quille en fonte ou en plomb ?

On démontre aisément qu'un profil de quille tel que réprésenté dans le schéma joint ( quille en fonte d'un voilier moderne de 10.0m ) pour un poids de 1.6 T est décomposé en un bulbe de 0.85 T et un voile de 0.75 T . dans ces conditions le centre de gravité est situé assez haut pratiquement à la moitié de la hauteur !
Dans les mêmes conditions de profils et de dimensions en remplaçant le bulbe par du plomb on obtient un lest bas en plomb de 1.25 T et un voile acier HLE de 550 kg . Ca change tout en terme de centre de gravité ! Evidemment ce n'est pas le même prix ! Mais ce ne sont pas les mêmes performances non plus !

L'équipage
28 fév. 2010
28 fév. 2010

calcul rapide

premiere hypothese fonte : le CDG n'est pas à la moitié de la hauteur mais au 1/3 à partir du bas.

deuxieme hypothese : que le voile soit en fonte ou en acier le poids est sensiblement identique .

et si l'on remplace un bulbe en fonte par du plomb ayant les m^me dimensions on augmente le poids du bateau donc il y a lieu de penser qu'il ira moins vite au moins que l'on augmente le surface de voilure.

et comme ce lest en plomb ne represente que 5 à 10% du poids total du bateau tu as descendu le cgd d'une queue de cerise ..

par contre si tu diminue le poids du bateau là tu vas gagner

28 fév. 2010

non calypso
Un voile creux en acier HLE n'a pas le même poids qu'un voile en fonte . En modélisant le profil ( ce que j'ai fait ) le calcul montre en tout fonte que le CDG est proche de la moitié ( un peu plus bas )

28 fév. 2010

mecano
soudé, bien sur calypso :litjournal:

28 fév. 2010

allons
le lest represente environ entre 30 et 40% du poids du bateau tu remplaces une quille en fonte par une quille en acier+ plomb de 100kg de plus ayant donc la m^me surface mouillée .

donc tu augemente le poids , la surface mouillée est la m^me le cgd descend d'un rien du tout .

dans ce cas tu depense de l'argent , car entre un voile soudé plus un bulbe en pb et une quille en fonte il y a une sacrée difference de prix et vue que le bateau est plus lourd il y a lieu de pensé qu'il va moins vite ...

donc tu veux en venir ou dans ton raisonnement .

En principe si on remplace un lest en fonte par du plomb c'est pour faire moins lourd.

28 fév. 2010

enfin
si tu as un voile de 750 et un bulbe de 850 le cdg est forcement plus vers le bas que vers la moitié j'ai fait simplement les moments avec ton quatrillage et je suis à 4.28 carreau du bas .

pa contre ton voile creux en HLE (le ne sais de quoi il s'agit d'ailleurs) comme le fabrique tu ?

28 fév. 2010

Oui Calypso
un peu plus bas que la moitié c'est vrai mais j'ai un avantage sur toi j'ai modélisé en 3D le profil et on se rapproche de la moitié vers le bas . HLE ? acier à haute limite élastique . Il y a une fonderie spécialisé dans ce domaine . Je voulais simplement montrer que le CDG d'une quille en fonte est situé assez haut ce qui est normal en fonte les voiles sont assez épais . Mais c'est pas cher .. D'ailleurs BENETEAU a racheté une fonderie .

03 mars 2010

Un volume creux et immergé
souvent ça flotte.

D'autre part, un volume creux immergé soumis à de telles contraintes mécaniques ne restera pas creux longtemps, il finira par se remplir de flotte un jour où l'autre.
Même si par miracle ça n'arrivait pas, il faudrait le remplir de quelque chose d'inerte et de totalement sec pour ne pas générer une corrosion interne difficilement détectable.

Bref, selon moi, sans même parler de mécanique ou de CDG, c'est une fausse bonne idée pour un voilier de croisière qui est censé durer.

28 fév. 2010

exact ........et ça change d'autant plus que
tu as ajouté 100 kg pour être sur que ça marche vraiment

pour le CG, est ce que tu peux nous expliquer comment il est possible qu'il soit placé de telle façon que le poids en dessous soit beaucoup plus important que le poids au dessus?

il doit y avoir une loi physique universelle que j'ai oublié d'apprendre à l'école

28 fév. 2010

je ne comprends
même pas comment vous pouvez discuter du CdG sans avoir de vue de profil!:reflechi:

sauf à considérer que l'ensemble de la vue de face fait par ex: 30cm mais ça serait nouveau comme style de quille!!

Jacky

28 fév. 2010

peu importe le profil
dans la mesure ou il indique le poids de chaque elements sans changer le TE

28 fév. 2010

quelle est la question ?
On démontre rien du tout !
On se contente de dessiner et de calculer, de préférence en 3D . On ne peut tirer aucune conclusion d'une simple vue de profil .

Ce n'est pas la quille d'un voilier moderne, c'est une quille de veau marin comme on en faisait il y a quarante ans et plus .

Pourquoi de l'acier HLE ? Pour casser les soudures ou pour que ça rouille plus vite ?
Vu la forme, cela n'apportera qu'un gain de poids ridicule .

Quel est le but :
Remplacer un lest ?
Concevoir un nouveau bateau ?
Améliorer un bateau existant ?

28 fév. 2010

le seul gain que je vois
pour moi la seul différence est que dans le cas où le vent est assez fort le bateau sera capable de tenir plus de toile MAIS dans le petit temps il sera plus lent :x

28 fév. 2010

oui mais
tenir plus de toile ne veut pas forcement dire plus vite

28 fév. 2010

par tenir plus de toile
je voulais dire pour les "fainéant" de ne pas prendre de ris et de pousser un peu la limite (de plus pas sur que le mat tienne)

28 fév. 2010

@calypso2
Je me suis permis de t'envoyer un pm

28 fév. 2010

chui sidéré ....
Tant qu'a faire, autant faire le calculà la c.n jusqu'au bout.

Déja, le centre de gravité de la quille à mi hauteur, c'est ce qu'on obtient sur une quille à profil constant. Si avec un bulbe de plus de la moitié du poids de la quille, on n'arrive pas à faire mieux, il y a problème grave.

Allez, ce soir, je suis généreux. Avec un voile en acier haute résistance mécanosoudé, et un bulbe en plomb, on descend le centre de gravité de la quille de 30 cm pour un bateau de 10m.

Mais, bon, la quille fait 1/3 du poids du bateau. Donc on a descendu le centre de gravité du bateau de 10 cm.

C'est venteux ce soir, le bateau gite à 30°. Grace au centre de gravité 10 cm plus bas,on a fantastiquement gagné 10cm * sin 30 = 5 cm sur le bras de levier.

Combien fait le bras de lever d'un bateau de 20m ? allez, 3m50 de large, 2m80 à la flottaison.
Ca fait au moins 70cm de bras de levier à 30°.

5cm de bras de levier en plus sur 70 cm, %@&$§!? le gain de performance délirant :lavache: .
Je suis en forme ce soir, 7% de moment de redressement = 7% de puissance en plus.

Mais 7% de puissance en plus, on va combien plus vite ? Mais on est proche de la vitesse de carène, c'est pas loin d'une puissance 6 , ces cochonneries là. On a augmenté la vitesse de 7%/6. 1,2%. Si on était à 7 noeuds, maintenant, on est presque a 7.1 noeuds.

J'ajoute que ce gain délirant n'est utile que dans le cas ou on a besoin de ce bras de levier. Par petit temps Niet. Aux allures abattues ReNiet.

Maintenant, si quelqu'un conteste ce calcul, je suis tout à fait disposer à le remettre en cause. Mais faudra de sérieuses preuves. (Un exemple de ça, c'est ce que A Mauric avait publié dans une revue quand il a remplacé le est en uranium/résine de Pen Duick 6 par un lest en plomb).

28 fév. 2010

@francois
+/- d'accord avec ton calcul, sauf sur certains points mais ça changerais pas beaucoup le resultat

28 fév. 2010

la
sur les 30 cm transformer en 10cm a cause des 1/3 de poid du bateau car ceci est pour moi non mathématique car tu reprends l'ancien cg donc il faudrait normalement tout recalculer :x

28 fév. 2010

@francois
Vrai si le centre de gravité de la coque est au dessus de celui de la quille (dans mes calculs), enfin ca se joue a quelques cm sinon

28 fév. 2010

je parle
de l'alignement des deux forces

28 fév. 2010

@francois
la condition que je dit est la deuxième que tu cites a la fin

28 fév. 2010

Ca m'interresse de savoir
les points litigieux ..

28 fév. 2010

Ben
Aurais je été trop vite.

Le centre de gravité du bateau, c'est le barycentre du centre de gravité de la coque, et du centre de gravité de la quille, avec comme coeff, les poids respectifs.

Le centre de gravité et le poids de la coque ne change pas.
Le poids de la quille ne change pas. Il n'y a que le centre de gravité de la quille qui descend de 30 cm.

Comme la répartition du poids, c'était 1/3 quille 2/3 coque, le centre de gravité de l'ensemble descend de 10 cm.

28 fév. 2010

si je peux me permettre....
en général, la quille est de préférence entièrement sous la coque

donc on peut admettre que le centre de gravité de la coque est bien au dessus de celui de la quille en situation de navigation normale........ sauf si un Vendéeglobéen a trouvé malin de mettre la quille en l'air en position stable

amicalement

28 fév. 2010

J'ose insister
Voir fr.wikipedia.org[...]%C3%A8s

Il suffit de prendre le premier schema, et de le faire pivoter de 90°.

A, le centre de gravité de la coque.C le centre de gravité de l'ancienne quille.
Donc E le centre de gravité de l'ensemble. On a AE/AC = 1/3.

B le nouveau centre de gravité de la quille, et D celui du bateau.
on a toujours AD/AB = 1/3, les poids n'ont pas changé.
On peut en déduire le parallelisme de DE et BC. et on peut en déduire aussi que DE/BC = 1/3

Par contre, pour mon calcul, il y a 2 containtes:

Le poids de la quille ne doit pas changer, et le déplacement du centre de gravité de la quille doit rester sur la même verticale.

01 mars 2010

à Francois 2
le bras de levier c'est la tg de la difference de hauteur du CDG du bateau et le CdC (centre de carene) .

le CDC de la carene gité on ne sait ou il se trouve .

avec le plus rigolo de la situation c'est que le cdg a descendu certe mais le cgc a monté (200kg de plus) donc ce nouveau cdc attenu le bras de levier de redressement .

a chaque fois on retrouve ce cas de figure ,on augmente le lest on croie augmenter la stab mais comme le cdc monte l'effet est attenué, pas aneanti mais attenué .

Donc tout ça pour dire que c'est pas une bonne idée .

Il serait bien preferable de maintenir le CDG en place en mettant un lest en pb mais moins lourd.Là oui on aurait un peu plus de chance d'allé plus vite

28 fév. 2010

+
mais bon ça change pas trop le résultat

le plus simple
c'est de supprimer la quille et de mettre une derive ;-)

01 mars 2010

non
tu n'ameliores rien du tout .

tu part avec un lest de 1.6t puis tu transforme avec un nouveau lest de 1.8t tu as donc pris 200Kg de plus ce qui est loin d'étre negligeable .

Et c'est quoi un lest "moderne" .je sais il n'y a que la foi qui sauve mais tout de m^me.

Par ailleurs un point crusial ,Remplacer un lest par un autre de 200Kg de plus et avec un CDG plus bas il faudra modifier la structure du bateau pour que ça tienne , Là encore combien de poids va tu prendre en plus....

Les bateaux sont ainsi une fois étudié et defini c'est toujours une grosse m... de transformer ça va toujours plus loin que l'on pense au prime abord.

01 mars 2010

et oui tu as aussi raison
si le moment de redressement augmente il faut aussi verifié le greement pour voir s'il tient car lui est calculer à partir de la grandeur maxi du moment de redressement ....

quand on commence à modifié à un bout on ne sait jamais ou celà va

et je ne parle pas de couple gite/aérodynamique de la voilure .une voile plus bordé n'est pas une voile ayant plus de rendement ça tout le monde le sais.

01 mars 2010

On améliore les performances
De combien, et à quel prix.

On améliore aussi les performances en gardant la quille en fonte et en augmentant la longueur de flottaison.

Tout est une question de combien ça gagne, combien ça coute.

Pour ce qui estdes bateaux de compétion, le premier truc c'est de respecter les règles de jauge.

En IOR, qui pénalisait la stabilité, il n'y a jamais eu de bulble. En plus, la "valeur" réduite de de stabilité était compensable par par une augmentation de longueur ou surface de voilure.

En open, (open 60, minitransat), il n'y a pas de valeur de stabilité mesurée (autrement que pour des question de sécurité minimales), et de toute façon, les mesures ne sont pas compensable. On ne peut pas reduire la stabilite ou le tirant d'eau pour augmenter la longueur de flottaison, ou la surface de voilure. Donc autant avoir la stabilité maximum. Non seulement ça coute rien en terme de jauge, mais comme la longueur maxi et la hauteur du mat sont limités, donc indirectement, la longueur à la flottaison et la surface de voilure sont limité, l'augmentation de stabilité est la seule façon d'augmenter les perfs pour ce type de jauge.

01 mars 2010

je suis d accord avec toi ioda
mais tes propos m échappe José , si le poids est le plus bas,ces mieux non !!!!!!!!!!!!!!!! donc un meilleurs rappel donc plus raide a la toile ,donc plus performant !!!!!!!!! non je me trompe .

01 mars 2010

remettre le fil dans le bon sens
Vous avez vu que dans ce calcul le poids de la quille n'a pas changé donc on ne gagne rien du tout en terme de tirant d'eau . On a simplement descendu le centre de gravité en mettant un voile creux en dérive et un lest plus lourd . C'est pas difficile à comprendre ça ! Les bateaux de course utilise cette disposition en mettant un voile carbone pour le bateaux de haute technologie . je dis simplement qu'en supprimant la fonte du voile et en la remplacant par un voile plus leger et en lestant d'avantage le bulbe à poids égal on amméliore les performances . Quand au profil utilisé pour ce calcul il s'agit d'un lest moderne .

01 mars 2010

Exact.
J'ai même pas vu dans le post initial :

Quille fonte = 850 + 750kg = 1600kg.

Quille ailteque = 1250 + 550 kg = 1800 kg.

Donc ce qu'a dit calypso2 est tout à fait correct.

J'avais lu rapidement dans quille ailteque = 1250 + 350 kg = 1600 kg, même masse que la quille full fonte. Un voile de 350 kg, il n'y a pas intérêt à se louper à la soudure.

Le deuxième point sur lequel calypso2 a encore raison et sur lequel j'ai fait l'impasse, c'est que si on augmente le moment de redressement, il faudra nécéssairement augmenter la structure de la coque (et du gréément) . Et à technologie constante, ça va l'alourdir.

01 mars 2010

un peu vite.
"l'augmentation de stabilité est la seule façon d'augmenter les perfs pour ce type de jauge."

Lire : l'augmentation de stabilité et/ou la reduction du déplacement sont les deux seules façon d'augmenter les perfs pour ce type de jauge.

01 mars 2010

noel
ça c''est la premiere idée qui vient en t^te .

son poids est plus bas certe mais son bateau est plus lourd de 200Kg il faudra bien les trainer ces 200kg .

par ailleurs le Cdcarene sera plus haut donc ça va attenué le bras de levier , pas beaucoup certe mais ça va pas dans le bon sens.

par ailleurs un bateau a une gite et un reglage de voile idéale.. Tu peux allé plus vite avec une gite de 10° qu'avec une gite de 9° si apres pour atteindre ce 10° tu borde davantage il y a toute chance d'avoir une force aerodynamique plus perturbé..

les choses ne sont jamais aussi simple que celà ..

01 mars 2010

tu as raison et tu te trompes(un tout petit peu)
tu as raison quand tout le reste est calculé en conséquence et est harmonisé

tu te trompes (un tout petit peu) quand on change uniquement le paramètre quille sans toucher à tout le reste

amicalement

(et vous oubliez que si on enlève la bôme, il faut tout reprendre à 0) :-D ;-)

01 mars 2010

oh
la formule est 12 x m²= xj / 3² +/- 50% oh!j'ai trouvé,shut je le garde pour moi ,bye bye :-D

01 mars 2010

Je m'interroge.
Là je ne comprends plus très bien où vous voulez en venir.
En effet, même sans être architecte naval, il y a quand même certains principe qui me paraissent évidents, ou alors il faut vraiment que je révise…:reflechi:

Descendre le cdg est bénéfique et contribue à la performance et à la raideur.

Par rapport à une configuration originelle type quille fonte (voile et bulbe) d’un tirant d’eau donné, je peux descendre le cdg :

-Soit en modifiant la répartition du poids du lest, en remplaçant le voile en fonte par un voile en carbone (par exemple) et je mets la différence de poids dans un bulbe en plomb (accessoirement le bulbe en plomb sera moins volumineux donc plus hydrodynamique).
Donc au total mon bateau aura le même poids mais sera plus raide.

-Soit-je profite de cette nouvelle répartition plus favorable pour diminuer le poids du bulbe, et à raideur égale, j’aurais donc un bateau plus léger.

-Soit j’agis sur le tirant d’eau, ce qui me permettra là aussi d’avoir un bateau plus léger à raideur égale ou un bateau plus raide à poids égale.

Par contre je suis d’accord sur le fait qu’il faut prendre en compte les modifications éventuelles de structure qui peuvent diminuer les bénéfices d’une telle transformation.
Et dans mon raisonnement je ne tiens pas compte du coût.

Alors rassurez moi, j'ai bon...ou j'ai tout faux ?...:oups:

01 mars 2010

Oui
ca me semble correct, mais l'oubli du paramètre cout est catastrophique.

Cf :
mini proto 6.5m groupe HN 20. Voile de quille, mat et coque en matériaux éxotiques.

Grand surprise : groupe HN 27. Voile de quille fonte, mat alu et coque polyester monolithique.

Moralité : le grand surprise va plus vite qu'un mini 6.50 proto, tout en étant moitié moins cher.

01 mars 2010

Oui boatlover
Tout est bon dans ce raisonnement profiter de l'abaissement du CDG pour en diminuer le poids est une solution . Oui attention aux calculs des structures avec un couple de rappel plus important .

03 mars 2010

vive la quille
voilà un site avec pas mal d'explications sur les quilles etc........
voiletech.free.fr[...]mat.htm

04 mars 2010

Attention
Site un peu trop simpliste au point qu'il est assez faux et bourré d'ineptie pour des vrais voiliers.

Le vrai couple de rappel, valable partout, c'est le couple entre le poids du bateau, exercé au centre de gravité du bateau, et la poussée d'archimède, exercée au centre de carène.

Il y a des bateaux SANS lest qui sont quand même stables : cf bateaux à moteurs, ou à l'extrème, les multicoques.

Le calcul des haubans aussi ferait peur à un vrai voilier. Entre la gite sous tourmentin seul, ou il n'y a que des efforts en tête de mat, et la gite sous grand voile seule, arisée au maximum, ou il n'y a des efforts que en bas du mat, les répartitions de charges dans les haubans sont assez différentes.

04 mars 2010

Sagittaire

ce que decrit ton site c'est du n'importe quoi ..Francois 2 à raison

06 mars 2010

Sans entrer dans les calculs..............
Il me semble que la résistance à l'avancement n'est pas stipulée .
Le volume d'un bulbe en plomb , à poids égal, est moindre . Le profil mécano soudé peut etre plus mince.
l'ensemble fait qu'un voilier planera plus tot et avancera mieux dans le petit temps .
Moins d'antifouling +++++ etc.......

06 mars 2010

Faites le test !

Les avantages sont les suivants :

meilleur profil hydrodynamique du voile de quille (meccano-soudé.
Surface mouillée réduite.
Répartition des masses entre bulbe et voile plus concentré sur le bulbe (donc centre de gravité plus basse).

Cela permet d'augmenter la voilure en profitant d'une raideur supérieure et les performances hydrodynamiques (réduction des trainés et de la dérive).

J'ai pu tester les différences avec un Sun fast et un sun odyssey ayant la même carène.
Il y a une vraie différence de performance :
le Sun fast est plus raide (portant le lest est sensiblement identique à 50 Kg près), plus toilé (+ 15%), fait un meilleur cap au prés, est plus à l'aise dans le petit temps.
Seul au portant dans la brise la quille en plomb n'apporte pas grand chose.

Butt of Lewis, Hebrides Extérieures .

Phare du monde

  • 4.5 (23)

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2022