Portance ou poussée?

pour avancer son voilier on entend souvent “gonflez vos voiles!” ce qui semble évident lorsqu’on est vent arrière, ne l’est pas lorsqu’on est au travers ou face au vent…

dans le “gonflez” il y allusion à un moment où les voiles sont dégonflées. cette limite entre gonflées – dégonflées est ce que l’on appelle la limite de faseyement. dans cette situation, la voile “hésite” à se gonfler d’un côté ou de l’autre (lorsqu’il y a du vent biensûr !)

pour plus de détails, je vous invite à consulter cette vidéo

le fait de changer de direction légèrement à gauche ou à droite, ou de border sa voile, permet de “décider” la voile à se gonfler d’un côté ou de l’autre

que se passe-t-il pour que la voile se gonfle?

dans un cas, l’explication est intuitive : il s’agit d’intercepter le cours du vent (par analogie à un cours d’eau) et c’est la force de poussée exercée sur la surface de la voile qui fait que la voile se déforme sous la pression du “jet”…

dans l’autre cas, la question est plus subtile surtout lorsqu’est presque face au vent, décalé par exemple de 30° de l’axe d’arrivée du vent. ce qui se passe alors c’est que la voile “sépare” le cours du vent en deux (comme ferait la dérive d’un bateau dans l’eau, l’aide d’un avion dans les airs, un ski sur la neige en carving, etc.) mais aussi gonfle la voile légèrement d’un côté ou de l’autre.

le flux d’air se trouvent alors, séparés en deux flux laminaires qui sont obligés “d’épouser” la forme de la voile à l’intérieur (intrados) et à l’extérieur (extrados), et là l’inattendu arrive : le flux extrados a plus de distance à parcourir que le flux intrados pour le rejoindre, ce qui crée une dépression à l’extérieur et un pression à l’intérieur. c’est cette différence de pression qui est responsable de la force de portance que subit la voile.

dans le premier cas on parle de poussée puisque la force exercée sur la voile de la part du vent est dans la même direction du vent (imaginons deux corps physiques qui se bousculent). dans le deuxième cas, il est à noter que la direction du vent est perpendiculaire à celle de la force qu’engendre la différence de pression.

n’empêche que les deux “interprétations” concernent d’une façon ou d’une autre une différence de pression, une loi de nature qui n’aime pas le vide!