Voile épaisse: Lattes des wishbones
Je ne sais pas si vous arrivez à garder le fil, mais moi… j'ai du mal! Je vous fais donc un résumé : un mât a bien été posé sur la Mangue Bleue. C'est celui qui recevra la voile épaisse (je vous avais parlé de nos efforts pour la concevoir). L'autre coque du bateau de Franck recevra une aile rigide auto-régulée. Je vous ai également parlé de sa conception, ainsi que des essais réalisés sur une petite maquette au dixième.
Nous revenons donc pour cet article sur la voile épaisse. C'est donc une voile double, tendue sur des wishbones souples et dont le mât passe au milieu, à peu près dans la plus large épaisseur.
Comme les wishbones doivent pouvoir se déformer pour asymétriser le profil de la voile, il nous a fallu pas mal de temps pour trouver le meilleur matériau de fabrication des deux lattes les composant : bien raide, mais pas trop…
Nous avons commencé en essayant de fabriquer une latte en T, en coinçant habilement de l'uni-directionnel entre deux carrés de métal: La barre haute du T est à cheval sur les deux tubes de métal et la partie verticale du T est coincé entre les deux tubes. Pour arriver à ce résultat, il a fallu un peu jongler, pour que les tissus se déposent bien, sans plis ni bulles.
Ingénieux certes, mais la latte était bien trop flexible quand on appuyait sur la barre haute du T. De plus, avec un profil aussi compliqué, on se voyait mal gérer les différents raccords pour toutes les options à installer sur ce truc. À dégager…
On réfléchit maintenant à un profil creux, plus difficile à obtenir, mais plus facile pour la suite des travaux. Je ressors les tubes IRO de 25mm qui nous avaient servi pour les premiers essais de vide et on enroule 10cm d'uni-directionnel autour et un taffetas. La latte obtenue est encore beaucoup trop souple. On dégage…
Sentant qu'on commence à tenir le bon bout, je propose qu'on recommence avec un tube PVC d'évacuation d'eau de 40mm de diamètre. C'est déjà très rigide sans tissu. On lui rajoute 30cm d'uni-directionnel et toujours un taffetas qui permet de tenir les fibre de l'UD entre elles. Cette fois, le résultat est convenable, on tente donc de la forcer pour lui donner la forme des wishbones, mais ce n'est pas assez souple… Mmmm…, on n'est quand même pas loin de la vérité. Je retourne chercher un autre tube, on lui met exactement les mêmes tissus mais, cette fois, on n'attend pas que la stratification sèche pour lui donner sa forme: on le verrouille en forme pour que, une fois sec, il reste en place. La forme est donnée par cinq petites quilles en bois, coupées aux bonnes cotes.
Ça marche parfaitement et on recommence pour pouvoir faire une raquette entière. Cette fois, on le fait sous vide pour un meilleur résultat.
Pendant que l'époxy sèche, on fait une épure où l'on reproduit la forme du wishbone ainsi que le nez, le mât et le système pour que les lattes coulissent à l'arrière.
On fabrique en contre-plaqué le levier qui déformera le wishbone quand le mât passera d'un côté à l'autre, ainsi que la biellette qui va tenir en forme le wishbone sur l'arrière. On peut alors mieux se rendre compte des obstacles à vaincre, comme la tenue du levier contre le mât, ou la torsion qui peut s'appliquer sur le nez lors de la déformation du wishbone. On nage un peu dans l'inconnu, mais on a un bon crawl ! Pour les extrémités de lattes, en bord de fuite, Franck nous conçoit un système de coulisse simple qu'on met en œuvre.
On maintient tout le barda avec de la ficelle et on essaie de faire basculer le mât dans l'épaisseur de la voile. Le but est de vérifier la déformation du nez et le coulissage des lattes sur elles-mêmes en bout de profil. C'est la pression du vent sur la voile qui fait que le mât se balade d'un côté ou de l'autre, créant la déformation.
C'est au poil. Franck est franchement satisfait. Il est en train de dessiner les voiles pour les commander et on a déjà commencé à cogiter la fabrication du canard de la voile rigide…
Mais il reste encore à fignoler toutes les liaisons mobiles qui permettent aux différents éléments de bouger pendant que le wishbone change de forme. C'est le plus délicat : dans tous les projets tentés sur le net, les liaisons se brisaient dans les rafales ! Nous allons répondre à ce problème par la souplesse. Pas d'axe, ni de systèmes compliqués : on reste sur un système de ficelle, mais les articulations seront guidées et maîtrisées pas des petits guides en bois, avec énormément de jeu en épaisseur, pour que tout cela puisse se déformer sans que rien ne casse.
On attaque donc le débit de ridicules petits morceaux de bois.
Sur cette photo, on voit bien à gauche les différents gabarits que nous avons fabriqués. À droite, le débit pour chaque wishbone. Il y a 30 pièces de bois.
On colle par quatre les petits bidules en bois qui forment chaque charnière, et le lendemain, on colle les charnières sur les wishbones. Ça prend forme…
Ça marche au poil et on en profite pour parfaire le système d'articulation du nez, légèrement différent du reste : Une sangle rejoint les deux lattes, en passant dans l'épaisseur du nez. On tend ensuite la sangle, et l'articulation fonctionne ! La sangle est coincée dans chaque latte par un petit morceau de tube enfoncé de force. On voit sur ces photos la déformation que peut prendre le nez :
On dilue ensuite de la poudre de graphite dans un peu d'époxy, et on peint avec ce mélange toutes les pièces qui sont en frottement les unes sur les autres. Après séchage, on réassemble le tout, pour faire un dernier essai !
On ajoute deux nouvelles pièces entre le levier et le nez: Ce sont deux petits doigts qui serviront à ce que la raquette ne puisse pas reculer: le mât reste toujours coincé entre le levier et l'un des doigts, sans l'empêcher de basculer d'un côté ou de l'autre! On a enfin fini notre prototype de raquette et on en est même assez content! Pendant que nous finissions le wishbone, nous avons également commencé le canard de la voile rigide!
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