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Une voile est une pièce de tissu, dont la taille peut varier de quelques mètres carrés à plusieurs centaines de mètres carrés, qui, grâce à l'action du vent, sert à faire avancer un véhicule. Les voiles sont utilisées sur des voiliers, planches à voile, mais aussi sur des véhicules terrestres (chars à voiles).

Sommaire 1 Fonctionnement 1.1 Écoulement laminaire 1.2 Allures portantes 2 Types de voiles 2.1 Voile carrée 2.2 Voile au tiers 2.3 Voile latine 2.4 Voile à livarde 2.5 Voile à corne 2.6 Voile houari 2.7 Voile bermudienne 3 Noms des différentes voiles 4 Fabrication 5 Montages 6 Voir aussi

Fonctionnement

Le principe de fonctionnement d'une voile dépend de l'allure du navire, c'est-à-dire de la direction du navire par rapport au vent.

Écoulement laminaire

Lorsque le navire remonte par rapport au vent, l'écoulement du vent le long de la voile crée une différence de pression entre le côté au vent (intrados) et le côté sous le vent (extrados). En fait, une dépression se forme sur l'extrados, ce qui « tire » le navire, et lui permet de remonter au vent. C'est ce même phénomène, appliqué à une aile d'avion, qui lui permet de voler.

Sous ce type d'allure, la performance de la voile est maximale lorsque les écoulement sont laminaires. Les marins cherchent donc à régler la voile de manière à obtenir la forme qui permet d'obtenir ces écoulements laminaires sur la plus grande surface de voile possible. Ceci demande une attention constante, car le réglage doit être adapté aux variations de vitesse, de cap, et aux changements du vent.

Afin d'améliorer les performances des voiliers, les architectes de bateaux de course jouent aussi sur la forme du mât (mâts aile), afin d'améliorer encore ces écoulements.

En fonctionnement laminaire, la voile exerce une force propulsive tant que son angle par rapport au vent apparent reste suffisamment grand (de l'ordre de 30 degrés). Ceci à pour conséquence surprenante qu'il est possible, avec un véhicule offrant une faible résistance à l'avancement, d'aller plus vite que le vent. C'est le cas par exemple des planches à voiles, des multicoques, de certains monocoques conçus pour déjauger, et des chars à voiles.

La force exercée par le vent sur la voile est à peu près perpendiculaire au plan de voilure. La composante de cette force qui est parallèle à l'axe du navire est la force propulsive. L'autre composante, perpendiculaire à l'axe du navire, à tendance à le faire dériver, mais peut aussi provoquer une gite (le navire penche sur le côté), et peut compromettre dangereusement son équilibre, voire le faire chavirer.

Pour compenser cet effet néfaste, plusieurs stratégies sont utilisées:

• La forme de la coque des navires est étudiée pour provoquer une force anti-dérive.
• La plupart des navires sont aussi munis d'une dérive. Lorsqu'elle est lestée, elle devient une quille.
• Les multicoques sont très larges, de manière a améliorer leur stabilité.
• Les marins peuvent aussi déplacer des poids (ballast mobile) sur le navire, de manière à l'équilibrer. Lorsque les forces mises en œuvre sont suffisamment faibles (embarcations de petite taille), ils peuvent faire contrepoids avec leur propre corps, et se mettant au rappel, ou au trapèze.

Allures portantes

Lorsque le navire s'éloigne du vent, les écoulements le long de la voile deviennent turbulents. Le vent pousse littéralement la voile. Pour obtenir une propulsion efficace, il faut alors orienter différemment la voile de manière à ce qu'elle soit perpendiculaire à l'axe du vent. Il faut aussi régler la voile de façon à ce qu'elle soit le plus creuse possible.

Des voiles extrèmement creuses ont été conçues à cet effet, telles les spinnakers (ou « spis ») ou les gennakers.

Si le bateau est au vent arrière, la vitesse à tendance à réduire le vent apparent. Ainsi, contrairement à l'intuition, cette allure n'est pas la plus rapide, car il n'est pas possible d'aller plus vite que le vent. La façon la plus rapide pour aller à un point sous le vent consiste alors parfois à tirer des bords dans une direction légèrement éloignée de l'axe du vent (grand largue).

Aux allures portantes, la force du vent sur la voile à tendance à enfoncer l'avant du bateau. Cela peut être dangereux, particulièrement sur les multicoques, et provoquer un enfournement. La coque sous le vent plonge alors brutalement sous l'eau. Le ralentissement violent qui en résulte peut faire chavirer le bateau sur l'avant. À grande vitesse, cette allure nécessite une attention soutenue de l'équipage. Pour éviter ces enfournements et aussi lorsque le vent forcit, l'équipage peut se positionner vers l'arrière du bateau.

Types de voiles

En fonction de l'époque et du lieu, la forme des voiles varie significativement.

Voile carrée

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C'est le type de voile le plus ancien en Europe. Très simple, son efficacité (maximale au vent arrière) diminue grandement à mesure que l'on se rapproche du lit du vent.
Elle fut utilisée de manière connue dès l'antiquité, de la Baltique à la Méditerranée sur les navires marchands et militaires, qu'ils soient de mer ou de rivière.
Au neuvième siècle l'introduction de la voile latine amorce le déclin cette voile en Méditerranée. En Atalantique elle perdure au delà même du moyen-âge, des Drakkars des Vikings au Kogs Hanséatiques, en passant par les naves Françaises et Anglaises. Les siècles suivants confirment son maintien comme en témoignent les vaisseaux produits tant pour le commerce que pour le combat.
C'est au cours du vingtième siècle que disparaît peu à peu cette voile, en particulier avec la fin des grands voiliers à phare carré, une des générations les plus abouties en matière de taille et de vitesse, dont le Bélem est l'un des survivants.
La machine vapeur et le moteur à combustion interne auront eu raison de cette voilure plus que millénaire.

Voile au tiers

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A ses débuts cette voile était peu différente de la voile carrée, sa vergue étant horizontale, mais avec des performances nettement améliorées au près.
Elle connu son heure de gloire avec les bateaux de pêche côtière du dix-neuvième siècle et au début du vingtième, surtout en Bretagne, avec par exemple le Sinagot du Morbihan ou la chaloupe sardinère, qui régnait de Concarneau en Pays Bigouden, à la rade de Brest en Cornouaille. Jusqu'en 1940, on la retrouve encore sur certaines unités motorisées comme les Pinasses (inspirées du sud ouest, mais adaptées aux conditions de travail et de mer de la région), soit en appoint, soit en gréement complet.
Le rendement d'une voile au tiers est meilleur sur une amure, lorsque la vergue est sous le vent, que sur l'autre, cela a amené les chaloupes sardinières, puis les pinasses qui ont conservé le gréement au tiers, en particulier celles de Douarnenez, à adopter un gréement inversé : La vergue de la misaine (à l'avant du navire) était hissée sur tribord (droite), tandis que le taillevent (au centre du bateau) était hissé sur bâbord (gauche). Cela permettait de conserver une voile avec une amure positive.

Voile latine

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Apparue au IXème siècle, d'inspiration Arabe, elle était surtout répandue en Méditerranée.
Sa grande vergue se nomme antenne. Pour rester compétitive sur les deux amures, il est necessaire de la changer de côté à chaque virement.
Elle remplaça vite les voiles carrées utilisées de puis le temps des Romains, tant sur les navires marchands, felouques, boutres, que militaires, galères, chébecs, car plus adaptée au régimes de vent de cette région où elle perdure toujours sur des embarcations comme les Felouques du Nil ou les Pointus de Provence.
Elle est devenue aux environs du quinzième siècle la voile auxiliaire des navires "ronds" de l'Atlantique, comme les caraques, les caravelles, puis les galions du seizième siècle et enfin les grands vaisseaux du dix-septième et dix-huitième siècle, avant d'être détrônée dans cette région par la voile aurique, plus aisée à manoeuvrer...

Voile à livarde

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Cette voile connut ses heures de gloire dans la marine fluviale: simple à mettre en oeuvre, elle était adaptée aux mâts rabattables ou amovibles de diverses embarcations, comme les chalands, les barges et certaines péniches. Parmi les embarcations ayant porté ce gréement à la perfection, nous comptons les barges de la Tamise dont certains exemplaires naviguent encore aujourd'hui à la plaisance, tandis que d'autres sommeillent dans un musée.
Assez peu répandue aujourd'hui, ce type voile su séduire au point d'équiper tous les Optimist depuis 1947.

Voile à corne

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Cette voile est aussi appelée voile aurique. Évolution de la voile au tiers, elle augmente encore les performances en ramenant toute la surface en arrière du mât, libérant la partie avant de celui-ci pour l'installation d'une trinquette et de foc(s).
Quand la corne ets presque droite ( 25 à 30°)du mât, on l'appelle voile houari, du nom du gréement auquel elle appartient.
Surmontée d'une voile de flèche (flech), elle fait partie du gréement de type "Marconi".
Elle équipe nombre de vieux gréements de travail comme les cotres, les dundees thoniers, les coquillers...
Des reconstitutions de navires militaires de petit tonnage comme le Renard (cotre corsaire), la goélette Recouvrance, mettent en évidence son utilisation sur ces unités vouées à la rapidité.

Voile houari

Image:Houari.png Image:Freiheitu.jpg

C'est une voile à corne dont le pic s'approche d'environ 25 à 30 degrés de la verticale; il ne permet pas l'usage de la voile de flèche (Flech). Ce mode de gréement précède le type "Marconi". On le retouve au début du vingtième siècle en France, dans le nord Finistère, en particulier sur nombre de cotres de pêche de la baie de Morlaix, ex: "Jeanne d'Arc" lancé en 1909. L'avantage de ce gréement simple à mettre en oeuvre, est une certaine légèreté, tout en maintenant une surface de toile conséquente propice à la vitesse (Les premiers arrivés au port obtenaient le prix le plus élevé pour leur pêche, question de fraîcheur aussi).

Voile bermudienne

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C'est une déclinaison du système de voile dit "marconi" en référence au gréement généralement nécessaire pour la supporter. C'est actuellement la voile la plus répandue en plaisance du fait de son excellence et de l'aisance que l'on a à la manier. C'est une évolution d'une version antérieure en deux pièces: elle comportait deux voiles, la grand-voile (à corne) et une voile appelée "Flech", frappée sur la corne et hissée au mât. (Dans l'histoire, le système "Marconi" a lui-même succédé au "Houari" pour des raisons de gain de vitesse car permettant de déployer plus de toile). Le grément bermudien se passe de la corne tout en esayant de maintenir une surface de toile maximale...

Noms des différentes voiles

La voile située à l'arrière du mât est nommée grand-voile. Elle peut être à corne ou bermudienne. Dans un gréement classique, les voiles situées à l'avant du mât sont nommées focs. Ils sont nommés selon leurs tailles (du plus petit au plus grand) : tourmentin, foc, foc inter, génois.
Quand plusieurs voiles sont associés en avant du mât on parle de trinquette pour la première, de focs pour les suivantes.
La voile ronde légère et généralement colorée utilisée par vent venant de l'arrière est nommée spinnaker ou spi. Elle dérive du "foc ballon" qui était utilisé dans les mêmes conditions de navigation, mais avec une manoeuvrabilité et une efficacités moindres.

Fabrication

Les voiles à l'ancienne:
Elles sont fabriquées en forte toile de coton. Pour les rendre résistantes aux moisisures, intempéries et UV, elles sont régulièrement passées dans un bain chaud appelé Tannée: Le traitement est obtenu par décoction de poudres riches en tanin, Le meilleur produit étant le "cachou", issu d'un arbre exotique. Elles ressortent colorés de tons allant du brun-rouge au marron-noir; frottées afin de bien les imprégner, elles sont ensuite trempées dans l'eau de mer, le sel agissant comme fixateur. Elles sont ensuite grées sur le navire où elles sèchent au vent. C'est parti pour environ un an...

Les voiles modernes:
Elles sont constituées de fibres synthétiques. Les voiles grand-public sont en majorité fabriquées en polyester (ou dacron). Les voiles constituées de carbone ou de kevlar sont utilisées pour les compétitions. Ces fibres permettent de diminuer le poids des voiles tout en augmentant leur rigidité mais elles sont peu résistantes aux UV qui affaiblisent leur souplesse et leur solidité.

Montages

Sur les voiliers modernes les voiles d'avant sont fréquemment de type « à enrouleur » (ou à emmagasineur) c'est-à-dire qu'elles s'enroulent autour d'un tube pour diminuer leur surface exposée. Ce système permet de réduire considérablement le nombre de voiles nécessaires, et de manoeuvres pour les gréer... Ainsi on n'utilise plus qu'une seule voile d'avant au lieu des 4 ou 5 précédentes : génois, inter, foc de route, trinquette, tourmentin. Il est à noter qu'une voile ainsi réduite est moins efficace qu'une voile entière de surface équivalente. En effet, le centre de voilure se retrouve plus haut et la coupe n'est pas optimale de plus, cela augmente l'usure de celle-ci.

Un système approchant existe aussi pour la Grand-voile qui s'enroulera cette fois à l'interieur de la Bôme ou du Mât.

L'opération de diminution de toile sur une voile classique se nomme prendre un ris.

Voir aussi

• Navire à voile
• Lexique voile