DEUXIEME PARTIE
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L’appellation baleine à bosse n’a pas de rapport avec
les bosses de ses nageoires pectorales ou celles qu’elles a autour de la
mâchoire ou sur la tête, mais lorsqu’elle plonge, elle laisse apparaître un dos
rond au-dessus de la surface de l’eau qui fait comme une bosse.
© François Chevalier |
Parmi les
cétacés, la baleine à bosse a toujours étonné par sa virtuosité à exécuter
toutes sortes de figures pour le plus grand plaisir des observateurs.
Malgré ses trente
tonnes, elle est capable de faire des pointes de 15 nœuds et de virer sur
place, sortir de l’eau et tourner sur elle-même.
De couleur
noire, avec des taches blanches distinctes, chaque individu est reconnaissable
aisément. Le dessin de ses nageoires pectorales et leur couleur sont uniques et
permettent également de l’identifier. Les nageoires des baleines à bosse ont
fait l’objet de plusieurs études, celle du professeur en biologie Frank E. Fish
et Juliann M. Battle, de l’Université de West Chester en Pennsylvanie, publiée
en 1995, reste la référence. La description détaillée de la nageoire d’une
jeune baleine de 9 mètres, et son analyse hydrodynamique à travers les
publications des ingénieurs aéronautiques, mettent en évidence les qualités
exceptionnelles de cet appendice, particulièrement doué pour exécuter les
manœuvres les plus invraisemblables compte tenu de la masse de l’animal.
Caractéristiques :
Longueur :
entre 9 et 18 mètres, 4 mètres à la naissance.
Déplacement :
de 10 à 40 tonnes.
Plongée :
de 5 à 30 minutes.
Profondeur :
jusqu’à 120 mètres.
Longévité :
de 30 à 50 ans.
Population :
env. 35 000 individus, présents dans tous les océans.
Nourriture :
plancton et petits poissons.
Technique de
pêche : en surface, bouche grande ouverte, ou en créant des bulles pour
rassembler les bancs de poissons, seul ou en groupe.
Nageoires
pectorales : entre le quart et le tiers de la longueur totale, de 2,50 et
6 mètres, comportant des bosses sur le bord d’attaque.
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© François Chevalier
Si, comme Frank
Fish, on découpe la nageoire selon des sections de haut en bas, il apparait
évident que les formes sont loin d’être régulières, il n’y en a pas deux qui se
ressemblent. Les courbes des bords d’attaque varient de façon presque
aléatoire. Cependant, il est possible d’isoler une courbe et d’en étudier le
profil en cherchant à quelle classe il appartient. On constate alors que cette
section, par exemple, correspond au profil Naca 634-24, dans la bible des profils de Mess.
Abbott et Dœnhoff et que sa courbe est
celle qui donne le meilleur coefficient de portance pour des angles d’attaque
de plus de quinze degrés, alors qu’un profil de safran classique décroche à 12
degrés dans les mêmes conditions d’étude. La Naca, fondée en 1915, est
l’ancienne institution américaine de la Nasa, qui a défini dans les années 1930
la plupart des profils utilisés en aérodynamique et en hydrodynamique.
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©
François Chevalier |
En
sectionnant les faces externes et internes de la nageoire étudiée par Fish,
comme pour une demi-coque, on constate que les lignes sont loin d’être lissées
ou symétriques. La sous-face présente une légère zone convexe sur la partie
arrière. En fait, cet appendice est tellement torturé qu’il est un défi aux
lois de l’hydrodynamique. Comme si cette complexité de forme était un élément
indispensable pour une plus grande efficacité !
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| Notion de décrochage - © François Chevalier |
Jusqu’à 10
degrés, la couche limite colle au profil, mais son point de rupture avance le
long du profil. À un certain angle proche de 12 degrés, suivant la vitesse, la
viscosité du milieu et l’état de surface, la couche limite se décroche et le
point de rupture remonte sur l’avant du profil, la portance décroit subitement,
on dit qu’il y a décrochage.
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| Ecoulement perturbé ou laminaire - © François Chevalier |
Relevé à un
certain niveau sous l’eau, pour un angle important d’attaque du safran, les
filets partent en remous sur le profil classique, alors qu’ils restent
linéaires et efficaces sur un profil muni de protubérances.
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Variation
de la Portance en fonction de la valeur relative des protubérances - © François Chevalier |
Plus les
protubérances sont importantes, plus la limite de décrochage est repoussée.
Alors que le profil lisse décroche brutalement à 12 degrés, les profils munis
de bosses ont des courbes sans point de rupture.
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| © François Chevalier |
En 2001,
le professeur Frank Fish a publié, avec le Docteur Philip Watts, fondateur de
la société Californienne Applied Fluids Engineering, un papier remarquable au
sein de son Université dans lequel ils matérialisent les effets de tubercules
ajoutées sur le bord d’attaque d’une aile orientée de 10 degrés avec le fluide.
Ils ont constaté que l’ajout de bosses augmentait la portance de 4,8% et
réduisait la traînée de 10,9%. Il semble que le fait de dévier les filets les
recolle à la surface, retardant leur décollement.
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Rambler 88 dans la RORC Caribbean 600
Photo © Tim
Wright
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Comanche – Rambler
88 – Perpetual Royal
© François Chevalier |
– Caractéristiques :
Rambler 88
Maxi 88 pieds
Sloop
Architecte :
Juan Kouyoumdjian
Chantier : New
England Boatworks, Rhodes Island (USA)
Mise à l'eau : 10
décembre 2014
Longueur : 27 m
Flottaison : 26,26
m
Bau : 7,10 m
Tirant d'eau : 6
m
Tirant d'air : 41,40
m
Bout-dehors : 3,10
m
Déplacement
léger : 22 t
Lest : 7,9 t
Surface de la
GV : 318 m2
Voilure au près
: 512 / 638 m2
Voilure au
portant : 980 m2
Rating IRC :
1,817/1,869
Comanche
Maxi 100’
Sloop
Architectes :
VPLP et Guillaume Verdier.
Constructeur : Hodgdon Yachts, Boothbay, Maine, USA
Baptême : 27
septembre 2014
Longueur : 30,48
m
Longueur hors
tout : 30,48 m
Longueur à la
flottaison : 30,25 m
Largeur : 7,85
m
Tirant
d’eau : 6,67 m
Tirant d'air : 45,75
m
Bout-dehors : 3,70
m
Déplacement :
29,5 t
Surface de la
GV : 410 m2
Voilure au près
: 760 m2
Voilure au
portant max : 1 400 m2
Rating
IRC : 1,901
Perpetual Loyal (ex-Rambler 100, ex-Speedboat)
Maxi 100 pieds
Sloop
Architecte :
Juan Kouyoumdjian
Chantier :
Cookson Boat, Auckland (N-Z)
Mise à l'eau :
17 avril 2008
Longueur : 30,48
m
Flottaison :
29,99 m
Bau : 7,35 m
Tirant d'eau : 6,22
m
Tirant d'air : 47
m
Bout-dehors : 5 m
Déplacement :
30,6 t
Ballast : 8 t
Surface de la
GV : 375 m2
Voilure au près
: 660 m2
Voilure au
portant max : 1 340 m2
Rating
IRC : 1,895
Après avoir
parcouru toutes ces publications sur les bienfaits des tubercules sur les
profils aérodynamiques et hydrodynamiques, on peut se demander pourquoi les
hélices des éoliennes, les ailes d’avion et tous les profils dans l’air ou la
mer ne sont pas équipés de bosses. Et bien certains y pensent réellement et le
monde du profil lisse est peut-être bien en passe de devenir obsolète…
François Chevalier
