Portance et trainée en kite foil

Votre kite-foil et vous-même font une certaine masse.
Afin de se sustenter dans l’eau il faut qu’une force vous tire vers le haut
Avec la même intensité que la masse. On appellera cette force la portance
C’est L’écoulement de l’eau autour du foil qui la génère
D’une part en exerçant une dépression sur l’extrados du foil (c’est le plus gros de la portance)
Mais aussi en provoquant une surpression sur l’intrados.
Mais si la portance est l’effet utile que l’on recherche, la force résultant réellement de la dépression et de la suppression appelé résultante aérodynamique n’est pas dirigée pile vers le haut, mais incline vers l’arrière.
On la décompose en 2 forces (PORTANCE & TRAINEE)

centrage calage1bis

L’écoulement des filets d’eau autour du foil provoque une dépression à l’extrados et une surpression à l’intrados

Diffèrent facteurs son pris en compte pour appréhender l’intensité de cette portance et la trainée exercée.

La viscosité de l’eau( difficilement modulable), la portance qui augmente au carré de la vitesse , la surface du foil et la forme de son profile.

centrage calage22

Surpression et dépression combiné en une force : la résultante aérodynamique décomposé en PORTANCE, TRAINEE

 

La forme du profil est une chose, mais l’angle avec lequel il va «  glisser » dans les files d’eau
est un paramètre capital. Dénommé INCIDANCE. Pour que les termes soit claire la corde de référence du profil est la droite passant par le point le plus avant du profil (bord d’attaque) et le point le plus arrière (bord de fuite)

centrage calage33

L’INSIDANCE est l’angle entre la corde de référence du dit profil et l’écoulement de l’eau

 

En fonction de cet angle la portance va évoluer de nulle à positive (incliné vers le haut) ou négative (incliné vers le bas).

En règle général plus on augmente l’angle d’incidence du profil plus la portance augmente et la trainée aussi jusqu’au décrochage. C’est l’angle critique ou les filets d’eau ne parviennent plus à s’écouler en restant collés à l’extrados.

Au décollement de ces filets d’eau la dépression de l’extrados s’effondre avec la portance
Le point ou la résultante aérodynamique exercée recule brutalement, c’est là le DECROCHAGE

centrage calage44

Avec une trop forte incidence les filets d’eau ne peuvent plus ce plaqué sur l’extrados, c’est le décrochage

 

Votre foil est il calé ?

En règle générale ont cherche à ce qu’un foil navigue à sa vitesse de croisière avec l’aile du foil qui offre assez de portance pour équilibrer la masse, mais le minimum de trainée
C’est là le bon rendement du foil et cela correspond à un angle d’incidence assez faible qui varie selon les profils et la vitesse.

imageariclefoil5

(Les angles sont volontairement amplifier pour une bonne visualisation)

Dessinons une droite fictive horizontale qui servira de ligne de référence sur le fuselage.
Le profil de foil a sa corde de référence.
Le calage du foil est l’angle entre la ligne de référence du fuselage et la corde de référence
Du profil. Sur un kite foil la valeur de calage est généralement fixe
Il est très important d’utiliser les bons termes pour bien comprendre ce que l’ont peut régler sur un
Kite foil aussi bien a la construction que par la suite (première mis a l’eau de réglage)
bien souvent on confond calage et incidence. Le calage fait partie de la géométrie de construction
alors que l’incidence est l’angle entre l’écoulement et la corde de référence du foil qui donc varie tout au long de la navigation En fonction de la vitesse de glisse

  • A GRANDE VITESSE petite incidence du foil
  • A VITESSE MOYENNE incidence moyenne
  • A BASSE VITESSE forte incidence

Pour évoluer en ligne droite l’incidence du foil variera.

Nous comprendrons que le comportement d’un kite foil est directement lié au calage du foil
Si le foil navigue avec une incidence et une vitesse autorisent d’équilibrer la portance, la navigation en ligne droite sera tenu.
Si le fuselage ou Tbare se retrouve nez vers le bas le calage est fort ,a l’inverse si le nez est orienté vers le haut le calage est faible, pour ces 2 cas le fuselage produira une trainée indésirable .
L’idéal est d’obtenir que la linge de référence fuselage ce trouve parallèle au écoulement de filet d’eau

Comme on a pu le remarquer l’attitude d’un kite foil est simplement liée au calage de sont foil, il ne faut rien en déduire d’autre
Il y a un petit bémol, nous verrons un peu plus loin que changer la position du centre de gravité a une très légère influence.

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