North Sails LOFT NEWS

July 4, 2018

LES FACTEURS D’USURE  D’UNE VOILE

Note : Les photos sont disponibles dans le dossier « Fatigue du tissu ».

Les quatre principales causes de vieillissement d’une voile sont : la flexion, la compression des fibres, le battement et le faseyement.

Introduction : Quel que soit le matériau d’une voile, il finit par s’user. Mais en suivant quelques simples consignes d’entretien et d’utilisation, on peut considérablement augmenter la durée de vie d’une voile.

Dan Néri, président-directeur général de North Sails, présente dans cet article les principaux facteurs d’usure des voiles. Il expose les problèmes structurels que ces facteurs entraînent dans les voiles et explique comment minimiser les dégâts.

Fatigue en flexion

Tout comme l’exposition aux UV lorsque l’on navigue par beau temps, la fatigue en flexion est inévitable, particulièrement dans le vent fort et la houle. Toute sollicitation sur la membrane qui implique un va-et-vient répétitif dégrade progressivement le matériau. Le battement des voiles pendant le hissage, l’affalage par vent fort, le roulage des voiles sur enrouleur ainsi que le battement pendant le virement de bord et la prise de ris sont à l’origine de la fatigue du matériau.

Si les nerfs de chute ne sont pas correctement tendus dans un vent fort à modéré, les bords des voiles battront rapidement. Et dans des vents légers sur des angles de navigation abattus, les voiliers peuvent rouler assez violemment au point de faire claquer les voiles, entraînant alors une flexion du tissu et appliquant une certaine charge dynamique sur l’accastillage.

Pour éviter la fatigue en flexion :

  • Éliminer ou réduire le battement.
  • S’assurer que les nerfs de chute et de bordure sont correctement réglés pour éliminer le faseyement sur les bords de la voile.
  • Changer de cap dans des conditions légèrement clapoteuses pour réduire les battements.
Il est possible de diminuer les dommages causés par la prise de ris en pliant la voile en dessous du ris et en amenant le tissu du côté opposé à la bosse de ris.

Compression des fibres

Lorsque le tissu à voile est plié, une face du tissu est étirée et l’autre face (l’intérieur du pli) est comprimée. Les fibres comprimées vont alors se fragiliser petit à petit. Celles qui présentent la plus haute résistance à la contrainte, comme le carbone ou le Kevlar, se détérioreront encore plus facilement. Parfois, certaines fibres implosent, se désagrègent et se transforment en poudre. D’autres se brisent et se cisaillent longitudinalement à l’image d’une branche d’arbre verte qui se fracture lorsqu’elle est pliée en deux. Une fois que la fibre d’un tissu à voile se brise, sa structure intérieure est exposée aux UV. La fibre se dégrade par la suite et finit par se fissurer complètement dès la prochaine flexion.

Causes

Les causes les plus fréquentes de fatigue par compression des fibres sont le pliage de la voile au moment du stockage et lorsque la grand-voile est écrasée sous les bosses de ris. Quand vous pliez vos voiles de manière lâche avec les plis parallèles à la bordure, la voile n’est pas endommagée. En suivant cette même méthode de pliage pour ranger une grand-voile sur une bôme ou un foc de course dans son sac zippé de pleine longueur, les voiles resteront en bon état. Cependant, lorsque vous pliez une voile parallèlement à la bordure et que vous la repliez perpendiculairement à la bordure afin de la glisser dans un sac à voile standard, vous créez un pli marqué à 180 degrés et les fibres à l’intérieur du pli seront comprimées.

Les fibres en polyester et en Spectra utilisées dans les tissus de voiles de croisière résisteront à des douzaines de cycles de pliage. Elles se fragiliseront légèrement à chaque usage. Lorsque vous rangez vos voiles dans un sac, il est préférable de ne pas répéter les plis aux mêmes endroits pour éviter de casser la fibre sur un pli déjà marqué.

Pour éviter les problèmes de compression des fibres :

  • Plier les voiles de manière lâche quand cela est possible.
  • Éviter de plier une voile sur le même pli lorsqu’on la range dans son sac.
  • Lorsqu’on arise une voile, amener le tissu du côté opposé à la bosse de ris.

Le battement

Lorsqu’on laisse une voile battre, c’est la chute qui sera nettement plus endommagée que le milieu de la voile ou le guindant. Imaginez un dompteur de lions qui fait claquer un grand fouet. Au niveau de la poignée du fouet, l’amplitude est moindre, mais plus on s’éloigne de la poignée, plus le fouet parcourt de la distance et plus il claque violemment quand il change de direction.

Les fabricants de voiles ajoutent des renforts progressifs depuis le corps de la voile vers les zones épaisses de la chute. Ces renforts échelonnés permettent à la fois d’atténuer les effets de battement et de répartir la flexion de la fibre sur une plus grande surface. Vous pouvez réduire la fatigue de flexion en minimisant la durée et la force de battement de votre voile.

Grand-voile

Les grands-voiles sont soutenues par deux bords sur trois, et les lattes de pleine longueur permettent d’atténuer les battements au niveau de la chute qui, elle, n’est pas supportée. Dans un vent de moins de 25 nœuds, une grand-voile de croisière bien conçue avec des lattes de pleine longueur ne battra pas. Elle ondulera au moment du hissage ou de l’affalement. Une grand-voile avec des lattes courtes (aussi appelées « lattes de chute ») est plus ajustable et plus légère, mais elle se détériorera rapidement si on la laisse battre.

Voile d’avant

Les voiles d’avant ne sont supportées que sur un seul bord, et peuvent battre jusqu’à se rompre si on les laisse choquer.

Par conséquent, un équipage de croisière doit être vigilant et effectuer les manœuvres et les réglages des voiles d’avant aussi efficacement que possible. Cela signifie que les écoutes des voiles d’avant doivent toujours être lovées et dégagées avant un virement de bord, un empannage ou un enroulement.

C’est une procédure a minima et il serait également avisé de s’inspirer des équipages de régate même lors de simples balades en mer afin de minimiser les battements de la voile d’avant.

(Pour plus d’informations, lisez Club Racing: How to Improve Your Tacks)

Pour réduire les battements :

  • Veiller à un réglage des voiles correct autant que possible.
  • Avancer suffisamment le point de tire de la voile d’avant pour contrôler la partie supérieure de la chute.
  • Utiliser un point de tire extérieur pour l’écoute de la voile d’avant pour les allures débridées et portantes.
  • Se préparer à virer avant de choquer complètement l’écoute de la voile d’avant.
  • Hisser la grand-voile sous le vent d’un relief par vent fort.
  • Abattre pour enrouler votre voile par les jours de grand vent.
  • Opter pour des lattes de pleine longueur lorsqu’on achète une nouvelle grand-voile.
  • Garder toujours les écoutes un tant soit peu bordées lorsque le bateau est momentanément à l’arrêt.

Enrouleur

Lorsqu’il faut enrouler la voile d’avant, les deux écoutes doivent être claires et la personne chargée de tirer sur la bosse d’enroulement doit se tenir en position pour la manœuvre. Si le système d’enroulement est actionné à l’aide d’un winch, il faut freiner un peu l’écoute pour minimiser l’amplitude des battements de voile. Si l’enroulement s’effectue sans winch, les écoutes doivent être choquées suffisamment pour que la manœuvre soit le plus rapide possible. Chaque fois que vous le pouvez, positionnez le bateau au vent arrière avant d’enrouler la voile. La force du vent apparent est réduite d’environ 1,5 fois la vitesse du bateau et la voile d’avant peut être partiellement déventée derrière la grand-voile.

Faseyement

Le faseyement de la chute ou de la bordure est un battement d’amplitude moindre. Quand il n’y a que le bord d’une voile qui faseye, il y a moins de surface de voile en mouvement, mais la fréquence est significativement plus élevée. Aussi parce que le faseyement d’une chute ou d’une bordure ne secoue pas le bateau, cela peut passer facilement inaperçu. Mais ne pas s’en rendre compte ou l’ignorer n’élimine pas le faseyement pour autant. Ce dernier continue son travail de sabotage et détériore les fibres. Si l’on y ajoute les effets néfastes des rayons UV, la chute ou la bordure finiront par céder.  

Après de nombreuses heures de faseyement, le tissu le long de la chute a enduré des milliers de battements, compressant alors les fibres à chaque fois au même endroit. Si l’on y ajoute les effets délétères du soleil, la voile finira par se déchirer le long du gallon.

Le faseyement de la chute est provoqué par un écoulement d’air instable sur le bord de fuite de la voile. Si l’air s’échappe plutôt rapidement du bord de fuite, la force de l’écoulement d’air fléchira le bord non supporté (bord de fuite). Cette déflexion provoquera une dépression, et le tissu reviendra à sa position initiale ; le cycle se répétera, et ainsi de suite. Le bord faseyant claque à la manière d’un jeu de cartes que l’on mélange à l’américaine. Considérez ce claquement comme un signal pour border le nerf de chute.

Les navigants en compétition apprennent à tendre le nerf de chute le moins possible pour éviter le béquet de chute. En croisière, les marins peuvent utiliser la même approche, mais il est préférable de trop tendre le nerf de chute plutôt que pas assez, excepté dans le vent très léger. En effet, mieux vaut avoir un léger béquet de chute qu’une chute déchirée.

Pour contrôler le faseyement de la chute :

  • Régler le point de tire de foc ou le chariot de grand-voile de façon que l’angle de tire soit dans l’axe de la chute.
  • Tendre correctement les nerfs de chute.

Extrait de : Guide complet d’entretien et de réparation des voiles, Dan Néri.