Les voiliers sont fabriqués dans une très grande variété de tailles, de 10 pieds (ou moins) à une centaine de pieds ou plus.
Donc plus ils sont grands, plus ils vont vite.
Voici comment déterminer si les grands voiliers vont plus vite ou non :
En général, un grand voilier va plus vite qu’un petit voilier de construction similaire. La longueur de la ligne de flottaison est un facteur déterminant de la vitesse d’un bateau. Il faut également tenir compte de la forme de la coque, de la surface mouillée, du poids dans la mâture, du nombre de coques et de la présence ou non d’un foiler.
Les modèles monocoques, multicoques et hydroptères ont des effets différents sur la vitesse :
Il peut être délicat d’affirmer que plus grand est plus rapide, car les voiliers à coques multiples vont plus vite que les monocoques beaucoup plus grands, généralement de 20 à 30 %.
Leurs coques comparativement plus fines ont une surface mouillée beaucoup plus faible, et donc moins de traînée, que les bateaux avec des lignes de flottaison beaucoup plus longues. C’est particulièrement vrai lorsqu’un catamaran vole une coque, car il y a encore moins de traînée.
Les voiliers à foils sont une autre exception à la règle générale de la longueur de la ligne de flottaison, car ils ont une surface très réduite dans l’eau. Même un petit Moth à foils de 15 pieds ira plus vite que de nombreux monocoques de 30 pieds.
Cependant, les grands bateaux à foils iront presque toujours plus vite que les petits bateaux à foils, car leurs grands gréements génèrent plus de puissance par rapport à la quantité de foils qu’ils ont dans l’eau.
Quel est l’impact de la taille d’un voilier sur sa vitesse ?
Tout en gardant à l’esprit qu’il existe d’autres facteurs, la longueur de la ligne de flottaison d’un bateau détermine la longueur de la vague qu’il génère.
Il s’agit d’un concept appelé vitesse de carène.
Lorsqu’un bateau atteint la vitesse de la coque, il y a une crête de vague à l’avant, un creux au milieu et une autre crête de vague à l’arrière. En termes pratiques, sa vitesse a créé une vague égale à la longueur de sa propre ligne de flottaison.
Plus la vague générée est longue, plus le bateau va vite. Puisqu’une vague plus longue signifie une vitesse plus élevée, les bateaux plus longs créeront de plus grandes vagues et iront plus vite.
Lorsqu’il a atteint la vitesse de sa coque, c’est le maximum théorique qu’il peut atteindre. Cela a été vrai pendant des siècles, car les grands voiliers ne pouvaient pas dépasser une certaine vitesse.
Cela a changé au XXe siècle, avec l’expansion du marché de la voile de plaisance, et les limites de conception ont été repoussées. Les bateaux sous spinnaker dépassaient régulièrement la vitesse de leur coque, en particulier lorsqu’ils surfaient sur de grosses vagues.
Ils étaient capables de passer au-dessus des vagues et de commencer à planer.
La vitesse de la coque était un concept d’observation, et la conception navale utilise une formule de conception plus large du rapport vitesse/longueur. La vitesse de la coque s’inscrit dans ce concept plus large et correspond à la racine carrée de 1,3 à 1,5 fois la longueur de la coque, mais généralement à 1,34.
Ainsi, un voilier avec une ligne de flottaison de 20 pieds générant une longueur d’onde de 20 pieds aura une vitesse de coque d’environ 6 nœuds ; un voilier avec une ligne de flottaison/longueur d’onde de 40 pieds aura une vitesse de coque d’environ 8,5 nœuds.
D’autres facteurs sont pris en compte, comme le déplacement et la surface de voile, mais la longueur de la ligne de flottaison est l’endroit où la vitesse de base du bateau est établie dans un monocoque.
La forme de la coque a toutefois une incidence sur ce point. L’une des raisons de la popularité du J/24 lorsqu’il a été lancé en 1977 est que la conception de la coque était telle qu’il allait régulièrement plus vite que les bateaux plus grands.
Les modèles ultérieurs, comme le Melges 24, étaient encore plus rapides, laissant régulièrement derrière eux les bateaux de 30 pieds, car ces derniers pouvaient se mettre régulièrement au planing.
En mentionnant le planing, nous devons évoquer les planches à voile. Leur longueur n’a absolument rien à voir avec leur vitesse par rapport aux monocoques et même aux multicoques. Ils peuvent atteindre assez facilement des vitesses supérieures à 20 nœuds.
En fait, les véliplanchistes ont détenu les records mondiaux de vitesse au milieu des années 2000, jusqu’à 49,09 nœuds. Comme ce sont des bateaux planants, ils ne génèrent pas leurs propres vagues et ne sont pas régis par le concept de vitesse de la coque.
Les voiliers rapides utilisent-ils des voiles spéciales?
Les voiles ont été fabriquées à partir de différents matériaux au fil des ans.
Jusqu’au début des années 1960, la toile était le matériau traditionnel des voiles, et le coton égyptien, en particulier, avait la préférence de nombreux marins.
Mais ce matériau avait tendance à s’étirer, souvent jusqu’au point de non-retour. Les polyesters comme le Dacron sont devenus le tissu dominant à l’époque et sont maintenant considérés comme un tissu traditionnel.
Cependant, les coureurs ont commencé à rechercher des matériaux différents qui conservent mieux leur forme et pèsent moins lourd dans la mâture. C’est ainsi que sont apparus les tissus laminés, principalement à base de Kevlar au début, puis d’autres fils comme le Spectran, le carbone et même des polyesters plus spécialisés.
Aujourd’hui, les voiliers rapides utilisent presque exclusivement des voiles laminées. Elles sont généralement fabriquées à partir d’une couche de Mylar sur laquelle on pose des fils dans la direction où l’on souhaite obtenir la résistance. Ces fils sont ensuite laminés avec une autre couche de Mylar.
Autrefois, ce matériau était livré en rouleaux de 36 ou 54 pouces, mais aujourd’hui, il est courant de voir une voile constituée d’une feuille entière laminée. Pour ce faire, un moule de la voile est réalisé en usine, puis les couches de laminé sont posées et collées par-dessus.
Il s’agissait autrefois d’un procédé coûteux, mais la technologie est désormais plus courante. Certaines voileries fabriquent même ce style en trois ou quatre sections, de sorte qu’il n’y a que quelques coutures dans toute la voile.
Plus exotiques sont les sections d’aile utilisées par les bateaux les plus rapides, comme les catamarans à foils utilisés dans les récentes compétitions de la Coupe de l’America. Il s’agit de voiles dures, en deux parties.
La partie avant de la structure avant est en carbone et remplace le mât traditionnel ; le reste de la “voile” est constitué de 2 structures en nid d’abeille, en carbone et en Kevlar, recouvertes d’un film puissant appelé Klysar.
Ces bateaux sont à la pointe de la technologie de la vitesse et continuent d’évoluer. Les bateaux à foils tels que ceux-ci ont réécrit les livres de conception, car ils ont une surface mouillée très réduite par rapport à leur surface de voile et à la portance qu’ils génèrent.
À quelle vitesse vont les grands voiliers ?
L’architecture marine actuelle a produit des coques qui dépassent régulièrement leur vitesse prévue.
Les monocoques les plus rapides sont les bateaux conçus pour les différentes courses océaniques au large, comme la Volvo Ocean Race, qui se déroule dans le monde entier. Ils peuvent atteindre des vitesses de 36 nœuds ou plus, bien que la moyenne se situe entre 20 et 30 nœuds.
Les catamarans de distance sont capables d’atteindre des vitesses de 45 nœuds régulièrement, et parfois plus.
Les catamarans à foils des récentes campagnes de la Coupe de l’America sont des bateaux à grande vitesse. Ils peuvent atteindre des vitesses supérieures à 30 nœuds régulièrement et dépasser les 40 nœuds dans les bonnes conditions.
Il convient de souligner ici que ces bateaux vont tellement vite que l’équipage a l’impression de subir des vents de tempête en raison des vents apparents qu’ils génèrent. Il peut y avoir seulement 18 nœuds de brise sur l’eau, mais l’équipage d’un bateau à foils aura l’impression d’être dans 50 nœuds de vent.
Les nouveaux bateaux de la Coupe de l’America seront les AC75, un monocoque à foils. Il reste à voir les vitesses que ce design peut atteindre.
Quels sont les voiliers les plus rapides ?
Pour les monocoques, le Comanche, long de 100 pieds, est l’un des plus rapides au monde.
Lors de la course transatlantique de 2016, il a atteint une moyenne de 25,75 nœuds en 24 heures, parcourant 618 miles nautiques, ce qui reste un record pour les monocoques.
Le catamaran F-50 d’Australie a atteint une vitesse de pointe de 49,7 nœuds pour les multicoques dans une brise de 17 nœuds. Une fois que le bateau sera entièrement développé, il devrait atteindre des vitesses supérieures à 50 nœuds.
Le catamaran à foils AC50 de la Coupe de l’America, Patriot, a atteint 53,3 nœuds dans un bear away, peu avant d’être éliminé de la compétition ; c’est la vitesse la plus rapide enregistrée pour ces bateaux.
Le Vestas Sailrocket 2 est un catamaran à foils de 40 pieds au design unique, créé pour battre le record de vitesse. En 2012, il a parcouru un parcours de 500 mètres à 65,45 nœuds, avec une pointe à 68,01 nœuds. Ces deux vitesses constituent des records mondiaux.
Elle a également battu le record de vitesse du mille nautique, établissant un nouveau record de 55,35 nœuds sur cette distance.
L’équipe construit un autre navire pour battre ces records, et espère qu’il sera prêt en 2022.
