CHRIS PARLE DES PROFILS D'AILERONS
En ce qui concerne la technologie appliquée aux ailerons actuellement sur le marché, les meilleures étaient basées sur des profils d'ailes aéronautiques, développés au siècle dernier pour minimiser la traînée à grande vitesse grâce à l'utilisation d'un flux laminaire. Certaines conceptions basées sur de « jolies formes » en mélangeant et en faisant correspondre différents profils ont peu de chances d'aboutir à un bon résultat. Cela peut fonctionner correctement dans une gamme étroite de conditions, mais le reste du temps, les performances sont décevantes. D'autres conceptions sont ruinées par de mauvaises tolérances de fabrication.
Les sections de voilure à flux laminaire standard (série NACA 5, par exemple 64A009) sont définies par des méthodes basées sur les théories de la mécanique des fluides. Les conceptions plus récentes, comme l'Eppler 836, sont basées sur des méthodes numériques de panneaux, nécessitant un ordinateur pour le calcul. Le E836 et ses variantes sont couramment utilisés car il a été conçu au départ comme un hydrofoil. Lorsque ces profils ont été développés, ils étaient principalement utilisés dans les avions à grande vitesse et les bateaux à hydrofoil. Dans les deux cas, la majorité du temps en fonctionnement, le profil travaille avec une charge et une vitesse (conditions de croisière) assez étroites. Dans la plupart de ces applications, des volets et d'autres techniques sont utilisés pour améliorer la capacité de portance à basse vitesse afin de lui permettre de décoller à la vitesse de croisière.
Ces profils sont également largement utilisés dans les applications de plaisance et marines : avec les gouvernails et les quilles, ils sont attrayants pour leur faible traînée à de faibles angles d'attaque (position neutre) grâce à leur conception pour un flux laminaire étendu. Ces profils sont excellents dans cette tâche, c'est pourquoi ils sont encore largement utilisés plus de 60 ans plus tard.
RETOUR À LA PLANCHE À VOILE
Nous avons examiné les exigences mécaniques de l'aileron et avons réalisé que nous avions affaire à un ensemble d'exigences très différentes de celles des applications mentionnées précédemment. Plutôt que de travailler principalement à une vitesse et une charge unique, nous poussons nos ailerons sur une large plage de vitesse et de charge, sans la possibilité pratique d'ajouter des volets pour améliorer les performances à basse vitesse. Au cap et en phase d'accélération, nous appliquons les charges les plus élevées, celles-ci diminuent à mesure que la vitesse augmente et sur les allures de largue (en raison du vent apparent allant plus latéralement au début puis vers l'avant, mais plus léger lorsque la vitesse de la planche dépasse la vitesse du vent).
Nous avons développé un logiciel pour prédire avec précision la portance maximale d'un profil en fonction de la vitesse.
Les profils standards utilisés sur la plupart des ailerons affichent une charge maximale similaire en fonction de la vitesse, augmentant régulièrement avec la vitesse. Lorsque le point de portance maximum est atteint, la capacité de portance diminue, l'angle d'attaque augmentant plus soudainement à mesure que nous dépassons ce point, et la traînée augmente considérablement. Nous considérons donc cela comme la limite de l'enveloppe de performance. Le « décrochage » est l'une des conditions qui définit ce maximum. On ressent cela quand on essaie de pousser l'aileron à basse vitesse et qu'il n'offre pas beaucoup de résistance, alors que dès qu'on va un peu plus vite, l'appui devient plus « solide » sous le pied.
Cette charge maximale qui augmente linéairement avec la vitesse est en fait à l'opposé de ce dont nous avons besoin, car elle nous oblige à utiliser beaucoup plus de surface pour les performances en phase de basse vitesse/accélération que ce dont nous avons besoin pour un fonctionnement à grande vitesse.
NOTRE MISSION ÉTAIT CLAIRE
Nous avons développé une nouvelle gamme de profils à l'aide d'un logiciel CFD avancé développé en interne, pour s'adapter spécifiquement aux conditions rencontrées par les véliplanchistes, sans aucune pénalité de traînée par rapport à une conception conventionnelle.
Voir le graphique suivant qui compare les conceptions de profil standard avec la conception Tribal.
Cela montre clairement que la conception Tribal offre beaucoup plus de puissance aux vitesses inférieures pour la même surface et maintient la portance aux vitesses les plus élevées que les conceptions conventionnelles. Cela signifie qu'avec un aileron Tribal nous pouvons utiliser plus petit que les autres, et comme nous avons maintenant diminué la surface, la traînée a également diminué proportionnellement ! Alternativement, si nous utilisons un aileron Tribal de même taille, vous constaterez qu’il est efficace beaucoup plus tôt et a beaucoup moins de chances de partir en spin-out dans des conditions difficiles. Vous accélérez donc beaucoup plus vite !
Un exemple clair est la direction prise par l’industrie en ce qui concerne les ailerons de vitesse à grande surface. Cette grande surface est une nécessité avec les profils utilisés. Nos conceptions ont une surface plus petite pour la même longueur car nous obtenons une plus grande capacité de portance dans cette zone et une traînée plus faible aux vitesses les plus élevées, tout en conservant une stabilité encore plus grande.
C'EST VRAIMENT UNE PERCÉE DANS LA CONCEPTION DE PROFILS SPÉCIFIQUEMENT POUR LES BESOINS DU WINDSURF. LA CONCEPTION A ÉTÉ PROUVÉE PAR DES TESTS PENDANT PLUSIEURS ANNÉES, AVANT DE L'INTRODUIRE DANS LA GAMME TRIBAL.