Stabilité Statique
La force de gravité P est due au poids centré sur le centre de gravité CG et la force de sustentation B centrée sur le centre de Carène CC sont en équilibre sur les deux Plans Longitudinal et Transversal.
Fig. 31
Stabilité transversale
Le bateau, une fois dans l’eau, avance sous la poussée du vent qui exerce une force propulsive sur les voiles. Le bateau en avançant commencera à gîter jusqu’au point ou la force contrastante équivalente exercée par le lest créera un équilibre. Le bateau sera en équilibre transversal quand les forces en jeu seront égales et contraires.
Ft est la force exercée sur les voiles via le CV, cette force sera contrasté par Rt qui est représenté par les surfaces immergées via le CG.
Donc la stabilité latérale est gouvernée par le moment renversant composé par le couple Ft x z et par le moment redressant composé par le couple P x y
Dans la Fig. 32 :
- Ft : la force renversante,
- Rt : la force de redressement,
- P : le poids,
- S : la pousse hydrostatique,
- z et y : les bras de levier.
Fig. 32
Stabilité longitudinale
Comme pour l’équilibre transversal les mêmes forces sont en jeu. Par effet de la poussée du vent au vent arrière, le bateau aura tendance à subir un effet de Tangage. Un nouveau volume de carène sera établi et le CC se déplacera vers l’avant. Le moment redressant sera formé par le couple P x x pour compenser le tangage formé par le couple Fr x z .
Si la force Fr augmente le Tangage augmente aussi, et si l’état de la surface de l’eau n’est pas calme, alors, il y aura risque d’enfournement.
Fig. 33
Vitesse
Entre la longueur de la ligne de flottaison et la vitesse il y a une relation très étroite :
On considère un régime de vitesse élevé à partir d’un Vr = 1.25 au delà d’un Vr = 1.4 on rentre dans un régime de ‘planing’ qui peut arriver rarement à Vr = 2.
A ce propos on dira que selon D. Phillips-Birt dans son livre « Sailing Yacht Design » de 1951, la formule qui identifie une aptitude au ‘planing’ serait :
Déplacement / Plan de flottaison x LF = < 15
On peut donc montrer les exemples suivants :
La vitesse du bateau sera :
A titre d’exemple pour un bateau ayant une longueur à la flottaison (LF) de 1.50m on aura les vitesses théoriques suivantes (rappel : (1.5)1/2= 1.224) :
- Vr = 0.5 : 0.5 x 1.224 = 0.612 m/s x 3600 = 2.2 Km/h
- Vr = 1.0 : 1.0 x 1.224 = 1.224 m/s x 3600 = 4.4 Km/h
- Vr = 1.5 : 1.5 x 1.224 = 1.836 m/s x 3600 = 6.6 Km/h
- Vr = 2.0 : 2.0 x 1.224 = 2.448 m/s x 3600 = 8.8 Km/h
