Mise en œuvre
Définition : Vocabulaire
Du fait de leur large utilisation de par le monde et ce, depuis des siècles, les profils minces possèdent une terminologie spécifique. Ainsi le bord d'attaque est nommé guindant et le bord de fuite chute. Dans le cas d'un profil triangulaire, le troisième bord sera désigné par bordure.
Il est important de noter dès à présent qu'au regard de la multitude de formes de profils existant, il serait vain d'en dresser un inventaire exhaustif. C'est pourquoi nous nous limiterons ici à décrire les méthodes utilisées pour réaliser un profil mince, indépendamment de sa forme en plan (triangulaire, carrée, trapézoïdale...etc.).
Surface textile
Il s'agit de la voile classique, celle qui est encore aujourd'hui le plus largement répandue.
Par définition, les matériaux textiles regroupent tous les matériaux susceptibles d'être tissés, qu'il s'agisse de matières naturelles ou synthétiques.
Ces profils peuvent facilement se déformer voire s'user si ils sont amenés à faseyer[2] de manière régulière.
Remarque : Surface tissée= porosité
Par nature, ces surfaces même si elles sont fortement calandrées et enduites présentent une multitude de pores, chacun constituant une buse par laquelle l'air s'échappe, à une vitesse qui est fonction de la surface du profil et du différentiel de pression.
Celui-ci variant avec le carré de la vitesse de l'air, les effets de la porosité seront d'autant plus sensibles que le vent apparent sera élevé.
Le rendement d'un profil aérodynamique dépendant de la différence des pressions d'air exercées sur ses deux faces, toute porosité engendrera une réduction de rendement.
Surface composite
Ces surfaces sont constituées de matériaux composites[4] relativement fins, de manière à permettre une certaine déformation mais qui pourra être mieux contrôlée lors de la phase de conception du profil notamment en alignant de manière optimale les fibres dans le sens de l'effort.
Comme pour tous les composites, on constate une différence de mise en œuvre selon que l'on utilise :
Une matrice thermoplastique, on parle alors de profil laminé
Une matrice thermodurcissable, pour les profils filamentaires où des fibres sont pré imprégnées avant d'être disposée selon un schéma bien précis.
Nous pouvons citer à titre d'exemple le profil Solid Sail composé de panneaux mobiles en fibre de verre de 0,5 mm d'épaisseur qui ne faseyent pas et permettent donc, dans une certaine mesure de :
Limiter l'usure du profil
Utiliser une surface de voile qu'il n'est pas possible aujourd'hui d'obtenir avec les textiles
Remarque : Contrôle de la forme
Par nature, le profil mince est relativement déformable.
Néanmoins, cette déformation doit être maîtrisée et, si cela peut être facilité par l'utilisation de surfaces en composites, il est indispensable de leur associer des moyens de rigidification afin de parfaire ce contrôle.
A cet égard, le mât, les lattes et les espars d'une manière générale, permettent de donner une certaine rigidité dans un plan donné.
A titre d'illustration, nous pouvons mentionner les kites à boudins qui, d'un point de vue conception, sont des profils minces dont la rigidité est assurée par des lattes gonflables.
Complément : Modes d'assemblage
Indépendamment de la composition de la surface (textile ou composite), différents modes d'assemblages sont envisageables.