Le Trésor Des Kerguelen

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124 Poussée du vent, en Kilos...

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124 Poussée du vent en kilos…

 


     Cela fait plusieurs messages encore sur ce même sujet…

 

La question posée est toujours la même, à savoir : quelle est la poussée du vent sur une surface X ?

 

Bien sûr, on y pense tous à cette poussée, ce fardage dont on parle tant avec nos bateaux dans les coups de vent…

 

Alors n'en déplaise aux puristes ici, j'ai trouvé une formule déjà donnée dans les annexes du livre et je la redonne volontiers, elle permet d'avoir une idée précise en plus de cette poussée en Kilo… au diable les formules puritaines encore une fois avec leur Newton, leur Pascal et toute la clique de ces noms qui ne nous parlent pas du tout… Pour moi comme pour beaucoup d'entre nous, un kilo, eh bien c'est un kilo…/…et ça nous parle ! Que ce soit un kilo de sucre, de patates, un litre d'eau minérale, une bouteille de Bordeaux (en verre cette fois de 0,75 cc), un plomb de ceinture de plongée…/… eh bien tout ça, ça fait 1 Kilo "pesant en mains". Point.

Que sais-je encore de bien concret et de bien pratique, le reste ON S'EN FOUT COMPLETEMENT !

 

La formule que je revendique (tirée de la mécanique des fluides et simplifiée ici) est… :

 

F = k x S x V²       …formule où :

 

F = la force de poussée du vent en Kilos par m².

k = un coefficient variable, est constant en fonction du fluide utilisé (prendre pour l'air, dans le cas du vent 0,14 – est arrondi).

S = la surface totale offrant de la prise au vent (en m²).

= la vitesse du vent au carré. Pour ce calcul, prendre des mètres/seconde.

 

Dans le cas d'un voilier au mouillage on prend la surface sur sa section latérale – maître bau X par hauteur du pont au-dessus de l'eau. On doit ajouter la surface frontale du Hard Top  si il y a et 1,5 m² si un mât, 2 m² si 2 mâts Ketch, le double soit 3 m² si Goélette, etc…/…. On peut négliger les haubans mais il faudra prendre une valeur finale en arrondissant au dessus du chiffre obtenu ! Si vous avez un arceau arrière avec panneaux solaires et éoliennes, ajouter encore près d'un demi mètre carré. Pour l'enrouleur, à lui seul, il va atteindre aussi un demi mètre carré de surface offerte au vent et on peut considérer qu'il ne fera pas obstacle aux mâts, donc l'ajouter aussi.



Vous verrez que l'on arrive à de sacrées surfaces « offertes au vent » en ajoutant tout ça… !


En effet la poussée est surtout augmentée par cette vitesse du vent puisqu'elle agit avec le carré de sa vitesse. C'est pour cela que l'on atteint des valeurs dingues dès que le vent forcit…

 

Petit rappel : pour trouver des m/s, on prendre en nœuds et on divise par 2 (grossier mais simple). Et pour trouver des kilomètres/heure à partir des nœuds eh bien on multiplie par deux en retranchant 10% cette fois, petite gym cerveau ! Exemple … 10 nds = 5 m/s = 18 km/h (soit…10X2 = 20 -10% (2) = 18).

Un homme qui court vite, fait le 100 m en 10s. Soit 10 m/s soit 20 nds soit 36 km/h, tout ça approché mais "juste".

 

 

Tableau récapitulatif de vitesse et de force associée…

 

Noeuds

M/s

Km/h

Poussée en Kg/m²

Equivalent du vent en Beaufort

05

2,5

09

0,9

2 – Légère brise

10

5

18

3,5

3 – Petite brise

15

7,5

27

7,8

4 – Jolie brise

20

10

36

14

5 – Bonne brise

25

12,5

45

22

6 – Grand frais

30

15

54

31,5

7 – Grand vent frais

35

17,5

63

43

8 – Coup de vent

40

20

72

56

9 – Fort coup de vent

45

22,5

82

71

10 - Tempête

50

25

92

87,5

 

55

27,5

102

106

11 – Violente tempête

60

30

111

126

 

65

32,5

120

148

12 - Ouragan - Cyclone

70

35

130

171,5

 

80

40

148

224

 

90

45

166

283,5

 

100

50

185

350

 

120

60

222

504

½ Tonne au mètre carré !

170

85

314

1011

1 Tonne au mètre carré… !

 

 

Un exemple concret…

 

Mon bateau fait 6,5 m² de surface frontale environs.

 

Si j'applique la formule F=kSV², et en supposant que je reçois le vent bien de face, dans sa ligne de foi…

…avec un vent de 55 nds (...et 1/2 de 55nds = 27,5 m/s) j'obtiens une poussée de :

 F = 0,14 X 6,5 X (27,5)² = 712 kg.

 

Conclusion : si votre ancre ne tient pas cette force d'arrachement au moins, vous chassez !

 

Il est simple finalement, de savoir ce qui va se passer.

Alors inversement si vous savez que votre pioche tient (par exemple) 1150 kg à l'arrachement moyen (cas pour la mienne – CQR modifiée de 55 Livres), eh bien vous pouvez calculer à partir de quelle force de vent, vous allez déraper… !

 

La formule devient alors V² = F/ kS

 

V² = 1150 / 0,14 X 6,5 = 1150/ 0,91 = 1263 = V²

d'où V = Racine de 1263 = 35,5 m/s = 71 Nds = 131 km/h.

Vous saurez qu'à partir de 130 km/h ou 70 Nds environs, vous ne pourrez plus tenir accrocher sur le fond ! Ceci dans des conditions optimum de mouillage. Ce qui est loin d'être le cas avec du mauvais temps (+ fonds irréguliers, clapot, vents tournants, pluies, rafales, courants…/…). D'où encore une fois l'intérêt d'une gueuse de plomb pour amortir, alourdir et allonger la ligne de mouillage virtuellement.

 

Voir l'article sur ce sujet…ici…

 

En cas de mauvais temps et de vent fort contraire au courant, il m'est arrivé de mettre une ancre flottante sur la ligne du mouillage (près de la surface) pour limiter le louvoyage du bateau. Mais cet accessoire est difficile à manipuler et ses effets, parfois aléatoire... Bon, c'est à essayer pour limiter les embardées du bateau. 



 

Qu'on se le dise …et bon vent !

 

 

 

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19/04/2011
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