3.2. Forme de la voile Retour au sommaire

Le choix de la forme globale de la voile se fait dans le menu " Kite Sizing " et par le menu déroulant " Kite Shape ". Pour les voiles à boudins, choisir " elliptical ".

3.2.1. Rectangulaire Retour au sommaire

Permet de faire des voiles de forme rectangulaire genre Skytiger ou Eliminator, pour ceux qui connaissent...
Sert essentiellement pour des voiles à caissons.

3.2.2. Triangulaire Retour au sommaire

Permet de faire une voile composée de 2 triangles. Personnellement je n'ai jamais vu de voile avec cette forme...sauf un truc qui trainait sur le web dont j'ai oublié le nom.

3.2.3. Elliptique Retour au sommaire

C'est la forme utilisée pour la plupart des voiles. La forme de la voile est modélisée avec deux ellipses, une pour le bord d'attaque et une autre pour le bord de fuite. Il est possible d'agir sur la courbure, voir le chapitre "Desgin de la voile".

3.3. Design de la voile Retour au sommaire

Après avoir choisi la forme de la voile, il faut la dimensionner. Voici les paramètres qui permettent de le faire :

Flat Wingspan : envergure de la voile en mètres.

Center chord : corde de la voile au centre. Attention ce paramètre ne donne pas la longueur du spi au milieu mais celle qui va du nez du profil au bord de fuite.

Tip chord ratio : permet de définir en pourcentage la taille de la pointe d'aile. Attention cette longueur va croître si on met un angle sur la pointe d'aile (voir " angled wingtips "). Pour les ailes en arche, la taille de la pointe d'aile sert aussi à définir le débattement possible avec la barre en choquer/border (plus les pointes d'ailes sont grandes, plus le débattement en terme d'angle d'attaque est grand et donc pas extension plus le choquer/border sera grand). Attention ce n'est pas la seule solution pour avoir un grand choquer/border, un bon alignement des profils doit permettre d'obtenir le même résultat.

Num Ribs : nombre de profils de la voile donnant aussi le nombre de panneaux de spi pour une voile à boudin.

Ribs spacing : espace entre les profils. Un chapitre spécifique traite de ce paramètre.

Size analysis : donne des indications calculées à partir des paramètres définis plus haut. Calcule entre autres la surface réelle, surface projetée, longueur du bord d'attaque (sert pour le boudin en polyuréthane du bord d'attaque et est calculée par l'addition de la largeur des panneaux du nez du profil), la longueur du bord de fuite (dépendant du paramètre " scalloped TE ") et enfin l'Aspect Ratio qui est le rapport de l'envergue sur la corde.

Kite shape : Menu déroulant du type de forme de voile (rectangulaire, triangulaire, elliptique) (décrit dans un chapitre dédié).

Scalloped TE : permet d'arrondir le bord de fuite (voile Batman !) qui permet d'optimiser l'écoulement de l'air et la tension du bord de fuite. Ne pas abuser de ce paramètre sous peine de dégrader les performances de la voile.

Angled wingtips : permet de donner de l'angle aux pointes d'ailes pour avoir par exemple une forme qui ressemble aux ailes Cabhrina Black Tip. Je ne connais pas l'intérêt de mettre de l'angle si ce n'est l'aspect esthétique...

Curved LE : Utilisé pour les voiles monopeau avec une tige en carbone sur le bord d'attaque (C-QUAD). Cela permet d'arrondir la forme des panneaux coté bord d'attaque. Par défaut pour les voiles à boudins ou à caissons, chaque panneau est droit sur le bord d'attaque et ce paramètre n'a pas d'effet sur ce type de voiles. Comme pour les voiles monopeau le bord d'attaque peut être très courbe et disposer de peu de panneaux de spi, il faut arrondir le bord d'attaque, c'est ce que permet de faire cette option.
 

3.3.1. Paramètre " Profile alignment " Retour au sommaire

C'est un des paramètres les plus important pour une voile à boudin. Il permet de régler l'alignement des profils du centre et ceux des pointes d'ailes et donc par transitivité la courbe du bord d'attaque. Voici quelques exemples caractéristiques :

1) Profils du milieu et des extrémités alignés (bord d'attaque rectiligne)

" Point " pour Tip et center sont à 0%
Cette configuration (bord d'attaque plus ou moins rectiligne) sert souvent pour faire des voiles à caisson en arche.


2) Profils des pointes d'ailes avancés par rapport à celui du centre

" Point " pour Tip > center
Configuration destinée à une utilisation non conventionnelle. Permet de réaliser des voiles en arche à caisson. Voir pour plus de précision le brevet de Peter Lynn qui décrit l'intérêt d'utiliser cette forme pour avoir une voile en arche à caissons performante (pour prévenir/optimiser la dévente des pointes d'ailes).



 

3) Profils du centre plus avancé par rapport aux pointes d'ailes (configuration la plus utilisée)

" Point " pour center > tip. Une valeur de 100% pour le centre et 0 pour le tip veut dire que le bord de fuite du profil du milieu va coïncider avec le nez du profil des pointes d'ailes (tip).
Pour les voile à caissons, cela permet de régler la courbure du bord d'attaque et du bord de fuite (comme on le fait avec Foilmaker avec le rectangle central).
Spécificité pour les voiles à boudins :
Un configuration optimale pour une voile à boudin se situerait entre 38 et 42%. Le brevet Legaignoux précise que c'est la valeur de 42% qui est référence.
Cette valeur est importante à déterminer car l'alignement des profils est ce qui va déterminer un bon choquer/border et le comportement de la voile en général.
Si on regarde la voile de coté, on s'aperçoit que si on recule trop les pointes d'ailes (alignement du center > 50% et tip à 0%), le profil du milieu ne va basculer correctement et ne vas pas permettre de choquer car il opposera toujours une résistance. Trop en avant, le débattement ne sera pas grand (entre la position choquée et bordée), à moins d'agrandir à outrance la taille des pointes d'ailes (et qui ne résoudra pas forcément le problème car on risque de se retrouver avec une voile avec une forme pas du tout aérodynamique).
La valeur dépend de la forme du profil et une étude aérodynamique (voir des outils comme Xfoil par exemple) permet de trouver la valeur idéale et dépend aussi de l'AoA à laquelle on a mis les profils (car plus l'AoA augmente plus le centre de pression recule sur la corde du profil et il faut alors modifier les alignement de profil).


Note : pour calculer la valeur du positionnement de la courbe imaginaire (en vert) qui relie les 2 points d'attaches et qui définit l'équilibre de la voile en vol, la formule suivante est utilisée par Surfplan : ap = (apt * r - apc) / ( r - 1 ) ou apt est la valeur du profil alignment pour les pointes d'ailes (tips) et apc pour le centre et r l'aspect ratio.
 

3.3.2. Paramètre " AoA " Retour au sommaire


Permet de régler l'angle d'attaque des profils. A ne pas confondre avec le réglage d'incidence réalisé avec le bridage, il s'agit ici de régler le "calage" du profil. Le paramètre "AoA" permet  de faire "pivoter" le profil d'un angle donné autour d'un point à 33% de la corde du profil. Il n'est pas (en v3.4...) possible de positionner ce point de rotation ailleurs. Il serait alors possible de ne pas avoir la même rotation au centre et sur les pointes d'ailes (vrillage des pointes d'ailes avec deux profils dont le centre de poussée n'est pas au même endroit par exemple) en jouant avec ce futur paramètre.
Exemple de vrillage des pointes d'ailes à 45° (centre à 0°).
 

La bonne valeur de ce paramètre dépend du " calage " du profil (c'est à dire la valeur minimale en dessous de laquelle le profil va déventer). Un passage sous Xfoil ou autre permet de déterminer cette valeur. Néanmoins quand on conçoit une voile seul un test en grandeur nature permet de savoir si le paramètre était bon...donc par précaution certains mettent une valeur supérieure à celle calculée ou donnée pour le profil choisi. Mais l'inconvénient est que plus l'AoA est grand, plus la trainée sera grande (=fenêtre de vol réduite, voile moins rapide...etc). A l'inverse un AoA trop petit pour le profil choisi peut donner une voile qui dévente ou bien avoir des pointes d'ailes qui se rejoignent en vol ou lors d'accélération.
Evidemment tous ces paramètres sont dépendants des profils choisis.
En ce qui concerne la stabilité des voiles en arche (notamment des pointes d'ailes), il y a deux écoles : les cônes et les autres. Le " coning " consiste à mettre de l'AoA pour les profils du centre et des pointes d'ailes afin de toujours rester au dessus de la valeur limite de dévente du profil.
Voir l'annexe sur le cônage d'une voile.
L'AoA n'influence pas le calcul de la canope de Surfplan (mais devrait...) et  il faudrait pour bien faire calculer (avec Xfoil par exemple) le coefficient de portance (lift coefficient) des profils du centre avec une AoA donnée et celui des pointes d'ailes avec une autre AoA et reporter la différence dans les paramètres avancés "lift coefficient" expliqués plus loin.

3.3.3. Paramètre front/rear curvature Retour au sommaire

Permet de régler la courbe du bord d'attaque et du bord de fuite. Le bord d'attaque (ou de fuite) est représenté sous la forme d'une ellipse et ces paramètres permettent de régler la courbe de cette ellipse.
Personnellement je ne trouve pas ces paramètres très utiles (mais je ne connais pas l'incidence de la forme de cette courbe sur le vol de la voile).
Front curvature : réglage de la courbure sur le bord d'attaque.

Rear curvature : courbure du bord de fuite.

Sur le schéma, la courbe normale (tous les curseurs à zéro) est en rouge et la nouvelle courbe (max de courbure sur le bord d'attaque) est représenté par le trait noir .

Percent square : permet de multiplier l'incidence du paramètre front ou rear curvature.