APC

L'AILE A PORTANCE CONSTANTE

La stabilité est un point crucial qu'il faut absolument résoudre afin de rendre le bateau pilotable. Il convient donc de répartir les forces entrant en jeu dans la stabilité du bateau de façon pertinente.

Vous avez dit stabilité ?

Pour palier aux problèmes de stabilité, le bras avant devient l'Aile a Portance Constante (APC). Le principe est relativement simple et réside dans le fait que le bras de liaison est libre en rotation autour de son axe. De ce fait, l'APC est aussi appelée Aile libre. [Ce type d'aile est peu répandue, mais des contructeurs américains fabriquent des avions avec ce type d'aile].

Principe APC
Illustration du principe de l'APC

La figure précédente présente le principe de l'APC. On note : Considérons ce profil aérodynamique, une section d'aile si vous préférez. Plaçons au foyer de celle-ci le vecteur portance et le couple piqueur; au centre de gravité plaçons le poids de notre section; puis terminons en plaçant un point A vers l'avant du profil. Considérons à présent que le profil est lié par ce point A à un bâti. Le seul mouvement relatif autorisé entre le profil et le bâti est un mouvement de rotation libre en A, perpendiculairement à la corde du profil. Il est alors possible, pour une vitesse donnée, de trouver l'angle d'incidence tel que la somme des moments s'annule en A. Cette relation ne signifie rien de moins que l'équilibre en rotation du profil par rapport au bâti. Le centre de poussée de l'aile placé derrière le centre de rotation de l'aile engendre alors un moment négatif.

Pour expliquer son fonctionnement, imaginons une augmentation de l'angle du vent (i.e une augmentation de l'incidence). Cette perturbation engendre une augmentation de la portance (si l'incidence n'est pas trop grande afin de s'éloigner des incidences de décrochages) qui tend à ramener l'APC à sa position initiale car l'augmentation de la portance engendre un moment piqueur. Afin d'illustrer cette notion, nous avons transformé voile.f pour permettre la modélisation de cet élément. Les premiers résultats montrent que le principe est valide.

Par exemple, le temps de réponse de l'APC en aile libre est présenté dans la figure suivante:

Calcul APC
Evolution temporelle de la portance de l'APC

Le bras de liaison avant fait donc office d'Aile à Portance Constante pour la stabilité et assure la portance du bateau à très grande vitesse. Vous pouvez voir sur cette image, ce fameux bras avant (sur le devant de l'image).


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