Performance : Qu'est-ce qu'une polaire de vitesse ?

La polaire de vitesse sert à connaitre le potentiel de vitesse d'un bateau. C'est un outil de lecture des performances théoriques d'un voilier. Dans cet article, nous verrons comment lire et interpréter les polaires.

Une polaire de vitesse c'est quoi ?

Une polaire de vitesse… Mettons-nous d'accord tout de suite, ça n'a aucun rapport avec un vêtement chaud pour aller vite.

Pour les voiliers, la polaire c'est une représentation graphique, exprimant la vitesse d'un bateau en fonction de la direction et de la force du vent. En général, ce graphique a la forme d'un diagramme semi-circulaire, car on considère les résultats comme identiques sur les deux amures.

Autrement dit, si l'on connait la force du vent et l'angle du vent, la polaire vous dira à quelle vitesse votre bateau est censé avancer... pratique n'est pas ?

Polaire de prédiction de vitesses du Sun Odyssey30i fournie par l'architecte

À quoi sert une polaire ?

En général, une polaire de vitesse permettra d'établir des scénarios de navigation. C'est ce qu'on appelle les routages. En connaissant vos vitesses moyennes en fonction du vent et de la mer, vous pourrez estimer le temps de navigation.

Si vous avez un logiciel de routage, vous pourrez même comparer les scénarios pour vous aider à prendre des décisions concernant la sécurité ou la performance.

Enfin, une polaire de vitesse mesurée à bord permettra de vérifier si la vitesse actuelle correspond aux mesures habituelles. Des algues ou une pollution coincés dans la quille pourraient expliquer un ralentissement.


De quoi est faite une polaire de vitesse ?

La vitesse du voilier est représentée en fonction de l'angle du vent, de 0 à 180 degrés.

La polaire est tracée pour plusieurs forces du vent, généralement de 4 nœuds à 25 nœuds.

Parfois, elle est tracée pour deux jeux de voiles, l'un adapté aux allures de portant (spi plus grand voile) et l'autre au près (grand voile plus génois)


Comment lire une polaire de vitesse ?

Le demi-cercle indique les vitesses du bateau exprimées en nœuds (en général en haut à gauche).

Les angles par rapport au vent sont représentés par les rayons qui décomposent le demi-cercle de 0° (face au vent) à 180° (vent arrière).

La vitesse du bateau est donnée par la courbe. S'il y a plusieurs courbes sur le même diagramme, chacune représente les vitesses suivant une force de vent réel donné.

Voici un exemple concret : la courbe de polaire de vitesse d'un voilier de croisière lambda de 9 m dans 15 nds de vent.

  • On observe qu'au près, en naviguant à 50° du vent réel, la vitesse cible est de 6nds.
  • On remarquera aussi qu'elle décroit très vite en se rapprochant du vent.
  • 6nds c'est également la vitesse obtenue au plein vent arrière (180°).
  • On constate en outre que la vitesse maximale que le voilier peut atteindre est de 8 nds entre 120 et 140°.

Et si l’on avait un doute, le bateau que nous avons "sous les yeux" n'est pas planant au portant, car la courbe est assez linéaire.

Comment obtenir une polaire de vitesse ?

Suivant l'expérience du marin et la connaissance de son voilier, on peut écrire la polaire.

C'est aussi simple que fastidieux : on note dans un tableau les vitesses cibles du bateau en fonction de son angle au vent et de la force de ce dernier.

Heureusement, des logiciels de routage comme Adrena vous proposent d'enregistrer vos performances en navigation pour créer automatiquement la polaire de votre bateau.

Logiciel Adrena qui enregistre les performances réelles du bateau. 

L'autre solution est de partir des résultats théoriques obtenus avec les programmes de VPP(Velocity prediction program).

Ces logiciels offrent de calculer les vitesses théoriques des carènes, c'est un outil de développement pour les architectes.

C'est aussi un outil d'analyse pour certaines jauges comme OSIRIS qui cherche à regrouper dans une mêmes catégories de course, des voiliers aux performances similaires. Si votre voilier a moins de 20 ans, en parcourant le web vous trouverez surement sa polaire théorique.

Alors des mesures ou des calculs ?

On ne dispose pas forcement des mesures de vitesse réelle. Alors, bon nombre de marins se réfèrent aux VPP. Mais à vrai dire la seule polaire qui compte, c'est celle de votre bateau avec votre équipage dans votre région et avec vos voiles.

Si vous mettez Loïc Peyron à la barre de votre bateau caréné, équipé de voiles neuves, il n'est pas impossible que les résultats obtenus présentent quelques variantes avec vos relevés de milieu de saison.

D'un point de vue général la polaire est a observer dans sa globalité. Elle répondra à quelques questions comme : est-ce un bateau à vitesse constante ou est-il capable de planer? Quelle vitesse moyenne pour rallier l'Angleterre au travers? Quelle force de vent nécessaire pour avancer à 5nds?

Mais restons méfiants quand aux interprétations. Même si votre polaire est faite de mesures effectuées à bord de votre bateau de nombreux facteurs peuvent influencer sur les résultats à commencer par des capteurs mal étalonnés ou l'état de la mer. Si c'est une VPP, il faut se souvenir que les chiffres obtenus sont ceux d'un logiciel qui ne met pas les pieds sur le pont pour régler vos voiles et ne prend jamais la barre quand vous êtes fatigué. 

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Jean-Bertrand Mothes-Massé - 1 semaine
Il serait utile de préciser que le VPP a été développé par l'ORC, dans le cadre du déploiement de l'IMS. OSIRIS n'est qu'un système qui est venu utiliser le VPP, tout comme l'IRC. Un bon article sur l'IMS serait le bienvenu, afin de remettre les idées dans le bon ordre, et rendre à César que qui appartient à César.
Charly Fernbach - 1 semaine
Merci de votre commentaire et de votre proposition d'article. Le premier VPP (Velocity prediction program) est largement antérieure à la jauge IMS. Le premier VPP a été développé au Massachusetts Institute of Technology au début des années 1970. Alors que l'IMS (International Measurement System) date de 1983. Proposée par l'ORC (Offshore Racing Council), elle avait pour objectif de corriger les imperfections de la jauge IOR en se basant sur des prédictions de vitesse, les fameux VPP. Enfin, la jauge IRC ne fait pas appel aux VPP.
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