Régulateur d'allure

[pilotedebord]

Lors de ma dernière sortie en mer avec notre président, j'ai étrenné le fonctionnement du régulateur d'allure installé en septembre.

Comment ça fonctionne m'a-t-on demandé.

L'idée est de maintenir le bateau sur son cap au moyen d'un appareil totalement mécanique relié à la barre par des drosses et "relié" au vent au moyen d'un aérien.

Le mien est un Navik de chez Plastimo, d'occas, déjà installé sur un Aquila.

Tout en inox de bonne facture, il est installé sur le tableau arrière. Une pale plonge dans l'eau, reliée par un secteur à deux drosses jusqu'à la barre franche par l'intermédiaire de poulies de renvoi. Les drosses se rejoignent et plusieurs nœuds de réglage sont réalisés. Sur la barre j'ai détourné une pièce en inox pour avoir un système coinceur. Il est efficace et devra être monté en définitif (vis ou soudure) quand les réglages seront approuvés.

L'aérien est relié à un fletner fixé à l'arrière de la pale immergée dans l'eau par l'intermédiaire de biellettes et cardans en carbone.

Mise en route.

Régler les voiles du bateau selon le cap désiré pour que la barre soit neutre.
Mettre l'aérien dans le lit du vent apparent pour que la pale immergée soit verticale.
Enclencher la drosse dans le coinceur de la barre.
Vérifier que tout va bien.
Apprécier le fait d'être à la fois poussé/tracté et dirigé par le vent.

Pour peu que l'équipage se taise, il ne reste que le bruit de la nature.

Et c'est appréciable.

Bonne nav à tous.

[wedell]

C'est le plus complexe des régulateurs par le fait que l'aérien agit non pas sur la pale immergée mais sur un fletner monté sur celle-ci mais c'est aussi le plus sensible par petit temps, pour les mêmes raisons.

[Lossamouil]

Merci pour ces précisions !
Je ne sais pas si j'ai tout compris...
Voici ce que j'ai cru comprendre :
1) l'appareil est composé d'une petite pale aérienne, d'une pale dans l'eau, elle-même équipée d'un fletner (qui correspond aux "compensateurs" que l'on utilise sur les ailerons en aéronautique), d'un dispositif d'entraînement agissant directement sur la barre.
2) La petite pale aérienne est orientée en fonction du vent apparent sur le bateau en marche. Lorsque le bateau dévie de sa route, cette pale s'incline d'un bord ou de l'autre.
3) Par l'intermédiaire d'un mécanisme composé de biellettes, cette inclinaison agit dans l'eau sur l'orientation du fletner.
4) La variation angulaire du fletner agit sur la pale immergée qui s'incline à son tour.
5) L'inclinaison de la pale immergée agit sur un secteur qui entraîne, via des poulies de renvoi, une modification de l'angle de la barre.
6) Le bateau vire alors vers son cap.
7) La pale aérienne reprend sa place lorsque le lit du vent apparent est atteint. Le fletner et la pale immergée reviennent au neutre.
En somme, le principe est le suivant : les poussées apportées par un aileron dans l'eau étant beaucoup plus importantes que les poussées dans l'atmosphère, il se met en place une sorte d'"assistance" (comme la "direction assistée" d'une voiture), où l'information est prise dans l'air, mais transmise dans l'eau et multipliée à une puissance suffisante pour agir sur le safran.
Est-ce que c'est ça, ou suis-je à côté de la plaque ?...
Merci !

[wedell]

Bravo, c'est un sans faute.
Mais il y a un petit truc que pilote n'a pas dit et qui fait toute la différence:Les divers éléments mobiles sont calculés pour faire en sorte que la pale immergée revienne dans l'axe avant que le bateau ne soit revenu sur sa route de manière à tenir compte de l'inertie. Faute de quoi le bateau dépasserait le cap choisi, le régulateur compenserait dans l'autre sens, etc... et ça ferait une route en lacets.

[marlin]

Connaissances théoriques et fabrication, des régulateurs d'allure, en 9 volets dans LN des n° 62 à 70, plus 51 et 185 (45p) et B Moitessier, M Marie et suivants.
Mais il doit y avoir bien mieux, caché dans certaines bibliothèques.
(Je m'étais amusé à en faire un pour mon Armagnac, sans avoir eu le temps de l'essayer)

« En 282 jours de mer, je n'ai pas dû barrer plus d'une heure » Y Gélinas / Jean du Sud

[Lossamouil]

Merci Wedell pour ces nouvelles précisions !
Bien vu, le système "d'anticipation" du retour au neutre de l'aileron immergé, permettant d'éviter un louvoyage sinusoïdal allant immanquablement vers une amplification !
En fait, il est génial, ce bidule !...
Maintenant, je suppose, pour qu'il garde la même sensibilité sur tribord ou bâbord, qu'il doit être exactement posé dans l'axe du bateau ? Et, probablement, assez proche du safran ?
Alors, pour les bateaux disposant d'une longue voûte arrière, comment faire ? N'y a-t-il pas un risque de déjaugeage, et donc de "déraillement" (voire de rupture), dès qu'une mer un tant soit peu formée pointe ses vagues ?
Et puis, sur les bateaux possédant un "portique" arrière, où sont posés radar, éolienne, panneaux solaires et j'en passe, n'y a-t-il pas un risque de turbulences aérodynamiques venant perturber l'aileron aérien ?
Enfin, il y a un truc que je ne saisis pas, vu sur la première photo de Pilote : le réglage par les nœuds au niveau de la barre. J'aurais supposé qu'une mécanique de cette précision demandait un réglage plus fin, type ridoirs filetés par exemple ?

« En 282 jours de mer, je n'ai pas dû barrer plus d'une heure » Y Gélinas / Jean du Sud

Là, c'est vrai que ça fait réfléchir... Toutes les nav faites dans ma jeunesse, c'était h24 à la barre...
@+ !

[wedell]

Si la mécanique est assez précise, il n'en est pas de même pour la transmission. En fait les noeuds ou la chaine sur certains modèles sont assez pratiques pour donner quelques degrés d'angle à la barre sans changer le réglage de la tourelle quand le vent forcit, par exemple.
Le pendulum, c'est la force et la faiblesse de ces régulateurs. Tant que le bateau est en route, la pale immergée eut encaisser des efforts énormes au point de casser une barre un peu fragile mais dès que le bateau stoppe, elle est à la merci d'un bon coup de tangage.
Quant aux portiques, biminis, panneaux, radars et autres affutiaux de nanti occidental, moins il y en a et mieux ça marche.

[to]

Pour ceux qui seraient tentés par un régulateur "home made", quelques pistes :
-en kit : http://www.windvaneselfsteering.co.uk/
- à développer selon les plans de Walt Murray : http://liberty2.e-monsite.com/pages/03- ... llure.html

[pilotedebord]

Si vous avez dans un coin de votre bibliothèque des infos sur le fonctionnement du régulateur et surtout du navik, je suis preneur car je suis novice dans l'utilisation de ce super outil. En vidéo c'est génial.

[fregate33]

Mais il y a un petit truc que pilote n'a pas dit et qui fait toute la différence:Les divers éléments mobiles sont calculés pour faire en sorte que la pale immergée revienne dans l'axe avant que le bateau ne soit revenu sur sa route de manière à tenir compte de l'inertie. Faute de quoi le bateau dépasserait le cap choisi, le régulateur compenserait dans l'autre sens, etc... et ça ferait une route en lacets.

Par curiosité j'aimerais bien savoir quels sont plus précisément ces éléments "calculés". Sur quel principes s'appuie cet amortissement mécanique. Je me suis penché un temps sur la stabilisation en lacet d'ailes volantes modèles réduits (donc avec très peu d'inertie et de stabilité de route) sans dérive, avec succès y compris en virage serré, mais en utilisant les facilités d'artifices électroniques. Il est immédiatement apparu que l'amortissement est un aspect crucial de la problématique. Mais c'est bien sûr une autre histoire avec des procédés mécaniques.

la pale immergée revient dans l'axe avant que le bateau n'ait achevé de reprendre son cap, mais j'imagine qu'en revanche elle réagit immédiatement quand il commence à s'en écarter. Car dans les systèmes de stabilisation, tout retard engendre également des phénomènes de pompage qu'il faut aussi amortir. Donc ça ne peut pas être un simple jeu mécanique volontaire ou un rappel au neutre un peu raide ... je suis curieux de savoir

[to]

Je ne suis pas sûr que les régulateurs aient été autant calculés. Ça a longtemps été développé "au pifomètre" par les marins eux-même, jusqu'à obtenir un bon résultat.

Sur notre (courte) navigation avec Anouk le Navik, on a pu observer par exemple que si on fixait la corde à nœuds sur la barre pile au milieu, on commençait à zigzaguer méchamment, alors que si on la fixait un ou deux nœuds au vent, la trajectoire restait bien rectiligne. Je vous laisse sortir la calculette pour expliquer ça

Un autre système de régul : avec gouvernail auxiliaire, la barre étant bloquée. L'aérien dirige le fletner sur un safran auxiliaire.
Une belle vidéo qui montre bien le fonctionnement :
https://www.qwant.com/?q=usd%20windvane ... ce=youtube

[Padélis-Célakélos]

Je n'y connais rien en régulateur, j'aime trop barrer !
Mais j'ai souvenir d'une photo avec Eric Tabarly ou on voit son régulateur " réglé " avec une clé à molette fixée horizontalement sur le corps de l' appareil et un poids d'1 Kgs fixé avec un serre joint pour servir de curseur . . .
Si c'est pas empirique ça !
En tout cas il faisait bien le job
Il faut que je retrouve cette photo, je crois que c'est dans un de mes vieux Loisirs Nautiques

[donca]

C' est marrant, je termine "Mémoires du large" du grand Tabarly. Il y explique aussi son montage à base de sandow des plus rustiques. Un livre à lire, je me suis régalé. On voit que sa carrière n' a été qu'un moyen de financer la remise en état de Pen Duick, le tout premier, celui de son père.

[wedell]

Désolé, concernant la rétroaction je ne me rappelle plus comment fonctionne celle du Navik. Elle est peut-être simplement induite par le décalage entre la biellette horizontale et l'axe du secteur de la pale immergée, ce qui produirait un effet amortisseur. Je ne me rappelle plus, j'en ai eu deux, pourtant.
Sur les systèmes à fletner montés sur le safran, c'est une biellette qui relie la tourelle pivotante à un point réglable situé en avant du point de pivotement du safran qui ramène la tourelle dans l'axe du vent avant que le bateau ne soit de nouveau sur sa route.
Mais tu as raison Fregate, il s'agit bien d'un amortissement et il agit dans les deux sens. En fait, le principe a surtout été développé à partir du moment où on a utilisé des aériens à axe horizontal. Leur très grande sensibilité générait des changements brutaux de l'orientation de la pale immergée qu'il a fallu compenser par cet artifice.

[fregate33]

on a pu observer par exemple que si on fixait la corde à nœuds sur la barre pile au milieu, on commençait à zigzaguer méchamment, alors que si on la fixait un ou deux nœuds au vent, la trajectoire restait bien rectiligne.

C'est vrai qu'un voilier en navigation est tout sauf symétrique. Il va falloir que je l'intègre plus totalement

Sur les systèmes à fletner montés sur le safran, c'est une biellette qui relie la tourelle pivotante à un point réglable situé en avant du point de pivotement du safran qui ramène la tourelle dans l'axe du vent avant que le bateau ne soit de nouveau sur sa route.

Pour amortir et réguler, il faut pouvoir anticiper (mais c'est rarement possible mécaniquement alors on sur-compense brièvement) toute amorce d'écart par rapport à la consigne, mais aussi et c'est ce que tu précisais plus haut, la fin de la correction.
Le problème c'est qu'avec un montage simple, il est difficile d'introduire une avance dans un sens qui ne se transforme en retard dans l'autre. Mais comme dit plus haut, un voilier en navigation n'est pas symétrique de toute façon, et son patron est là pour le régler pour chaque cas. J'imagine aussi que l'inertie du bateau, si elle a l'inconvénient d'augmenter les effets néfastes des retards de corrections, a toutefois l'avantage d'augmenter la stabilité

En fait, le principe a surtout été développé à partir du moment où on a utilisé des aériens à axe horizontal. Leur très grande sensibilité générait des changements brutaux de l'orientation de la pale immergée qu'il a fallu compenser par cet artifice.

Oui, à voir comme ça, ça doit presque être du tout ou rien. Quel est l'avantage principal de l'axe horizontal? Je veux bien croire que c'est très réactif, mais si ça l'est trop, pourquoi ne par mettre l'axe oblique?

Joyeux Noël