[Technique] SPP : Skiff Performance Prevision

En vue des post sur l'établissement d'un cahier des charges pour un skiff light, je vous met en ligne une feuille de calcul des performances potentielles d'un skiff en fonction de ses paramètres.

Feuille SPP (Format Open Office)

Feuille SPP (Format Excel)

Cette feuille de calcul, va évaluer la charge vélique maximale admissible lorsque l'on atteint la surpuissance, et calculer ainsi la propulsion disponible pour des angles de vent apparent de 20° (près), jusqu'à 45° (portant)

Un calcul de vitesse potentiel est réalisé sur la base des courbes de traînée/vitesse réalisé par Behtwaite pour un skiff de 14 pieds , 250kg.

Cette feuille est un travail en cours, mais je n'ai pas attendu de l'avoir terminé pour vous le mettre en ligne.

Je dois encore tester différentes configurations de bateaux actuels pour vérifier la cohérence, mais je ne pense pas que l'on soit très loin de la vérité

Off-Course commentaires welcome
Et si vous avez des questions sur les différents paramètres mesurés n'hésitez pas

Est-ce que tu aurais une version Excel, car quand j'ouvre de l'ods avec Excel je n'ai que des nombres, sans aucune formule, donc la feuille ne recalcule rien quand je change les valeurs.

Ah, les esclaves de Bilou
J'ai édité le post initial avec une version .xls avant de partir au boulot.

(Par contre je l'ai pas encore re-importé sur ma bécane où j'ai MS-Office pour vérifier que çà fonctionne ... je testerai dans la matinée)

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Ça marche. Merci.

cadre wrote: dans l'exemple que tu donne avec le B14, tu ne tiens pas compte du spi. hauteur, centre poussé... pourquoi?

Là, ça devient un post pour Ingéniers!!! Les autres accrochez-vous ???
Mais on apprend à tout âge thumbsup;

Bonne question Alain

En fait au départ le calcul a été conçu pour les perf. au près pour deux raisons :
1> D'une part c'est au près que les vrais skiff continuent de planer là où les autres dériveurs tombent en mode forcé (voir principe de calcul ci-après)
2> Sur une régate en temps compensé (par rapport au temps total), étant donné que nos VMG au portant sont > 2 fois les VMG au près, on peut évaluer le %age de temps passé au près sur une régate comme suit :
Sur une banane 3 branches, le près représente 2/3 distance, mais 4/5eme du temps (80%)
Sur une banane 5 branches, le près représente 3/5 distance, mais 6/8eme du temps (75%)
Les perf. au près représentent donc 75 à 80% du rating d'un skiff en régate.
Paradoxal isn't :o

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Par ailleurs :
L'idée est de mesurer le ratio :
"force vélique maximale admissible" / poids.
Le fameux ratio de Bethwaite qui s'il est > 26% indique la capacité à planer.

En réalité, c'est la composante de Gîte de la force vélique qui est importante puisque c'est celle que l'on devra contrebalancer avec notre couple de rappel.
Et c'est au près lorsque l'on est entre 20 et 25° du vent apparent, que l'on va attendre la surpuissance (Force vélique de Gîte maximum) pour une force de propulsion minimale.

Dans le cas du B14 on tient maximum 80kg de composante de gite, ce qui correspond à 30kg de composante propulsive au près.
Et 30kg de trainée correspond à une vitesse de 8.5kts.

Si l'on met les valeurs du 5O5, (Barreur 70kg, Equipier 80kg, poids 128kg, Largeur 1m88), on voit que l'on "peut tenir" 65kg, le ratio vs poids tombe à 23%.
On a alors 24kg de composante propulsive qui correspond à 6,5kts de vitesse soit juste au dessus de la vitesse de carène (planning marginal).

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Pour revenir sur ta question :
Le portant est plus compliqué pour les raisons suivantes :

1> Le spi va effectivement modifier la position du centre vélique.
Certes, le CV va monter, mais à contrario, le spi va tirer dans un plan qui n'est pas vertical. Le calcul de la composante de gîte lié au spi est donc difficile.

2> Faire une prédiction de vitesse au portant valable aussi bien pour les dériveurs classiques que pour les skiff est également difficile.

Les tradi, atteignent leur VMax à un angle du vent réel compris entre 105 et 120°, avec un vent apparent d'env. 50°
Mais cette VMax n'est pas la meilleure vitesse cible pour maximiser la VMG qui est obtenu beaucoup plus proche de 150° du vent réel, à une incidence de 125° du vent apparent.
La Vitesse cible pour une VMG optimale n'est que de 55 à 60% de la VMax

Les skiff, atteignent leur VMax à un angle de 150-155° du vent réel (grâce à leur vitesse supérieure), l'incidence du vent apparent à ce régime est proche de 45°
C'est aussi la vitesse cible pour la meilleure VMG
Finalement la situation est simplifiée en skiff, ce qui se résumerait à :
"quand t'es à fond, c'est que c'est bon ;evil; "
Qui a dit que c'était un sport de bourrin ? ;rolleyes;

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Ainsi dans mon calcul, j'ai considéré 45° comme le vent apparent qui correspond à la meilleur vitesse. A ce moment quelque soit la taille du spi, c'est toujours la capacité de l'équipage à contrebalancer la force de gite qui sera le facteur limitant (comme au près).
La seule erreur du calcul est de négliger la variation de hauteur du CV avec l'envoi du spi ... mais comme ce dernier tire aussi vers le haut, je ne pense pas que l'erreur soit trop gande.

Pour le tradi, le calcul devrait être changé, il faudrait prendre 50 à 55° d'incidence vent apparent pour calculer la VMax, mais après appliquer un %age correcteur pour le calcul de la vitesse à VMGMax, puisque pour ces bateaux VMax et Vitesse Cible à VMGMax ne sont pas identiques.

C'est ce que je vais essayer de faire dans les versions ultérieures de la feuille de calcul puisque mon but est de prédire, le potentiel de vitesse "en parcours fermé" (closed course performance).

Rémi P wrote: Sur une banane 3 branches, le près représente 2/3 distance, mais 4/5eme du temps (80%)
Sur une banane 5 branches, le près représente 3/5 distance, mais 6/8eme du temps (75%)

Il me semble que nous faisons des bananes avec arrivée sous le vent, distance au près = 1/2 ?

Question newbie : si le SPP sert pour la conception du "Skiff Solitaire Crevette" et que tu ne tiens compte que de la vitesse au près (en disant x2 au portant) tu ne risques pas d'avoir une carène optimisée pour le près et pas au portant ? (mais je crois que je n'ai rien compris !!!)

Ludovic Collin wrote: Question newbie : si le SPP sert pour la conception du "Skiff Solitaire Crevette" et que tu ne tiens compte que de la vitesse au près (en disant x2 au portant) tu ne risques pas d'avoir une carène optimisée pour le près et pas au portant ? (mais je crois que je n'ai rien compris !!!)

Le SPP c'est un peu le rapport poids/puissance du bateau, on ne s'occupe pas de la carène.

Absolument, Ludovic tu soulignes deux points importants :

> Quand je suis arrivé en Australie, je me suis mis au surf.
J'avais en tête les superbes images de long surf que l'on voyait à la télé
Je me suis vite aperçu que pour 30 secondes de surf, il y avait avant 10-15mn de paddle pour remonter le swell, en se faisant pilonner dans la zone d'impact :_(

Le dériveur c'est un peu pareil, on voit les longs bord de planning (sous spi), mais en oubliant un peu vite la galère du près au préalable. (Vive le Laser )

Je voulais donc, un peu remettre les choses en perspective, dans le cadre du design d'un skiff, n'oublions pas le près même si c'est moins fun. ;rolleyes;

Dernière remarque à ce sujet, effectivement si l'on veut calculer la performance en parcours fermé, on est sensé revenir au point de départ.
Il serait bien d'ailleurs que les régates adopte ce principe
Personnellement je trouve aussi dommage l'évolution vers "la banane".
C'est plus simple à mouiller, mais un triangle ou trapèze, qui inclus un bord de portant, ou l'on est forcé de s'éloigner de la VMGMax (i.e. <150°), apporte un intérêt tactique (spiable ?, pas spiable ?, sur quelle distance ? , je commence par quoi ? etc etc ...)
Je ne parle pas de la suppression du VA, mais de plusieurs portants de configurations différentes.


> Pour ce qui est du SPP, comme le mentionne Flebas, c'est avant tout un calcul de puissance vélique propulsive maximale (qui est nécessaire si on veut avancer ).
Mais la prédiction de vitesse, et basée sur une équation qui est réalisée à partir des mesures de trainée/vitesse réalisées par Bethwaite sur une carène type de skiff de 14 pieds et 250kg.
J'ai introduit un correctif poids (toujours à partir des courbes mesurées dans HPS), pour essayer d'étendre ces valeurs à des skiffs de tailles/poids différents.

On peut donc dire, que si le SPP, donne un rapport puissance/poids <25% on ne planera pas au près, même avec une super carène.
Mais une fois le "moteur" dimensionné, il faut naturellement optimiser la carène pour l'objectif voulu.

Ce qui est intéressant, c'est de constater que une fois les corrections de poids effectuées, les courbes des différents skiffs 29er/49er ... sont très proche.

lorsque je sauvegarde le XLS j'ai un message d'erreur :

"Certaines courbes de tendance de type logaritmique, expodentiel et puissance ne peuvent pas être évaluées pour des valeurs nulles ou négatives"

???

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@Walter,
Je pense que çà provient de la 2eme feuille, où se trouve le graph trainée vs vitesse.
Il y a un calcul d'extrapolation des valeurs réelles, suivant une courbe de tendance puissance.

Tu n'as pas besoin de ces courbes pour les calculs de 1ere page.
Tu peux donc, soit supprimer la courbe de tendance, soit carrément flinguer la 2eme page, où se trouvent ces courbes.

@Alain,
Je partage ton point de vue sur l’intérêt de la tactique au VA, donc loin de moi l'idée de le supprimer.
Il me semblait cependant que la tactique du largue non spiable, pouvait aussi avoir un intérêt, il n'y a plus de chevaux de bois si on monte avant d'envoyer où l'inverse etc etc ... mais je reconnais volontiers que mon expérience de la régate en skiff et beaucoup trop limitée pour avoir un avis pertinent à ce sujet

100% d'acc. pour le raid ... on s'organise un Toulon - Tour de Porquerolles en Avril ?

Rémi P wrote: Il me semblait cependant que la tactique du largue non spiable, pouvait aussi avoir un intérêt, il n'y a plus de chevaux de bois si on monte avant d'envoyer où l'inverse etc etc ... mais je reconnais volontiers que mon expérience de la régate en skiff et beaucoup trop limitée pour avoir un avis pertinent à ce sujet

Le pb c'est que les skiffs sont conçus pour porter le spi au portant, et sans spi au largue dans la brise ils ont tendance à enfourner.

Pas de tactique sur les largues non spiables ou sur les bon pleins reaching mais une vraie exigence en termes de boat handling. Et cela s'est intéressant et formateur.
Bref sur les parcours plus j'avance, plus je m'en fous même si j'ai une prédilection pour la banane. Mais vous pouvez me proposer du trapèze et du triangle je prends sauf si la bouée de largue du triangle est spiable pour certain et pas pour d'autres.
Pour les côtiers c'est hyper intéressant à condition qu'il y ait des phases tactiques, donc du près et du vent arrière.
Ah les parcours une autre problématique. Mais clairement il faudra qu'on sorte de la stricte banane dans les étapes BSP...

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Cédric F wrote: Ah les parcours une autre problématique. Mais clairement il faudra qu'on sorte de la stricte banane dans les étapes BSP...

Attention, il faudra recalculer les ratings en fonction du parcours...

Faudrait quand même pas que çà devienne comme la F1 ... si y pleut on court pas, si c'est à plus de 20° du vent on court pas, si la visi est trop basse on court pas etc etc ...

J'exagère un peu, mais tu es en train de me convaincre que les skiffs sont fait pour naviguer uniquement en "rivière" dans l'axe du vent ?

Tu donnes raison à un de mes barreurs célèbres qui ronchonnait .. " un bateau : çà doit ressembler à un bateau et sortir par tout les temps sur tous les parcours .... scrogneugneu , si c'est pas marin, cà s'appelle "un jouet" pas "un bateau" scrogneugneu ... ;evil; "

Justement par rapport à Hourtin, perso je suis tenté de revenir aux fondamentaux ... une régate c'est un parcours, et le meilleur c'est le premier ... l'enQ de mouche au degré près pour le près ou les largues, laissons çà aux olympiens, mais pour nous, le fun avant tout non ? , je préfère trois manches de travers, qu'une seule retardée, et finalement interrompue

cadre wrote:

Cédric F wrote: Bref sur les parcours plus j'avance, plus je m'en fous même si j'ai une prédilection pour la banane. Mais vous pouvez me proposer du trapèze et du triangle je prends sauf si la bouée de largue du triangle est spiable pour certain et pas pour d'autres.

et c'est bien la le pb.

mais pensons un peu a ceux qui mouillent ces parcours, si on se souvient de la dernière régate bsp a hourtin, je n'ose même pas imaginer si les parcours avaient été des trapèzes.

Le problème à Hourtin ce n'était pas de mouiller les bouées, c'était le Comité de course qui était tout simplement mauvais et ne savait pas gérer ses mouilleurs ni n'avait de l'autorité par rapport à la flotte. Le noir existe et il ne faut pas avoir peur de le sortir, et il ne fallait pas s'arrêter à des bascules de 20 degrés dans ces conditions.

Pour les côtiers ou longue distance, j'ai un souvenir magnifique du festival de la voile mais le golf offre des conditions uniques pour mettre de la diversité dans un parcours et des bons souvenirs aussi de longues distances à la Teignouse et à l'Open de France 2010.

Enfin ne dévions pas trop du sujet...