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27 Oct 09

Canyousea | La Turbovoile®

principes de la turbovoile ... passages eseentiels

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rotors Flettner appliquant l’effet Magnus. Un phénomène physique décrit par le physicien Heinrich Gustav Magnus qui explique la trajectoire courbe — d’une balle de tennis liftée ou d’un ballon (bien tiré) lors d’un coup-franc au football — d’un objet en rotation.
De quoi s’agit-il ? En tournant, l’objet en rotation (balle ou cylindre) va modifier par son frottement la vitesse du courant d’air qu’il traverse : d’un côté, l’air sera accéléré donc la pression va diminuer ; côté opposé, l’écoulement de l’air est freiné et la pression augmente. Résultat : une différence de pression qui crée une force variable selon la vitesse de rotation, et dirigée de la faible pression vers la haute.
une amplification
7 more annotations...
- la portance, créée par le passage d’une aile d’avion ou d’une voile de bateau dans un flux d’air. Mais, de la même manière qu’un rotor d’hélicoptère en rotation donne une portance forte à des pales de surface réduite, un mât cylindrique tournant délivre beaucoup plus de portance qu’un mât-aile même prolongé d’une voile. D’où l’idée des rotors Flettner.
- Cousteau ne voulait qu’une seule Turbovoile®, mais cela tenait d’une lubie car il n’y a pas d’interactions négatives entre les mâts. C’est même, sur le plan de l’aérodynamisme le plus souvent favorable. La portance d’une Turbovoile® est de six à sept fois plus forte par unité de surface.
- En revanche, vous avez une dépense d’énergie pour faire tourner le rotor en tête de mât, cela représente grosso modo le dixième de la puissance récupérée. En mettant 1 kilowatt en haut du mât, vous récupérez entre 5 et 10 kilowatts en force de traction, selon la puissance du vent et sa direction en fonction de la route suivie.
- le sens marin du commandant Cousteau lui fait refuser le principe d’un ou plusieurs cylindres tournant sur le pont d’un bateau de travail. Le professeur Malavart confie alors le dossier à un jeune ingénieur, Bertrand Charrier. La rotation rapide du mât sera vite abandonnée — le mât reste cependant pivotant, afin de pouvoir être orienté, selon la direction du vent, en fonction du cap désiré.
- Avec les technologies actuelles, serait-il intéressant de mieux profiler les Turbovoile® ?
  « Surtout pas ! C’est toute l’astuce d’une Turbovoile®, on obtient la meilleure portance avec un tube rond d’un diamètre suffisant. L’important est de bien recoller tous les filets d’air par aspiration, il faut que le diamètre intérieur soit d’un mètre. Cela permet d’avoir un système ni encombrant ni trop petit qui fonctionne sur n’importe quel bateau sans occuper trop de place et suivant toutes les allures. La finesse (c’est-à-dire le rapport portance sur traînée) de la Turbovoile® est meilleure qu’avec une voile classique au près ! Vent arrière, vous mettez les turbovoile® en travers et cela devient de la traînée pure, comme avec une voile ballon.
- effet Magnus sera retenue : c’est le fait qu’en créant une forte différence de pression entre les deux faces d’un mât-aile on crée une force perpendiculaire, proportionnelle à sa surface… Une force cinq ou six fois plus importante que lorsqu’on laisse simplement agir le vent sur la même surface !
- Le procédé pour obtenir cette différence de pression est d’une grande simplicité : un système d’aspiration est placé en tête d’un mât-aile, lui-même de forme ovoïde et mesurant dix mètres de haut pour deux mètres de large. La partie cylindrique du mât (vers l’arrière) est percée par des séries de trous pouvant être plus ou moins obstrués grâce à des volets mobiles. Une partie de l’air est aspirée vers l’intérieur.