4 Forces et Deux Moments:
En m'appuyant sur [1]
MauiUltraFin Hydrofoil mechanics (Anglais):
Dans notre jeu, il y a:
- 4 Forces: Portance de l'aile, poids, Poussée de la voile et Trainée,
- 4 Moments (rotation autour du centre de gravité): par trainée, la portance du stabilisateur, la portance de l'aile, la poussée de la voile.
Quand on navigue dans un nirvana d'équilibre, on a:
- l'équilibre des forces:
* verticales : portance = poids,
* horizontales : poussée = trainée (on accélère jusqu'à ce que la trainée soit égale à la poussée - trainée qui augmente au carré de la vitesse)
- l'équilibre des moments par rapport au centre de gravité (CG)
* pas facile pour moi de placer le centre de gravité, mais disons que c'est entre le nombril du bonhomme (80% de la masse avec un CG un peu au-dessus du nombril) et la planche,
* si la planche va de droite à gauche (figures ci-dessous), la trainée exerce un fort moment dans le sens anti-horaire,
* le stab doit compenser la majorité de ce moment, par conception, en tirant vers le bas, sens horaire
* la voile exerce un moment vers l'avant, dans le sens horaire, mais on peut imaginer qu'il est proche du CG, et qu'il ne compte qu'au deuxième ordre (ça c'est pas sûr),
* l'aile avec sa portance, dont on peut imaginer qu'elle est aussi proche en vertical du CG, et qu'elle ne compte qu'au deuxième ordre,
* le travail du bonhomme est de compléter en permanence ça en se plaçant exactement où il faut pour que la somme de tout ça soit juste zéro. Ca me semble quasi miraculeux
A priori, les deux moment principaux sont ceux de la trainée qui augmente avec la vitesse, à plus de 1m sous le CG et le couple de rappel du stab, lui aussi à à peu près 1m du CG (fuselages de 90 à 110cm + le dépalcement du bonhomme.
Pour répondre aux messages au dessus sur le couple généré par la portance de l'aile, le problème c'est la référence au CG qui n'est pas fixe... Et que ce n'est pas non plus forcément le plus gros contributeur à "compenser par le placement du corps.
Mais une indication de la place de l'aile par rapport à un repère fixe (type première vis de fixation du boitier) serait intéressante.
JMF