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Concept
Effort sur une voile
Résumé
thumb|Exemple d'effort du vent sur différents types de voile de voiliers classiques lors d'une régate à Cannes en 2006.
L'effort du vent sur la voile, appelé poussée vélique, est l'ensemble des conditions du transfert d'énergie ou quantité de mouvement entre le vent et le bateau qui, pour un vent donné, dépendent de la voile, de ses caractéristiques, de sa position et plus généralement de la qualité de son emploi. L'optimisation des efforts par le marin est la base de la navigation à voile, optimisation pratique qui est l'aboutissement de celle qui a présidé à la conception de la voile dans sa forme, sa taille et sa composition.
Le principe d'une voile est de récupérer l'énergie du vent et de la transmettre au bateau. La voile redirige l'air arrivant sur elle dans une autre direction, et, en vertu de la conservation de la quantité de mouvement, une force est créée sur la voile. Les éléments à calculer sont l'effort du vent sur la voile, appelée poussée vélique, et le lieu d'application de cet effort ou point vélique, point mouvant et, pour cette raison, défini par la détermination de ses coefficients de moments, plutôt que par un « centre de poussée ».
Le calcul vélique est essentiel pour bien concevoir un bateau à voile (stabilité du navire...). La modélisation d'une voile, c'est-à-dire le calcul de l'écoulement du vent sur cette voile, est fondée sur le calcul intégral. Le calcul relève du domaine de l'aérodynamique et de la mécanique des fluides. La conception et l'étude d'une voile de bateau repose sur les modèles d'aéroélasticité, combinaison de la mécanique des fluides numérique et des calculs de structure. Les résultats sont néanmoins corrigés par la réalité.
Les voileries ont désormais plusieurs solutions pour concevoir leurs voiles : les tests grandeur nature, les essais en soufflerie, la simulation numérique ou encore un mixte des solutions précédentes. Néanmoins, un certain nombre de paramètres sont écartés à la conception.
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