Testez votre
intuition hydrodynamique :
Ce petit test
introduit les arguments nécessaires à l’appréciation de l’apport conséquent du
système ADAC.
La notion de "poids
statique" et "poids dynamique" est une image utile pour aborder objectivement la qualité
d'un aileron de surf:
· Le "poids
statique" est facile à jauger, avec une balance par exemple. Ce poids présente
un argument largement utilisé mais il impacte faiblement les performances du
surf: un verre d'eau bu avant (ou pendant) la session, est plus lourd que la
différence maximum constatable entre 2 ailerons de technologie carbone ou
classique!
· Le" poids dynamique" est visible dans l'action et plus difficile à appréhender: il représente la résistance à l'avancement qui freine la planche. Ainsi un aileron qui présente un angle inadapté, ou bien qui génère un décrochage, provoque une trainée et donc un poids dynamique bien plus gênant et sensible que son poids statique…
La notion de poids est ici érronée, nous devrions parler de forces en Newtons, mais la visualisation du poids d'un objet est plus aisée a imaginer qu'une force en newton, nous nous permettrons cet ecart ici
Le système ADAC permet
d’adapter la forme du cambre et l’incidence de l’angle d’attaque pour générer
la forme d’aileron hydro dynamiquement optimale pour les diverses phases de
vague. Le poids dynamique étant
grandement diminué, et l’accroche augmentée, les manœuvres se font sans résistance
ni perte de vitesse. Une fluidité dynamique exceptionnelle est ainsi apportée
au surfeur.
Test 1 : Quel profil d’aileron plane le mieux :
b)
c)
Test 2 : Quel profil d’aileron génère le moins de poids dynamique (trainée freinage) en ligne droite :
c)
Test 3 : Quel profil d’aileron offre un angle d’attaque adapté pour ne pas décrocher dans le virage:
a)
b)
c)
Test 4 : Quel profil utilise la force d’aspiration conjointement à la force de pression pour générer une composante d’accélération vers l’avant et une portance (accroche) maximale :
a)
b)
c)
Test 5 : Quelle configuration d’aileron favorise l’accroche du quart en générant le moins de force de devers :
Configuration a Configuration b
Test 6 : Quel virage génère un poids dynamique (freinage) minimum accompagné d’une précision de trajectoire maximum ?
Test 7 : Quelle position favorise la glisse en diminuant l’immersion du surf dans des manœuvres, grâce à un faible poids dynamique?
Test 8 : Quelle configuration d’alignement d’ailerons génère le moins de poids dynamique?
a)
b)
Test 9 : Quelle configuration d’alignement génère à la fois : le moins de poids dynamique (trainée), le plus d’accroche grâce à la poche d’aspiration offrant 70% de portance supplémentaire, et le plus de fluidité de manœuvre grâce a l’orientation du bord d’attaque?
a)
b)
Réponses
argumentées :
Réponse Test 1 : Quel profil d’aileron plane et accélère le mieux : Réponse= a
a)
Le cambre forme un
extrados sur le dessus, générant une dépression génératrice de portance. Le
bord d’attaque est orienté dans le sens du flux, de manière à éviter les
turbulences et décrochages. Ceci oriente la portance vers l’avant et permet de
diriger le profil sans efforts. Le bord de fuite redresse le flux en sortie,
cette variation de direction imposée par le cambre génère de la dépression et
de l’accélération. C’est la configuration des ailes d’avions. La force
d’aspiration sur l’extrados représente 70% de la force totale de portance, les
30% restant sont produits par la pression sous l’aile (intrados) :
b)
Profil droit, pas de
cambre ni d’orientation du bord d’attaque. L’angle d’attaque peut devenir
inadapté et générer un décrochage dans la manœuvre ou les phases demandant une
forte accroche. Si le flux est trop dévié au niveau du bord d’attaque, il
devient turbulent et ne permet pas de générer de zone d’aspiration, on utilise
alors que les 30% de pression de la
force disponible :
c) Extrados à l’envers sous l’effet de la
torsion. L’angle d’attaque peut devenir inadapté et générer un décrochage dans
la manœuvre ou les phases demandant une forte accroche. Si le flux est trop
dévié au niveau du bord d’attaque, il devient turbulent et ne permet pas de
générer de zone d’aspiration. Le bord de fuite est orienté dans le flux, on
utilise alors mieux les 30% de pression
pour générer de la poussée, mais le non redressement du flux en sortie provoque
de la dérive et l’absence de portance par aspiration qui compose 70% de la
force captable lorsque l’extrados est du bon côté (sur le dessus) :
Réponse test 2 : Quel profil d’aileron freine le moins en ligne droite : Réponse=b
a) Le profil cambré présente plus de surface opposée au
déplacement du fluide, ceci génère une force de trainée importante, comme si le
profil était très épais.
b) En ligne droite, si il n’y a pas de besoin d’accroche et
qu’aucune force latérale ne provoque le dérapage, c’est le profil droit et
symétrique le plus économe en énergie de trainée. Ce cas de figure se présente
par exemple au take-off si on cherche à aller tout droit chercher un
bottom-turn en avant de la vague, Mais
attention dans les phases rapide et verticales en travers de la vague, on aura
une force de dérapage et un besoin d’accroche important, et le cambre sera
utile !
c)c) Le profil cambré présente plus de surface opposée au
déplacement du fluide, ceci génère une force de trainée importante, comme si le
profil était très épais.
Réponse test 3 : Quel profil d’aileron ne décroche pas dans le virage grâce à un angle d’attaque adapté: Réponse=c
Explication : Dans les virages, l’angle d’attaque est d’autant plus important que le virage est serré, et que la force d’appui est importante. Si l’angle d’attaque devient important (au-dessus de 20 degrés environs), le fluide « refuse » de suivre la direction du profil et génère des tourbillons qui détruisent la zone de dépression générant 70% de la portance. C’est le spin-out, ou décrochage. Ce phénomène se traduit par un freinage et un dérapage important.
a) L’extrados est mis à l’envers par torsion de l’aileron. Parfois appelé le « drive », cette configuration est introduite dans les années 70 (voir Greenought). Elle est produite par la forme allongée et reculée du bout de l’aileron qui se déforme sous la pression. Le bord d’attaque décroche et génère du freinage et dérapage par perte de l’aspiration de l’extrados. Le bord de fuite, tordu par la direction du fluide, génère une légère poussée en s’appuyant sur les 30% de pression. C’est le principal atout de cette configuration, mais les 70% de force par aspiration de l’extrados sont malheureusement perdus.
b) Le bord d’attaque décroche générant du freinage et dérapage par perte de l’aspiration de l’extrados.
Le bord d’attaque s’adapte à la direction du flux en alignant les forces de
pression et dépression vers l’avant pour exploiter 100% des effets
d’accélération. L’ extrados sur le dessus courbe le fluide jusqu’au bord de
fuite sans décollement pour garder toute l’accroche et la portance. Une
dépression se forme sur l’extrados. Ceci génère 70 % de portance supplémentaire
par rapport à un profil non adapté. Plus le virage est serré , et l’appui
important, plus l’angle d’attaque et la cambrure doivent s’adapter !
Réponse
Test 4 :
Quel profil utilise la force d’aspiration conjointement à la force de pression
pour générer une composante d’accélération vers l’avant et une portance
(accroche) maximale : Réponse=a
b) Le bord d’attaque décroche générant du freinage et dérapage par perte de l’aspiration de l’extrados.
c) L’extrados est mis à l’envers par torsion de l’aileron. Parfois appelé le « drive », cette configuration est introduite dans les années 70 (voir Greenought). Elle est produite par la forme allongée et reculée du bout de l’aileron qui se déforme sous la pression. Le bord d’attaque décroche et génère du freinage et dérapage par perte de l’aspiration de l’extrados. Le bord de fuite, tordu par la direction du fluide, génère une légère poussée en s’appuyant sur les 30% de pression. C’est le principal atout de cette configuration, mais les 70% de force par aspiration de l’extrados sont malheureusement perdus.
Quelle configuration d’aileron augmente l’accroche du rail en générant le minimum de force de devers : Configuration b
Configuration a Configuration b
Un centre de poussée
proche de la planche limite son dévers et l’effort à fournir pour accrocher le
quart dans la vague. Les longues dérives avec du « sweep », type
Greenought, permettent d’introduire de la souplesse et de l’effet de drive,
mais augmentent malheureusement l’effet de devers qui tend à renverser la
planche lorsque l’appui est important. Le système ADAC permet d’obtenir du
drive et 70% de poussée supplémentaire grâce à son bord d’attaque et son cambre
dynamiques, tout en gardant un centre de poussée très proche de la planche afin
de réduire le devers.
Quel virage génère un poids dynamique (freinage) minimum accompagné d’une précision de trajectoire maximum ? Réponse=a
·
La trajectoire a)
est de type « virage coupé » sans dérapage. Aucune sensation de
freinage sur le pied arrière (cela surprend même au début car on est fortement
habitué à sentir le poids dynamique du décrochage des ailerons classiques
statique sur le pied arrière), le mouvement balayé du pied arrière recentre l’axe de rotation du surfeur sur sa
colonne vertébrale en générant une accélération
·
La trajectoire b) est de
type « virage dérapé ». Une sensation de freinage sur le pied arrière
correspondant au poids dynamique (trainée) de l’aileron, est provoquée par le
décrochage hydrodynamique. L’énergie du surfeur est transmise au fluide sous
forme de pertes turbulentes, le
mouvement n’est plus appliqué au contrôle de trajectoire, il est
transformé en poids dynamique (freinage).
L’angle d’incidence perçu par l’aileron varie avec la trajectoire. Une adaptation constante d’angle et de cambre permet de repousser le décrochage hydrodynamique. Ceci augmentant la portance (accroche) et diminue la trainée (des gains de poids dynamique de l’ordre de 3KG force sont réalisables avec un système ADAC). Analogie avec les types de virage de Ski ou Snowboard : On peut comparer les virages avec aileron statique (trajectoire b) et ailerons équipé d’ADAC (trajectoire a), aux virages de ski dérapés ou coupés :
A un niveau technique
supérieur, le virage en dérapage présente des inconvénients majeurs :
o
Il n'est
pas adapté aux virages à vitesses élevées. En effet, la force centrifuge est
telle que le surfeur ne peut pas rester dans sa trajectoire.
o
Il ne
permet pas un contrôle suffisamment précis de la planche.
o
Il ne
permet pas de tourner dans un espace restreint
o
Il est une
source importante de déperdition de vitesse.
o
il positionne
le corps trop en arrière pour effectuer une relance rapide
Le virage coupé permet une conduite précise en courbe à vitesses élevées. Comme dans un virage en moto, la déperdition de vitesse est très faible. De plus, l'appui reste centré pendant toute la phase de conduite du virage et le contrôle peut être très efficace et intuitif. La position du corps restant centrée la relance est immédiate. Il ne permet pas de tourner dans un espace restreint
· Réponse Test 7 : Quelle position favorise la glisse en diminuant l’immersion du surf dans des manœuvres, grâce à un faible poids dynamique? Réponse=b
La position a) correspond à un
virage axé sur le pied arrière, c’est la configuration des virages dérapés d’ailerons
statiques en phase décrochée décrit précédemment. Le poids du surfeur est
appliqué sur l’arrière de la planche qui s’enfonce en relevant l’avant. La
planche s’arrête et la fluidité dynamique de la trajectoire est perdue.
La position b) correspond à un
centre de rotation aligné sur la colonne vertébrale. Ce positionnement est
procuré par une adaptation de l’angle et de la cambrure du profil de l’aileron
en phase virage coupé comme décrit dans la réponse au test 6. Le système ADAC
déplace le centre fictif de rotation grâce au pivotement de son bord d’attaque.
Le pied arrière est libéré, et le corps tourne sur son centre de gravité
naturel. Le balayage du pied arrière est producteur d’accélération par effet de
portance de l’aileron qui évite le décrochage grâce à son adaptation dynamique.
· Réponse Test 8 : Quelle configuration d’alignement d’ailerons génère le moins de poids dynamique? Réponse=b
a)
Le poids dynamique (trainée de
résistance à l’avancement) est proportionnel à la surface frontale opposée au fluide. Les angles opposé
des ailerons latéraux non parallèles et
de cambre opposés génèrent une surface de freinage qui s’opposent à
l’écoulement du fluide. La planche « tire de l’eau »...
b)
Le
système ADAC aligne les angles des ailerons opposés, et efface leur cambre
lorsqu’aucun effort latéral le nécessite. Les ailerons sont parallèles à la
direction du fluide et offrent une surface frontale minimale qui réduit jusqu’à
20 fois le poids dynamique (trainée) par
aileron !
· Réponse Test 9 : Quelle configuration d’alignement génère à la fois : le moins de poids dynamique (trainée), le plus d’accroche grâce à la poche d’aspiration offrant 70% de portance supplémentaire, et le plus de fluidité de manœuvre grâce à l’orientation du bord d’attaque? Réponse = a
a)
Le système ADAC oriente le bord d’attaque de tous les ailerons de manière synchronisée, pour appliquer un angle procurant une finesse hydrodynamique (portance/trainée) optimale. Une poche de vide se forme sur tous les extrados cambrés en accord avec la direction du fluide. La projection propulsive de la portance ainsi produite apporte au surfeur effet de fluidité et d’engagement dans la manœuvre. L’absence d’effort et la réactivité produite procurent une sensation de « planche qui colle aux pieds ».
b)
Un seul
des trois ailerons présente un profil adapté à la direction du fluide. Les deux
autres ont en régime décrochés, leur présence peut même nuire à la manœuvre.
Cette configuration d’aileron statique gagnera à sortir l’aileron antagoniste
de l’eau pour limiter le freinage et la déviation de trajectoire.