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Profilage de safran pour Magnum 21

Préambule

Depuis le temps que je regarde de près les superbes profils des safrans composites de la plupart des voiliers, qui « ressemblent à un poisson vu de dessus », je me suis toujours demandé pourquoi nos Magnum 21 portaient une planche de contreplaqué sommairement chanfreinée par un « pan coupé » sur le bord d’attaque et le bord de fuite … ( la raison ne doit pas être trop difficile à imaginer…).

Mes récents échanges avec Jean-Pierre Masquelier m’ont beaucoup aidé à obtenir le résultat de cette réalisation, qu’il en soit ici remercié !

Jean-Pierre était, encore récemment, distributeur des bateaux Virusboats sur le Benelux et proposait à sa clientèle un « Magnum 21 Benelux » spécialement optimisé pour affronter les « conditions spécifiques de navigation en Mer du Nord ».

Je n’ai pas manqué de l’interroger sur la question, en flairant un peu «  le coup marketing » … Il m’a apporté des précisions très convaincantes…
Parmi celles-ci, il m’a un jour écrit : « J’en avais tellement assez de « raboter tous mes safrans » que j’ai fini par les remplacer par des safrans en composites… » ( valant 200 euros… quand même )…

Raboter le safran ??? Fichtre ! Une affaire de spécialistes, ça…Il ne s’agit pas de faire n’importe quoi !

Vous commencez à me connaître… Encore un bricolage sympa et pas cher à l’horizon (demandant principalement de la cogitation et de l’huile de coude), je ne pouvais en rester là, surtout si c’est pour améliorer les performances de la bête !!!

 

La recherche de documentation

De l’avis assez général reçu en réponse à une question posée (par Jean Claude Piquart !) sur le forum du site « Hisse-et-Oh » (Héo), les profils de dessin d’un safran ne doivent pas être très éloignés de ceux utilisés pour dessiner les voiles de quille…
Les potes d’Héo m’ont renvoyé sur le site des architectes du groupe Finot, sur lequel j’ai trouvé toute ma documentation : www.finot.com
Vous accédez aux pages qui nous intéressent par les rubriques : Ecrits / techniques / Profil de lest.

Les principes de réalisation d’un profil de lest y sont rappelés… En voici les grandes lignes :
« Beaucoup de lests de bateaux sont construits à partir de profils NACA de la série 60.
Le profil réel est construit en proportionnalisant largeur et épaisseur à partir de ces profils et en interpolant entre les deux profils qui l'encadrent le mieux, car l'épaisseur relative n'est jamais un profil précis.
Il faut faire attention à ce que les rayons du bord d'attaque ne varient pas proportionnellement à l'épaisseur. D'autre part, les profils sont toujours tronqués derrière et n'ont jamais un profil infiniment mince.
Les profils NACA sont numérotés en famille: ci-joint le profil NACA 631A012

  • Le 1er chiffre (ici 6) correspond à une série de même forme de profil.
  • Le 2ème chiffre (3) donne l'emplacement (x/c) de l'épaisseur maximum.
  • Les 4 et 5èmes chiffres(12) donnent l'épaisseur relative par rapport à la longueur (y/x:12%)

»

Eh bien… Me voilà sauvé, il n’y a plus qu’à étudier tout ça…

L’étude du profil

 
Jean-Pierre m’ayant mis en garde sur le risque de trop fragiliser le safran en CP, en diminuant son épaisseur, j’ai décidé de lui garder son épaisseur maximum (28 mm) le plus bas possible.

La conséquence est que je ne peux pas utiliser le même profil NACA du haut en bas… En effet, le rapport (en %) y/x donne l'épaisseur relative de la section du profil (à l’endroit où on dessine la coupe) par rapport à la longueur de cette section… Hors , le safran est plus étroit en bas qu’en haut…

Choix du type de profil : 63 ou 63a ?

Les profils NACA 63 « tout court » voient leur largeur se pincer rapidement après la largeur maxi, comparativement aux profils NACA 63 « A »…
J’utiliserai donc ces derniers (plus d’épaisseur… et sûrement plus facile de raboter des formes convexes que concaves …).

Dessin

Relier deux feuilles de calque A3, poser le safran dessus, et dessiner son contour, ainsi que l’arête de jonction entre la partie plane centrale et le chanfrein « raboté autour de la planche ».

Quels profils NACA choisir, et à quels endroits les appliquer ?

En mesurant la largeur X du safran, on obtient un X maxi ( en haut) de 270mm, et un X mini (en bas, où il y a encore 28 mm d’épaisseur…) de 170mm.

Pour une épaisseur Y = 28 mm, on obtient :

  • Pour le profil NACA 63A0010 => X = 28/0,10 = 280 mm
  • Pour le profil NACA 63A0012 => X = 28/0,12 = 233mm
  • Pour le profil NACA 63A0015 => X = 28/0,15 = 186mm

 
Imprimer ces trois profils, les agrandir à l’aide d’un photocopieur jusqu’à ce qu’ils atteignent ces longueurs. On vérifie que la largeur obtenue mesure bien 28 mm…

Si on tronque le bord de fuite de 5 mm (comme le recommandent les gens du cabinet Finot… Et ainsi, le CP sera moins fragile…), on disposera sous le dessin en papier calque :

  • le profil NACA 63A0010 là où le safran mesure 275mm de largeur (en haut).
  • le profil NACA 63A0012 là où le safran mesure 228mm de largeur (vers le milieu).
  • le profil NACA 63A0015 là où le safran mesure 180mm de largeur (en bas).

 
Le tracé du profil actuel sur le calque (un rectangle encadré de deux triangles…), au droit de chacune de ces trois sections, permet de vérifier qu’il y a bien la matière à raboter…C’est un peu juste en bas pour le 015… On trichera un peu au moment du rabotage…

A l’attaque !

Régler la profondeur d’usinage du rabot au minimum (0,1mm …) Et c’est parti !

Au début, on fait des crans, c’est assez moche… En effet, on ne rabote pas une surface plane, mais une surface convexe…qui doit le rester !

Varier la position de la main sur la poignée du rabot, appuyer juste ce qu’il faut… et grande souplesse dans le poignet.

Les différentes couches de CP croisées aident bien à voir ce qu’on fait : plus les bandes générées par le rabotage sont larges, plus on rabote « en pente douce » ( et vice-versa) , plus les lignes dessinées par les changements de couches sont harmonieuses (et pas en zig-zag…), plus on estompe les montagnes russes !

Le juge final est encore le doigt passé sur la surface, comme d’habitude…

Ne pas trop s’exciter au rabot pour supprimer les dernières aspérités, le remède finirait par être pire que le mal…

La ponceuse orbitale va se charger de niveler harmonieusement tout ça : Disques à poncer grain 50 pour dégrossir, 80, puis éventuellement 120 pour finir.

Finition…

Quand les températures diurnes seront un peu plus clémentes (Mâdâme apprécierait moyennement les odeurs d’époxy dans la maison… même dans la cuisine !) :

  • Une couche de résine époxy
  • Un ponçage fin
  • Une peinture polyuréthane.

 
De Philippe Rouard, décembre 2007

Commentaires

12 Commentaires
1- Francois Marzat, 22.12.2007 09:04 answer

Une autre solution est de faire un lamellé de red cedar en collant à l'epoxy sur chant des lattes par exemple de 50 x 28 mm, on donne la forme, et on stratifie époxy un tissu mixte verre carbone. J'en ai fait pour un multi un peu plus gros, c'est plus performant que le CP, qui n'a pas assez de fibres en long.

2- Martial B, 22.12.2007 09:47 answer

Bigre ,3 profils pur un safran,tu est passe de l ere de la planche a pain a la Coupe America..........
Pour ceux qui veulent realiser un safran en tasseaux colles comme decrit ci dessus quelques obsevations basees sur l experimentation de 4 safrans differents en F40 et de 2 safrans sur mon propre tri
La principale difference entre un lest et un safran du point de vue profil est que le lest reste dans l axe du bateau et que le safran a parfois une angulation importante afin de reprendre le controle du bateau Donc il faut a tout prix eviter la cavitation(ventilation du profil)qui le rend inoperant
J ai comme toi ,au debut ,opter pour un profil diminuant la trainee au maximum le 63A0012 Le safran cavitait a partir de 10-12 noeuds avec un angle de barre de 10 a-15 degres
Au vu des experinces faites en Formule 40 on s est appercu qu il valait mieux un profil a l epaissseur maximum assez avancee, 30 pour cent de la corde du profil, d un avant de profil assez joufflu et d un bord d attaque tres arrondi afin de recoller les filets
Les profils tres tranchants uniquements destines a diminuer la trainee (lests) sont optimum en ligne droite mais decevants sur un safran a haute vitesse
Sur mon bateau j ai donc, 2 mois plus tard, tronconner l avant du safan pour pouvoir executer un profil a epaisseur maximum plus avancee le NACA 0012
Et je m en felicite encore le bateau est devenu beaucoup plus sure dans des embardees a haute vitesse

6- philippe Rouard ( Winnie), 22.12.2007 14:31 answer

Salut Martial,

Tu sais...j'ai utilisé ce que j'ai trouvé !

Gogol n'a pas été très prodigue...comme si ces documents étaient limite top secret ou d'accès payant...La plupart des liens me renvoyaient sur des sites d'aéromodélisme parlant surtout de profils d'aile d'avion, donc asymétriques...

Tu cites : "Au vu des experinces faites en Formule 40 on s est appercu qu il valait mieux un profil a l epaissseur maximum assez avancee, 30 pour cent de la corde du profil"

Il me semble bien que les NACA 63 ont précisément leur épaisseur maxi à 30% de la corde...

Je ne suis un spécialiste...

De toute façon, vu la gueule des safrans de M21 livrés en série par Virusboats, je crois que ce que j'ai fait ne peut pas être pire !!!!

PHIL le bûcheron

7- Martial B, 22.12.2007 18:32 answer

Tout a fait d accord avec toi ca sera de tout facon nettement mieux
La serie Naca 63 a l epaisseur max a 35 pour cent mais surtout des entrees d eau asssez fines Certain ont utilises des profils avec l ep max a 40 pour cent de la corde Et parfois les navigateurs constructeurs pensent que plus le safran sera profile fin ,meilleur ce sera Erreur le meilleur safran et celui qui permet de garder le controle dans toute les situations et si en plus la barre et legere tant mieux Et pour cela une attaque bien arrondie et un peu d epaisseur sont mieux q une tole plate affutee a la lime
De toute facon quand on observe la valse des safrans,derive et foils sur les gros multis ya encore pas mal de reherches sur le sujet

8- philippe Rouard ( Winnie), 22.12.2007 18:42 answer

Si j'ai bien compris...

Mon expérience de pêcheur à la ligne en rivière m'amènerait à faire la synthèse suivante:

A partir d'une certaine vitesse, un profil ressemblant à une truite vue de dessus ( un gros museau qui s'éfile régulièrement vers l'arrière) sera plus efficace que celui d'une carpe vue de dessus ( un museau assez fin et un gros ventre au tiers de la longueur)

La truite accélère très fort et s'essoufle assez vite, la carpe démarre en force comme un turbodiesel et tient longtemps son rythme de croisière...

Bon sang, mais c'est bien sûr !

Pour la vitesse, faut tailler comme une truite !

PHILOU le fouetteur (à la mouche... ) Eek

10- Martial B, 22.12.2007 18:50 answer

C a donne faim ces etudes..........

3- VirusMarc, 22.12.2007 12:37 answer

Manque plus qu'un compte rendu circonstancié des résultats obtenus...
Je veux bien faire des copeaux, si ça permet de gagner 5 noeuds ! (comment ça je suis gourmand ?).
Au fait Philippe, ta boite à outils, tu ne la laisses jamais refroidir ?

5- philippe Rouard ( Winnie), 22.12.2007 14:25 answer

Ben...non...Mes outils n'ont pas trop le temps de refroidir.
Pourquoi, c'est important ? Tu as peur qu'ils s'abiment à force de travailler ?
Je te rassures...dans ce cas là, j'en rachète des neufs...

9- Martial B, 22.12.2007 18:48 answer

Le gain en vitesse sera imperceptible
Par contre le plaisir de barrer peut changer du tout au tout
C est evidemment tres personnel Pour qui vient du 12 tonnes 10 m et a l habitude de barrer les deux mains virilements crochees sur la barre des 15 noeuds de vent ca va pas changer grand chose
Pour qui a ete a l ecole du deriveur et apprecie le pilotage ,la barre d un Surprise ou d un Class 8 est une punition
J ai corriger mon safran 2 fois jusqu a pouvoir barrer au stick quelles que soit les conditions et avec deux doigts(trimaran 8.5m)
Les safrans des bateaux modernes ont
enormement progresses depuis 30 ans pour notre plus grand plaisir de barre Mais pour en etre convaincu il faut essayer les bateaux ,ca ne se voit pas sur les photos ........

4- titus_B, 22.12.2007 13:30 answer

juste un lien vers un petit freeware permettant de tracer des profils : www.profili2.com

11- Benoit de SAULCE, 25.01.2008 16:13 answer

OK, bien vu le boulot. Est-ce que cela améliore le comportement du bateau à "haute vitesse" (barre dure). Je pense à raboter mon safran pour améliorer le profil général et aussi à lui donner un petit peu plus d'inclinaison vers l'avant

12- philippe Rouard ( Winnie), 26.01.2008 12:56 answer

Bonjour Benoit,

Je pourrai bientôt te dire si ça "semble" améliorer le comportement du bateau dès qu'on Simon et moi-même auront commencé nos "entraînements d'hiver", que nous envisageons d'effectuer régulièrement les week-ends sur le lac du Salagou, près de chez nous ( tout à la voile pure, moteur thermique interdit ) ...Certains d'entre les participants à nos dernières rencontres sur l'eau peuvent attester que nous avons encore pas mal de progrès à faire, pour manier la bête comme un vélo !!!

Je pense que de nombreuses mises au point sur l'eau seront nécessaires pour parfaire encore l'optimisation de son maniement...

Pour l'instant, je termine la peinture des derniers morceaux de "carrosserie", avant de les monter definitivement sur bestiau.

Wait and sea.

PHIL


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