COURBURES ET RIGIDITÉ

Définition de la courbure
Grossièrement, ce que l’on appelle la courbure d’un mât est la forme que le mât prend lorsqu’il est soumis à une flexion.
En effet, lorsque l’on grée une voile et que l’on étarque au guidant, on exerce une force de compression entre la base et le top du mât. Il en résulte une déformation du mât qui se cintre en formant une courbe dépendant de sa construction.

Si le mât était un cylindre parfait, il se cintrerait en formant un arc de cercle parfait. Compte tenu des différences d’épaisseur le long du mât et des différences de diamètre, tous les mâts se cintrent en formant une courbe plus fermée sur le haut que sur le bas. Mais évidemment, chaque mât a sa propre courbure.
Quelle influence la courbure a-t-elle sur la voile ?

La courbe que forme le mât a une influence directe sur la forme de la voile, et essentiellement sur les répartitions de volume (ou creux) de cette dernière. Pour comprendre cette influence, prenons l’exemple d’une voile carrée parfaitement plate et regardons ce qu’il se passe lorsque l’on cintre le mât.

Influence d’une sous ou sur-courbure

Dans l’exemple ci-dessus, nous avons pris un carré de tissu plat initialement prévu pour être soutenu par un mât droit. Si nous exerçons une sur-courbure à ce mât (par rapport à position neutre), nous observons que le tissu se détend sur le bord de fuite (cas de droite). Au contraire, si nous exerçons une sous-courbure à ce mât (par rapport à position neutre), nous observons que le tissu forme un creux (cas du milieu). Evidemment, ce cas est simpliste puisque nous avons pris pour exemple un tissu conçu pour être plat à l’origine alors qu’une voile possède du creux sur le bas, et une chute déversant sur le haut.

3 exemples de répartition de creux

Si l’on extrapole à partir de ce cas simpliste, on comprend très vite ce qu’il se passe lorsque la courbure du mât n’est pas exactement celle prévue par le fabriquant de la voile. En effet, chaque voile est conçue pour être gréée sur un mât donné (en général celui de la marque). Lorsque la voile est gréée sur ce mât, la voile possède une répartition de creux conforme à ce qui a été prévu par le concepteur. Si on utilise un mât différent, les répartitions de creux seront non conformes. Ceci peut avoir des conséquences à la fois sur les performances et sur l’agrément de navigation (tenue dans les rafales, facilité de départ au planning).

courbures

Voici 3 courbures de mât : une courbure moyenne (2), un mât plus souple en tête (3), et un mât plus raide en tête (1).
Imaginons une voile conçue pour un mât de type 2.
Si nous la gréons sur mât de type (1), la voile va perdre son creux dans la partie basse, et va avoir du creux en tête (dans la zone où la voile doit normalement ouvrir). Dans cette configuration, c’est clairement innavigable.
Si nous la gréons sur mât de type (3), la voile va avoir trop de creux dans la partie basse, et aura une chute trop ouverte. Dans cette configuration, la voile va avoir tendance à beaucoup tirer dans les bras, mais va manquer de relance et de passage dans les molles.
On comprend donc clairement l’importance qu’a le respect de courbure de mât recommandée par la voilerie qui a conçu la voile. Compte tenu de ce que nous venons de voir, il est très important de pouvoir caractériser la courbe d’un mât afin de déterminer les associations Mât / Voiles pertinentes.
Mesure de courbure et rigidité

La courbure et la rigidité des mâts sont mesurées grâce à une installation spécifique qui va permettre de cintrer le mât et de mesurer la courbe résultante.

le mât sur la machine de mesure

résultat d’une mesure de courbure

Le contrôle précis de la courbure doit impérativement passer par une mesure de la courbure en plus de points. Dans la majorité des cas, les marques de mat travaillent avec 3 mesures (1/4, 1/2 et 3/4 de la distance du mât).
Chez REPTILE, toutes les comparaisons et tous les contrôles effectués sur les courbures de mât sont faits en 10 points comme le montre l’écran ci-contre.

Pour réaliser cette mesure, une tête de mesure parcourt l’intégralité du mât pour effectuer une mesure ultra-précise.

Système de mesure des déplacements

Pour caractériser le type de courbe, la plupart des fabricants utilisent uniquement 2 valeurs :

Déflection au 1/4 de la base / déflection au milieu X 100 = valeur de la base en %.
Déflection au 1/4 de la tête / déflection au milieu X 100 = valeur de la tête en %.
De façon générale, les valeurs obtenues se situent aux environs de 64% pour la base du mât et 76% pour la tête. Ces valeurs nous permettent d’évaluer si le mât possède une courbe de type constant (courbe presque constante), de type « flextop » ( tête très flexible) ou un compromis entre les deux.
À titre de référence, voici les valeurs obtenues :
Courbe constante ou « constant curve » 64% (base) 76% (tête).
Courbe combi 63% (base) 78% (tête).
Courbe « flex top » 62% (base) 82% (tête).
Voici les courbures réelles mesurées en 10 points sur les mâts REPTILE, du bas jusqu’en haut en % :
Python RDM : 21, 44, 63.5, 82, 93, 100, 93, 77, 55, 0
Green Mamba SDM: 20, 42, 63, 79, 92, 100, 94, 79, 56, 0
Ceci permet de vérifier que le Reptile SDM a bien une courbure identique aux mâts Pryde (mesurés entre 63/78 et 63/80 suivant les séries), alors que le RDM reprend exactement les valeurs mesurées sur les mâts North et Loft, et s’approche de très près de celles mesurées sur Gun, Naish, Simmer, HotSail et Xo. On s’éloigne en revanche notablement des valeurs relevées sur Gaastra, Point 7, Severn, Maui Sail, Challenger.
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