© North Sails

SAIL DESIGN

Demandez aux employés North Sails la raison pour laquelle leur société domine le monde de la voilerie, beaucoup vous réponderont que les programmes de dessin «maison» - partagés par toutes nos équipes de conception dans le monde - constituent une force essentielle.

Les changements majeurs sont apparus grâce à l'introduction de notre technologie de voiles moulées en 3 dimensions.

La réflexion menée en 2D sur chaque voile a naturellement évolué vers un process en 3D qui considère le gréement, les voiles et la coque comme un ensemble interactif plutôt que comme des composants individuels. Grâce à cette évolution, les voiles North Sails sont aujourd'hui non seulement plus performantes mais, surtout parfaitement adaptées au voilier pour lequel elles ont été conçues; elles sont également plus faciles à régler et offrent une plage d'utilisation élargie.

North Sails a développé une suite de logiciel qui permet cette approche unique, et pour simplifier l'ensemble, chaque programme remplit des fonctions particulières.
 

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1) Desman

La plupart des voileries commencent leur processus de dessin en définissant un profil de voile établi à partir d'un fichier en 2D fourni par l'architecte du bateau ou à partir des mesures prises à bord. Chez North, nous redessinons le gréement en 3D à l'aide d'un programme appelé Desman. Avec Desman, nos dessinateurs entrent toutes les dimensions du gréement, de la bôme et de leurs périphériques, la position des rails et ce faisant, analysent la configuration du voilier du pont à la tête de mât. Sont également inclus dans la modélisation, les propriétés mécaniques du mât et du gréement courant ( inertie, résistance des matériaux, résistance à l'allongement ). Ces éléments permettront ensuite de déterminer, grâce à Membrain98 la déformation de la voile et du gréement, jusqu'aux druisses et aux écoutes!
 


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2) Spine & Spiral

Définit initialement la forme de la voile en 3D ( le "module" ) sans qu'aucune pression ne soit exercée. Le contrôle précis de tous les aspects de la forme d'une voile permet de dessiner un grand nombre de voiles asymétriques. Outre les dimmensions, les contours de voile sont ajustables au millimetre ainsi que la forme de la voile en 3D sur les axes verticaux et horizontaux. Afin d'être plus efficaces, les dessinateurs repartent souvent d'un module de voile existant et éprouvé dans les tailles similaires. Ils vont ensuite adapter ce moule de départ pour obtenir la forme voulu dans une plage d'utilisation bien définie. Par exemple, pour dessiner un génois du Sun Fast 40, le dessinateur peut utiliser un module Spiral de First 40.7.

Spine fait le même travail, mais uniquement pour les voiles symétriques. Il offre également un côntrole précis des dimensions, des contours de voile et de la forme. Les résultats obtenus par Spiral et Spine sont présentés sous un format similaire et permettent d'obtenir un moule en 3D virtuel qui va pouvoir être exploité lors de l'étape de conception suivante.

 


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3) Flow

Comme son nom l’indique Flow est un outil d’analyse des écoulements qui s’utilise directement sur le modèle issu de Desman. Le programme génère des flux qui sont appliqués sur le mât et les voiles avec des paramètres bien définis : TWS (vitesse du vent réel), TWA (angle de vent réel), traînée, vitesse du bateau et angle de gîte.

Une carte de pression est ensuite créée ; elle permet de visualiser les différences qui peuvent exister à la surface de la voile selon sa taille, sa forme et l’intensité ou le type de flux auxquels elle est soumise. Puis les données concernant ces champs de pression sont transmises à Membrain98 pour une analyse structurelle par éléments finis.

Flow 2000 calcule aussi les forces et moments développés par les voiles, ces donner pouvant servir ensuite pour la prédiction des performances (VPP).

 


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4) Membrain

Une carte de pression est ensuite créée ; elle permet de visualiser les différences qui peuvent exister à la surface de la voile selon sa taille, sa forme et l’intensité ou le type de flux auxquels elle est soumise. Puis les données concernant ces champs de pression sont transmises à Membrain pour une analyse structurelle par éléments finis.
Flow calcule aussi les forces et moments développés par les voiles, ces donner pouvant servir ensuite pour la prédiction des performance (VPP).


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5) VPP et HullVPP

Durant la dernière Coupe de l’America, le logiciel de prédiction de vitesse (VPP) de North à compilé les données hydrodynamiques issues de tests en bassins de carène et d’étude CFD des différentes équipes afin d’optimiser les formes de voiles de chaque bateau.
Pour appliquer cette technique à d’autres types de bateaux sans avoir à aller en bassin de carène, ou bien à utiliser des modèles CFD (Computer Fluid Dynamique) complexes, North a développé « HullVPP ». Crée par l’ingénieur Michael Richelsen, hullVPP calcule les forces hydrodynamiques pour un bateau spécifique en utilisant un fichier 3D modélisant la coque et les appendices.
Ainsi, le logiciel VPP de North Sails intègre ces coefficients hydro et les compile avec ceux aero générés par Flow ou le Virtual Wind Tunnel.
Ainsi, chaque dessin peut être ajusté spécifiquement à chaque bateau, dans des conditions particulières de vent et de mer.
Aucune autre voilerie ne peut vous fournir ce genre de chose…