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Bonjour tout le monde,
Comme promis je reviens vers vous concernant les lattes. Pour l’exemple, un jeu de lattes complet sur une Warp 7.8 2022 (7 lattes / 4 cambers, guindant 488, wish 216) refait par mes soins. Je partage ce que ça change concrètement, calculs à l'appui. Je vous ai fait une version simplifiée : la première mouture comptait une quinzaine de pages, avec de la mesure, du calcul et des tableaux, là on est sur un bon résumé.
1. Le poids brut
* Jeu origine : 1179,2 g → jeu ALF : 641,7 g. * Gain : -537,5 g soit -45,6 %.
Un demi-kilo perdu, allègement quasi-uniforme (~45 % sur chaque latte).
2. Ce que le poids devient en mécanique
Quatre effets simultanés, chacun quantifiable :
* Inertie rotationnelle des cambers (bascule à l'empannage) : Σ m_i · L_i² / 3 = -0,45 kg·m² soit -45 %. Amélioration du passage des Cams. * Couple gravitationnel au pied de mât : Σ Δm_i · g · h_i = -11,4 N·m → ~730 g de moins ressentis aux mains au tire-veille (bras de levier 1,6 m). Waterstart qui décolle à un seuil de vent plus bas. * Inertie du gréement en tangage (contrôle du basculement, contre-appui du corps) : Σ Δm_i · (L_i² / 3 + h_i²) = -3,89 kg·m² autour du pied de mât. En équivalent masse au wishbone (h = 1,5 m) : ~1,7 kg de moins collés au wish. Ça se ressent instantanément. * Fréquence propre du mât : réduction ~110 g de masse effective sur m_eff totale de 600-700 g → +8 à 10 % de fréquence propre (calcul mode 1 cantilever à EI uniforme, valide pour un mât Constant Curve). Le mât se recharge et repart plus vite après une rafale ou une oscillation.
Précision selon le type de mât : le +8 à 10 % vaut pour un Constant Curve. Sur un Flex Top, le gain monte à +11 à 14 %. Sur un Hard Top, il redescend à +6 à 8 %. Le principe reste le même : plus la masse allégée est haute, plus elle compte dans la fréquence propre.
Point contre-intuitif sur la répartition : les 3 lattes du haut ne représentent que 22 % de la masse allégée mais 51 % du gain d'inertie en tangage. Chaque gramme économisé à 4,65 m d'ancrage compte 44× plus qu'à 0,70 m ; c'est le carré de la hauteur qui commande.
3. Le design structural - deux stratégies distinctes
* Lattes du haut : Ø 12/10 mm GFRP origine → Ø 9,5/8 mm carbone ALF. EI conservée à 6 % près (21,1 → 19,9 N·m²), masse divisée par ~2. Même comportement en flexion, la matière en moins. * Lattes du bas : ces lattes se composent d’un tube carbone Ø 12,5/11 mm et d’une jonction carbone qui a une section 8x4 mm à la jonction tube puis une section 12x4 mm pour finir à 12x2 mm côté camber. On reste au final sur des EI proches de l’origine. Maintenant, si vous souhaitez conserver l'EI d’origine de votre latte, il faudra la calculer et venir poncer la jonction ALF pour la faire rentrer au mieux, car chaque latte, de chaque voile, de chaque constructeur a un EI différent. Une jonction ALF pèse ~42 g contre ~63 g mesurés pour l'origine (-33 %). Évidemment le carbone apporte ses propriétés dynamiques.
4. Au-delà du poids : ce que le carbone change vraiment
Au-delà de la flexion à l'instant t, ce qui différencie réellement les deux matériaux, c’est la RÉPONSE DYNAMIQUE et la STABILITÉ DANS LE TEMPS.
Un composite carbone est majoritairement gouverné par la fibre (module ~240 GPa) alors qu'un GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer) est plus dépendant de la matrice (fibre verre ~70 GPa et résine ~3-4 GPa). Loi ROM sur le partage de charge fibre/matrice : la matrice porte ~3,3 % de la charge dans un GFRP contre ~0,8 % dans un CFRP. La matrice est le maillon faible (viscoélasticité, fluage, sensibilité thermique). Plus elle porte de charge, plus ses défauts se répercutent sur la structure.
* Dissipation par cycle : Le carbone restitue plus fidèlement l'énergie stockée à chaque flexion. La jonction d’origine, plus viscoélastique, en dissipe davantage en chaleur. Répétée à chaque oscillation en navigation, cette différence explique que dans les molles la voile continue à travailler là où une voile avec des lattes GFRP décroche. Sans essai instrumenté sur les deux jonctions, je préfère ne pas figer un facteur exact, mais la tendance est claire.
* Fluage et durabilité : Les résines des joncs GFRP (polyester, vinylester, époxy) présentent toutes un fluage viscoélastique sous charge maintenue, accentué par la chaleur. Le polyester (le plus courant sur les joncs d'entrée et milieu de gamme) est le plus sensible ; le vinylester est intermédiaire ; l'époxy vraie flue moins mais reste concernée. Un windsurfeur régulier sent sa voile se dégrader au fil du temps. Le tissu se déforme bien évidemment, tout ça se détend, mais la réalité mécanique est souvent que le jonc perd progressivement de ses propriétés. La voile devient de moins en moins réactive avec le temps, alors que l'avantage du carbone est intrinsèque au matériau lui-même et lui permet de garder sa réactivité beaucoup plus longtemps.
5. Sensations réelles
La théorie prédirait un gain surtout en plage haute, en mode surtoilé. Il est bien là, c’est indéniable, on a une facilité à tenir le matos et à transmettre la puissance. Mais l'effet ne se limite pas à la seule plage haute.
C'est dans les déventes légères et dans les molles que la différence se fait aussi ressentir. La voile garde sa puissance et sa transmission bien plus longtemps qu'avec les lattes d’origine. Elle continue à travailler, à me tirer, à me faire avancer avec un rendement incomparable.
Pourquoi ?
Dans les molles, l'énergie aéro qui alimente le gréement chute fortement. Chaque joule perdu dans le gréement (hystérésis viscoélastique des jonctions, lag inertiel des lattes lourdes, retard du mât à se recharger) devient une fraction énorme du budget énergétique disponible. En mode surtoilé, ces inefficacités sont noyées dans le trop-plein de puissance ; dans les molles, elles font toute la différence entre « on reste à fond » et « on planouille ».
Il y a trois facteurs qui travaillent en phase et se cumulent :
* Le mât 100 % carbone se recharge ~10 % plus vite → capte des micro-rafales plus courtes. * Les lattes hautes plus légères → le travail de la chute de voile s'améliore (moins d'inertie parasite sur les cycles d'ouverture/fermeture). * Les jonctions carbone restituent au lieu de dissiper → chaque oscillation rend son énergie au lieu de la perdre.
Résultat : la voile continue à « être vivante » là où la voile origine s'essouffle.
6. Comment vérifier ses propres lattes en 2 minutes
Un vrai tube carbone a des parois fines : typiquement 0,5 à 0,75 mm sur une latte de voile. Un tube fibre de verre, pour arriver à la même raideur, doit avoir des parois beaucoup plus épaisses : 1,25 à 3 mm. À rigidité comparable et à diamètre extérieur proche, l'utilisation d'une fibre dont le module longitudinal est beaucoup plus élevé permet généralement de réduire fortement l'épaisseur de paroi et donc la masse linéique.
Petit comparatif avec mes tubes, sur la Warp 7.8 :
* Tubes lattes du haut : origine Duotone : Ø 10,5 mm externe, paroi ~1,1 mm → 66,5 g/m mesuré. ALF carbone : Ø 9,5 mm externe, paroi 0,75 mm → 36 g/m mesuré. Même raideur en flexion (EI conservée à 6 % près), -46 % de masse au mètre. * Tube principal des autres lattes : origine Duotone : Ø 13,5 mm externe, paroi ~1,25-1,5 mm → ~95-110 g/m. ALF carbone : Ø 12,5 mm externe, paroi 0,75 mm → 43 g/m mesuré. -55 à -60 % de masse au mètre, à raideur ou flexion comparable.
Pourquoi ce gain "tube seul" (-55/-60 %) est-il supérieur au gain global -45,6 % annoncé en début de post ? Parce que le hardware (embouts, ferrules) pèse pareil dans les deux versions et vient diluer le gain massique quand on regarde la latte complète. Sur la matière première "tube nu", le gain est plus fort.
À titre indicatif : d'autres marques (GunSails par exemple) sortent des parois encore plus épaisses côté GFRP, jusqu'à 1,75-2 mm sur les basses, ce qui pousse le linéique d’origine au-delà de 125 g/m sur des sections équivalentes. L'écart avec un vrai carbone n'en devient que plus flagrant.
En résumé
* Les lattes du haut pèsent trois fois rien mais font autant de travail utile que les basses qui pèsent lourd, c'est la loi du L² au niveau de l'inertie en tangage, et 1,7 kg au wishbone en moins, ça se ressent immédiatement. * Sur les tubes haut : EI conservée à 6 % près, masse divisée par ~2. Même comportement, matière en moins. * Sur les jonctions : masse réduite de 33 % et réactivité nettement améliorée, sans dénaturer le profil de la voile. * Sur la durée : le Carbone tissé se dénature beaucoup moins vite que votre jonc d'origine.
C’est vraiment un autre monde. Questions et retours bienvenus.
À bientôt sur l'eau !
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