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Résumé de cette page :Les choses à retenir sur le vent et allures :
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Sur un voilier qui progresse à l’aide de ses voiles, l’allure désigne la direction d’où provient le vent par rapport à l’axe du bateau. Par exemple, le vent arrière est l’allure d’un voilier qui avance avec un vent soufflant sur son secteur arrière.
L’allure joue un rôle important dans la marche d’un voilier. Elle a une influence sur la vitesse et sur le comportement du bateau, en particulier sur sa gîte et sur le roulis. L’allure détermine la manière dont les voiles doivent être réglées. L’équipage écarte les voiles plus ou moins de l’axe du voilier pour que la pression exercée par le vent reste efficace. À certaines allures, il hisse des voiles particulières, plus creuses (spi, gennaker).
Rappel : Quand le bateau change de direction pour se rapprocher de la direction du vent on dit qu'il loffe, quand il s'éloigne de la direction du vent on dit qu'il abat.
Les allures
Les principales allures sont le près, le bon plein, le petit largue, le travers, le largue, le grand largue et le vent arrière. L’allure dépend de l’angle formé entre l’axe principal du navire (axe proue-poupe) et le vent. Nous reviendrons un peu plus tard sur la différence entre vent réel et vent apparent. Ces deux notions ayant une grande importance dans le réglage des voiles.
Le vent debout
Lorsque le voilier est face au vent, il ne peut pas avancer ; on dit alors que le voilier est vent debout (dit aussi bout au vent, face au vent). Il doit s’écarter d’environ 45° de l’axe du vent pour pouvoir progresser à l’aide de ses voiles (30° sur les voiliers de régate les plus performants). Le vent de bout représente donc à la fois une position très précise du bateau (dans l’axe du vent) mais aussi une plage angulaire (en rouge dans l’image ci dessus) ou le bateau n’avance plus. On pour donc dire au barreur à la fois :
- « mets-toi bout au vent » au moment où l’on voudra hisser la grand-voile
- « attention du est vent de bout » au moment où, par rêverie, il s’écarte de la direction voulue et passe du prés au secteur rouge et ce même si’l n’est « pile » dans l’axe du vent.
Si la destination que souhaite atteindre l’équipage, et donc le voilier, nécessite de prendre une direction face au vent, le voilier devra louvoyer (ou tirer des bords), c’est-à-dire progresser en traçant des zigzags pour maintenir toujours l’angle minimum cité plus haut qui lui permet d’être propulsé par ses voiles.
Le près
Allure de près : les voiles sont presque dans l’axe, le voilier est fortement gîté
Lorsque le voilier est au plus près du vent (à 45°), l’allure correspondante est le près. Cette allure est aussi nommée « au plus près », « au près serré » quand le bateau se rapproche du « vent debout ». Les voiles sont presque bordées dans l’axe du bateau pour permettre un écoulement laminaire, optimal, des filets d’air sur la voile.
La poussée exercée sur les voiles comprend, à cette allure, une composante perpendiculaire à l’axe du bateau importante qui le fait gîter. Si le voilier est un dériveur de sport, l’équipage doit se mettre au rappel pour empêcher le bateau de chavirer. S’il s’agit d’un quillard, la quille empêche le retournement mais ne peut empêcher la gîte. Le bateau dérive sous l’action du vent ce qui peut lui coûter quelques degrés de cap. Cette dérive peut varier en fonction de la forme de la quille et de la vitesse du bateau. Plus la quille est longue et/ou plus le bateau va vite plus la dérive est faible.
Sur une bateau de 10m, comme Oh-Jee, la quille mesure 2m. Ce qui une valeur assez grande. Des bateaux plus grand et beaucoup plus confortables on parfois des quilles de seulement 1.5 à 1.75m. On imagine leur faible performance pour remonter au près.
La poussée vélique ( fource exercée par le vent dans les voiles) étant mal orientée, sa composante longitudinale propulsive (dans l’axe du bateau) est faible, contrairement à sa composante latérale, qui fait gîter (pencher) le voilier. En conséquence, le près est une allure plus lente que le vent de travers ou le largue.
Le voilier, à cette allure, se heurte aux vagues — généralement orientées dans l’axe du vent — qui réduisent sa vitesse et peuvent, lorsque la mer est formée, passer par dessus le pont du navire.
Sur de longues distances, l’équipage souffre dès que le vent atteint une certaine force : gîte permanente, mouvements violents du bateau, humidité.
En écartant le voilier d’une dizaine de degrés supplémentaires de l’axe du vent, la vitesse va augmenter, la gîte va diminuer et le voilier affrontera moins violemment les vagues : dans une mer formée, le gain de vitesse obtenu peut dans certains cas compenser la perte de cap. Le navigateur, pour optimiser la durée de la navigation, recherchera à cette allure le meilleur compromis entre cap et vitesse, c’est-à-dire la meilleure VMG (Velocity Made Good).
La VMG est un indicateur de performance que certains instrument de bord d’Oh-Jee affiche. Ainsi, avec la VMG, le barreur et le régleur savent qu’elle vitesse ils réalisent en terme de progression vers le vent. Par exemple, en navigant à 6 noeuds avec un cap au vent de 45%, la progression réelle du bateau dans le vent est de 4,2 noeuds.
Le tableau suivant permet de mieux comprendre l’impact du louvoyage (tirer des bords) en fonction de la vitesse du bateau sur le cap qu’il suivi (angle par rapport au vent) et sa vitesse de progression.
Il est très important de croiser ce tableau avec les polaires du bateau. En effet les polaires nous donne la performance du bateau sous voile en fonction de la vitesse du vent, du type de voile et de l’angle au vent (cap au vent). Ainsi, on peut énormément optimiser la tactique pour remonter vers le vent en déterminant s’il est préférable de tirer 4 bords au « près très serrés » ou plutôt d’abattre de 15% vers « le prés », certes en augmentant la distance à parcourir mais en profitant d’une vitesse du bateau plus élevé (polaire). Ceci pour dire, que la ligne droite au « prés très serré » n’est que rarement la meilleure approche.
Pour peaufiner la VMG, voila un très bon article en anglais (en attendant de vous en trouver un en français) http://www.oceansail.co.uk/Articles/VMGArticle.php
Si, au contraire, le barreur rapproche le voilier de quelques degrés de l’axe du vent, une partie de la voilure est déventée : le voilier progresse moins vite mais il gîte également moins. Cette allure désignée par le terme de près serré, bien que ralentissant la progression du voilier, peut être utilisée pour faire face à une survente temporaire car seul ce déventement des voiles permet de maintenir le voilier dans la direction choisie (dans les surventes le bateau loffe, vient face au vent).
L’allure de près est souvent associée au louvoyage. Un dicton de la marine d’autrefois résume le caractère pénible que prend le comportement du bateau dans ce contexte : le près c’est deux fois la distance, trois fois le temps …. et quatre fois la rogne.
Lorsque l’espace disponible pour louvoyer est insuffisant, le près serré est souvent une bonne solution. Selon le comportement du voilier et l’expérience de l’équipage pour affronter un vent perfide (quelques rafales soudaines et violentes), l’ordre de serrer au plus près peut-être une bonne solution, pas nécessairement en termes d’efficacité mais bien de sécurité. Lors de la rafale, le bateau ira à loffe et il faudra le reprendre, ce qui est tout de même mieux que chavirer ou démâter. Lorsque les rafales sont assez fréquentes, il est plus efficace et plus confortable de prendre des ris et de maintenir le cap. Lorsqu’elles sont rares mais dangereuses, un louvoiement entre au plus près et grand largue peut permettre d’obtenir une efficacité globale plus intéressante et cela peut être moins frustrant que maintenir les voiles au minimum en prévision d’un prochain coup probable ou lointain.
Le bon plein
Lorsque le voilier s’écarte suffisamment de l’axe du vent (vers 60°), son comportement change de manière importante : la vitesse augmente notablement, la gîte diminue, le choc avec les vagues se fait moins violent. Cette allure plus efficace pour la navigation et plus confortable pour le marin est désignée sous le terme de bon plein. Les voiles sont écartées de l’axe du bateau pour maintenir l’écoulement laminaire optimal.
Le travers ou largue
Le travers désigne l’allure à laquelle le vent arrive par le travers du bateau, autrement dit à 90° de l’axe du bateau. Le voilier accélère encore, la gîte est nulle ou quasi nulle, l’influence des vagues par temps moyen est négligeable. Cette allure est souvent optimale tant du point de vue de la vitesse que du confort du marin. Les voiles sont de nouveau écartées de l’axe du bateau pour maintenir un écoulement laminaire du vent sur les voiles.
À cette allure et aux allures suivantes — réunies sous l’appellation d’allures portantes — des voiles d’avant de grande surface et aux formes creuses (spinnaker, gennaker), peuvent être envoyées pour gagner en vitesse.
Le grand largue
Allure de grand largue : le spinnaker a été hissé, la grand voile est écartée au maximum de l’axe du voilier
À l’allure du grand largue, le vent provient de 3/4 arrière. Les voiles sont écartées de l’axe du bateau au maximum mais l’écoulement des filets d’air sur les voiles n’est désormais plus laminaire mais perturbé : les filets d’air frappent le plan de la voile selon un axe qui se rapproche de la perpendiculaire.
Les vagues qui (généralement) arrivent également de cette direction (3/4 arrière) provoquent un roulis désagréable qui peut rendre difficile le respect du cap par le barreur. Le bateau sous la poussée d’une vague tend à changer de direction (le safran n’est momentanément plus efficace) en se rapprochant de l’axe du vent. Si le barreur ne réussit pas à contrer le mouvement, le bateau va remonter au près en se couchant : c’est le départ au lof.
Le vent arrière
Au vent arrière, le vent provient du secteur arrière du voilier. L’écoulement de l’air sur les voiles est très perturbé et la vitesse du voilier est nettement diminuée par rapport à l’allure du grand largue. Le roulis s’accentue, le risque d’auloffée s’accroît. On appelle cela « partir au tas ». À certains moments, les voiles peuvent ne plus porter car le voilier est à la limite du virement de bord : l’empannage menace.
Le portant et le près regroupent un ensemble d’allures. Le terme « près » porte à confusion avec l’allure de près expliquée précédemment 1.
Le voilier est au portant quand le vent vient de l’arrière, donc le portant regroupe les allures de travers à vent arrière.
Le voilier est au près quand le voilier remonte au vent, donc le près regroupe les allures de travers à vent debout.
Tribord amures, bâbord amures[
Les allures sont symétriques, il existe deux zones de près, de travers, etc. Pour les distinguer, il est utilisé les termes de tribord amures, et bâbord amures.
Le voilier est tribord amures lorsque le vent vient de la droite par rapport à l’axe principale du navire (axe proue poupe). Le voilier est bâbord amures inversement.
Choisir son allure
Si la destination du voilier est choisie, l’allure sera imposée par la direction que prendra le vent durant la navigation et (trop souvent) le louvoyage sera nécessaire. Toutefois si l’équipage du voilier dispose de temps ou si le bateau n’a pas la capacité de tenir l’allure imposée par le vent, il est souvent possible de choisir une route permettant de bénéficier des allures les plus favorables (les allures portantes).
Les allures sur un voilier multicoques
Le comportement des multicoques aux différentes allures présente des caractéristiques particulières.
Un multicoque dépourvu de dérive — c’est le cas de la majorité des multicoques de croisière confortables produits de nos jours — aura du mal à faire un près efficace faute de plan anti-dérive; au près l’angle minimum sera largement supérieur à 45° et il subira une dérive plus forte. Par contre il subira une gîte très modérée.
S’il n’est pas trop lourd, le multicoque est susceptible d’accélérer plus rapidement qu’un quillard classique car sa surface mouillée est réduite.
Sur les multicoques de régate légers (tels que le Hobie Cat , le Tornado, le Nacra ) et les multicoques de course côtiers et océanique, l’allure directe du plein vent arrière (avec un écoulement turbulent du vent dans les voiles ) est moins avantageuse que la descente indirecte vers la bouée sous le vent par une succession de bords de largue entrecoupés d’empannages , au cours desquels la voilure (très semblable à une aile d’avion) travaille en écoulement laminaire . Les catamarans rapides (mais aussi certains dériveurs modernes -dits skiffs australiens- équipés de grands spinnakers asymétriques et les planches à voile rapides de type Funboard descendent donc le vent en zigzag pratiquant un véritable louvoyage aux allures portantes et recherchant comme au près le meilleur compromis cap-vitesse (VMG pour les anglosaxons).
Vent apparent et allures
La direction du vent prise en compte pour déterminer l’allure d’un voilier est celle du vent ressenti par le marin, le vent apparent. Celui-ci diffère du vent ressenti par un observateur immobile car il intègre le vent relatif généré par le déplacement du bateau. Deux voiliers suivant le même cap mais à des vitesses différentes peuvent, dans des cas extrêmes — grand multicoque de course opposé à un voilier « normal » — naviguer à des allures différentes pour des raisons détaillées plus bas.
Rappel : Exemple de vent apparent quand vous faites du vélo un jour sans vent. Dès que vous avancez, vous sentez le vent sur le visage, c'est le vent apparent. Si maintenant vous faites du vélo sur une route où le vent vous arrive sur votre droite avec une vitesse de 10km/h et si votre vélo avance aussi à 10km/h, alors le vent que vous ressentirez sur le visage proviendra à 45° sur l'avant-droite de la direction du vélo. De même si vous tournez à droite, vous remontez au vent (vers le vent) et donc vous ressentirez plus de vent apparent. A contrario, si vous tournez votre vélo vers la gauche, vous vous écartez du vent, et donc le vent apparent va baisser jusqu'à devenir nul (plus de vent ressenti) quand vous aurez le vent dans le dos.
Au prés le vent ressenti (le vent apparent) est supérieur au vent réel puisque le vent créé par l’avancement du bateau s’y ajoute en grande partie. Cette augmentation du vent permet au voilier de disposer d’un surcroît de puissance bénéfique dans le petit temps.
Aux allures portantes, le vent apparent est généralement plus faible que le vent réel puisque le vent créé par l’avancement du bateau se soustrait au vent réel : il peut même devenir nul si le vent souffle sur l’arrière du bateau lorsque la vitesse du bateau est égale à celle du vent réel (ce qui peut arriver si le bateau est accéléré par la descente d’une vague).
Avec son potentiel de vitesse un multicoque de course peut démarrer aux allures portantes et sans changer de cap se retrouver au prés : en prenant de la vitesse, le multicoque voit son vent apparent se renforcer et se rapprocher en direction de l’axe du navire. La vitesse renforcée du vent apparent contribue à accroître encore le phénomène. Le multicoque se retrouve ainsi au près alors que le vent réel souffle sur son arrière. Ce phénomène est propre aux grands multicoques de course et dans une moindre mesure à certains quillards de régate capables ( c’est presque nous avec Oh Jee 🙂 ) grâce à leur formes de carènes et leur voilure qui les rendent capables de déjauger et d’accélérer à la manière des multicoques.