, Patagonie, Antarctique, Caraïbes, Bahamas, Virginie, Maine, Nouvelle Ecosse, Archipel de la Madeleine, St Laurent, St Pierre et Miquelon, Groenland, Islande, Norvège, Spitsberg, Baltique, Shetlands, Orcades, Ecosse, Irlande...
prochain projet: de la Bretagne Sud au Bosphore. "

Il a fait le calcul et a conclu qu'elle était négligeable aux faibles vitesses ?
Dans le cas de mon Sunshine (11m), à 1 N, la résistance de friction est de 1,6 dN (= kg), 6,7 dN à 2 N, la résistance résiduaire (= de vague) étant trop petite pour qu'elle puisse être calculée (< 1 dN).

PS Dans ton premier post, j'ai supposé qu'il s'agissait de mettre en doute la compétence nautique de cet intervenant parce qu'il était polytechnicien. Mais comme tu as mis une étoile à ma réponse, je ne suis plus sûr... Si ce n'était pas ton intention, accepte mes excuses pour ma réponse à un peu 'vive'....

@ sinaeco
1 - Bon, tu as le droit de déverser ton mépris pour ceux qui ne sont pas comme toi...Tu auras du succès dans certains milieux...
2 - En matière scientifique, il faut se méfier du gros bon sens, et des mauvaises comparaisons. Il vaut mieux faire les calculs... Les miens, qui n'ont rien d'extraordinaires, sont ceux que tout architecte naval sait faire...
Voici le calcul fait par un cabinet d'architecte pour l'Oceanis 323. Bien sûr ils sont incompétents...Je le mets d'ailleurs non pas pour toi, c'est sans espoir, mais pour les Héossiens qui voudraient apprendre quelque chose...On est bien à nettement moins que 10 kg (daN) à 2 N...

PS Je ne sais pas calculer la force de friction engendrée par quelques m2 de caoutchouc posé à plat dans l'eau, et je me garderais donc bien de faire une prédiction....

[En aparté : C'est gentil pour Bourgnon de le qualifier de "jeune"; il t'en remercie sûrement; par contre c'est moins gentil pour les proprios de KL 28 que d'affirmer qu'il s'agit d'un cata de plage...
Tu vois, des conneries on en écrit tous; et apparemment t'es pas le dernier]

Pour un Héossien qui passerait pas là
il manque un coefficient important dans la formule
F = 1/2KrhoSV²
Ce coefficient K est connu par exemple sous le nom de Cx pour les voitures.
Aucune raison physique de prendre K égal à 1.
Pour une coque de sous-marin bien profilée par exemple, K est entre 0,1 et 0,2 (en fonction de la vitesse)
Un sous-marin de 1 m² de surface frontale offre donc une résistance à 1 N de 12 à 25 N (1,2 à 2,5 daN = kg)
Un bateau de 8 m à la flottaison à une surface immergée d'environ 1m² au maitre-bau.
Le coefficient K dépend en fait de l'intensité des tourbillons qui se produisent derrière l'objet en mouvement. C'est pourquoi il est indispensable de bien profiler l'arrière de l'objet.
De plus, l'eau est très visqueuse par rapport à l'air (essayer de faire des tourbillons en remuant une cuillère dans du miel visqueux par rapport à du café bien moins visqueux) C'est-à-dire qu'il est difficile de créer des tourbillons aux petites vitesses (comme 1 à 2 N): les écoulement sont plutôt linéaires, pas turbulents, d'où un K faible.
On se débrouille aussi par exeple pour que le tableau arrière droit d'un bateau ne s'enfonce pas (trop) dans l'eau, pour qu'il ne "traine pas trop d'eau" comme on dit (présence de tourbillons).
En fait le calcul précis ne se fait pas directement avec la formule ci-dessus, mais par le biais d'une formule semi-empirique qui fait intervenir le nombre de Reynolds (le rapport des forces de gravité (ou inertielles) aux forces de viscosité), qui est fonction d'une dimension (caractéristique) de l'objet.
La formule ci-dessus est bien la formule qui rend compte de la viscosité (friction). L'autre source de résistance (la résistance dite de vague) est totalement négligeable à ces faibles vitesses...
La théorie est bien connu des hydrodynamiciens depuis le début du XXe siècle, et par l'expérimentation par les travaux de William Froude dans les années 1870...
J'ai écrit une petite introduction la plus simple possible à la résistance de vague (nombre de Froude)
ici
francois.lonchamp.free.fr[...]de.html
(elle est maintenant citée dans Wikipedia sous 'nombre de Froude')

Des etoiles J'en met aux reponses qui m'apparaissent drôle. Pour le cas glorifier un type qui fait de la grande croisiere dans un bateau de 17m, m'as semblé assez bizzare face a ce que font des dizaines de jeunes sur des bateaux que meme au port vous n'y monteriez pas dessus entre autre le jeune Bourgnon qui fait les 3/4 du tour du monde sur un cata de plage (je crois un KL28).
Autres exploits ceux du rameur Gerard D'Aboville, qui pourrait vous parler de la resistance de l'eau. Personellement et infiniment plus modestement je pourrais vous parler de la resistance de mon AX3 pour faire un noeud je suis sur que j'y met plus d'1daN par bras.
Dire que la resistance de l'eau est negligeable ca merite une galaxy.

Il se trouve que je connais bien le KL28, ce n'est pas un hobbycat on est d'accord, c'est aussi un cata tres rapide mais assez cabanneur. En tout cas faut en avoir de tres grosses pour faire le tour du monde avec.
Pour en revenir a nos calcul pour deplacer une surface S dans un milieux de densité ro a une vitesse V il faut exercer une force de F=ro/2 *S * V carré.
ro de l'eau est 1000kg/m3 un noeud fait 0.5m/s. l'oceanis fait au moins 1m2 de surface resistante a l'eau F=125N. Au moins et je ne compte pas les frottements perte en viscosité et vagues diverses.

extrait de www.plaisance-pratique.com[...]pip.php

@sinaeco
*j'ai bien ecrit S surface resistante, ce qui sous entand Cx inclus ... **
.
"surface résistante qui sous entend Cx inclus" ?
Est-ce un récent développement récent de l'architecture navale ? Malgré des études formelles dans le domaine (diplôme et tout, vu que c'est à la mode parler diplômes :-) ), jamais entendu parler.
Dans le cas de l'image, même surface (en projection, en développé, etc etc), comment calculer la résistance sans introduire un coefficient ?
Ah, vous introduisez un nouveau terme "global", surface résistante =S x C ?
Donc cela n'a plus grand chose à voir avec une surface, mais avec une forme*surface: je peux avoir la même résistance avec petite surface et gros C, ou grosse surface et petit C: bien sûr, mais à quoi bon? Dans le cas de l'image, "surface" n'intervient plus, ce n'est que C qui les différencie.
C'est justement pour pouvoir appliquer une formule générale que on a séparé les deux en introduisant on coefficient a-dimensionnel qui dépend (essentiellement) de la forme
C= F / (1/2 rho S V^2)

"on appelle ca enc*@é les mouches."
.
Justement non, le nombre sans dimension transforme la "surface" en "surface avec une forme donnée", si cela vous inspire des expressions poétiques..
:alavotre:

allez, croyez bien ce que vous voudrez :alavotre:

Comme je suis un peu trop vieux pour jouer à celui qui a la plus longue et au concours d'insultes, j'ai tenté de calculer la résistance de friction d'une annexe de 2,6 m x 1,6 m à la vitesse de 1 N (0,5 m/s)
La surface mouillé est plus faible (l'avant de l'annexe ne touche pas l'eau et il faut soustraire 2 fois 1/2 diamètre des boudins) environ 2 x 1,2 m = 2,4 m².
Longueur caractéristique pour le nombre de Reynolds = 2 m
Viscosité cinématique: 8,2 * 10^-5
Nombre de Reynolds: 7,2 * 10^5 (vers la limite laminaire / turbulent)
Coeff de friction (formule ITTC-1957): 0,004659
Résistance de friction de l'annexe à 1 N : ordre de grandeur 2,4 N (250 grammes !) (avec 30 % de rugosité, facteur incertain)

Avec un Suzuki 4 temps de 2,5 ch, cette annexe atteint 4,5 N (2,3 m/s)
(Test V&V n° 428)
La poussée statique du moteur est de 37 kg
La résistance de friction n'est que de 36 N à cette vitesse (avec 30 % de rugosité, facteur incertain)
Donc il faudrait une puissance de 83 W pour atteindre cette vitesse si cette force était seule.
Or le moteur délivre 840 W, ce qui montre qu'à cette vitesse la résistance de vague (la quantité d'eau repoussée par l'avant de annexe, la résistance de l'hélice et l'arbre du moteur et les tourbillons à l'arrière du tableau enfoncé) joue un rôle majeur.
En effet, nous sommes à un nombre de Froude de 0,52, ce qui indique que nous sommes bien au dessus de la vitesse de carène (3,4 N), et que l'annexe "grimpe" sur la vague créée par la vitesse...

PS Comme toujours, sauf erreur de calcul de ma part....

PS je vais raconter une histoire vraie qui m'a marqué. Il y a très longtemps, sur l'île de Paros, le petit caboteur qui me ramène de Crête vers Athènes a dû s'y abriter pour la nuit en raison des conditions météo. J'ai du mal à dormir sur le pont. Un gros ferry arrive, mais un petit cargo (40 / 50 m ?) gêne son accostage au quai. Je vois un homme descendre du cargo, relâcher toutes les amarres et attraper l'amarre avant, qu'il passe sur son épaule, le corps penché fortement vers l'avant. Rien ne se passe pendant un long moment. Puis l'homme fait un petit pas en avant, le cargo a bougé de quelques centimètres, puis un autre... A lui seul il a bougé ce cargo d'une distance de 20 (?) m à une vitesse ridicule de quelques cm par seconde. Puis il est allé tranquillement tourner les autres amarres. Une petit force appliquée pendant très longtemps a accompli ce petit miracle...

J'ai écris
"Or le moteur délivre 840 W", il faut lire "840 W à l'hélice".
L'efficacité du couple moteur - hélice est d'environ 50% proche du plein régime. En clair, la puissance à l'hélice n'est que la moitié de la puissance du moteur
Un moteur de 2,5 cv à une puissance nominale de 2,5 * 735 = 1837 W
Avec 840 W à l'hélice, le pourcentage est ici de 45,7 % (840 / 1837)
Un exemple d'efficacité mesurée en fonction de la vitesse pour 4 hélices différentes sur un Malo 46 avec un moteur Volvo Penta D2-75 (72 ch)
On est bien entre 47 et 53 % au maximum (vers 75% de la vitesse maximale) selon les hélices...
Source Projet Européen HYMAR - Nigel Calder