Rappelons que la Coupe de l'América est une succession de régates, avec deux tours à faire pour les bateaux à chaque fois. C'est un parcourt où il est essentiel de pouvoir virer rapidement et efficacement pour garder son avance.

 

 

 

 

 

 

 

 

Pour manoeuvrer efficacement, il faut pouvoir régler sa vitesse afin d'éviter un emballement de l'AC 72, emballement dangereux qui peut faire perdre un temps précieux. Comment réussir à maîtriser des bateaux si puissants ?

En intégrant un système de contrôle à l'aile rigide. Ce système doit permettre un contrôle par les membres d'équipage, donc ne nécessitant pas un effort trop intense. Il existe en fait deux systèmes de contrôle sur l'aile.

-Un système qui permet de régler l'angle de cambrure entre les volets et l'élément principal, et donc de régler la puissance : plus l'angle s'approche de 90°, plus la puissance du bateau est accrue.

Les volets augmentent la portance et la traînée de l'aile.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                             

                    Le système de contrôle des volets (entouré) sur l'AC72 d'Oracle (haut ), et d'ETNZ (bas).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-Un système de contrôle de l'élément principal, qui permet d'avoir l'angle d'incidence voulu par rapport au vent pour maîtriser la vitesse.

 

Il y a deux façons de changer de direction pour un bateau. Il peut empanner, c'est à dire tourner avec une phase où le bateau est dos au vent, ou virer de bord. Cette dernière manoeuvre est plus difficile, car elle comporte une phase où le bateau est face au vent, ce qui induit une perte de vitesse.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

On peut matérialiser la courbe d'un bateau qui vire dans un repère orthonormal (B;  ,  ). Soit B le centre du repère, de coordonnées (0,0). B est le centre du cercle C, de rayon R=BA. On pose    = 1/R     et   =1/R

Les points B, A, D et D' sont des points fixes.

Soit un point M tel que M appartient à l'arc de cercle    . L'infinité des point M présents sur cet arc représente les positions successives de l'AC72. 

Lorsque Le point M est confondu avec le point A, alors le bateau est face au vent. Tous les vecteurs colinéaires et de même sens au vecteur v, vecteur directeur de la droite (d), représentent le vent.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A ce moment là, le bateau subit une trainée très importante avec le vent de face, qui est accrue par le fardage du bateau, qui est composé des systèmes de contrôle : il faut donc encore une fois trouver un compromis. Mais le système de contrôle de l'aile présente un avantage lors des virements : pouvoir mettre rapidement l'aile au vent diminue la perte de vitesse.

 

Une autre question que se sont posée les ingénieurs : comment agir au moment de la course pour limiter le décrochage dans des situations particulières ?

On peut pour cela forcer le vrillage de l'élément principal : on peut installer un tube structurel au centre de l'aile à mi-hauteur avec un carénage autour pour respecter la forme de la section aérodynamique. Le vrillage de cette section par rapport au tube central est contrôlée. Au dessus de la mi-hauteur, le tube structurel en forme de D reprend la forme de la section aérodynamique jusqu'en haut de l'aile. Le fait de vriller l'élément principal permet de réduire l'angle d'incidence localement, ce qui permet d'éviter le décrochage de l'écoulement : cela permet à l'AC 72 d'être plus performant aux vitesse faibles et au portant (largue/grand largue/vent arrière). On peut ainsi maîtriser la performance en jouant sur ce vrillage de l'élément principal.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

On voit ici le mouvement des flux d'air : un élément principal vrillé permettra un meilleur écoulement des flux, tandis que les éléments principaux non-vrillés seront soumis à des flux accrochés ou décrochés, induisant une trainée additionnelle et une perte de portance.

 

Cependant, seul Emirates Team New Zealand (ETNZ) a opté pour cette option :  la possibilité de vriller l'élément principal augmente le poids de l'aile, à cause d'un système de contrôle supplémentaire.