Mat aile

Le terme mat aile, désigne un mat qui posséde une forme de goutte d'eau ou d'aile d'avion selon les esprits réveurs de chacun, que l'on peut faire pivoter. Sa forme aérodynamique ajoutée à la possibilité de s'orienter selon la direction du vent améliorent les preformances de la grand voile et donc du bateau.

La différence de performance entre un mat aile et un mat fixe est visible dés que l'écoulement de l'air dans les voiles est laminaire. Au vent arrière seul sa surface qui se combine à la surface de la GV va améliorer les performances.

Au prés, on gagne en cap, aux autres allures, on gagne en vitesse.

Avec un mat fixe, des turbulences se créent dans le premier tiers de l'extrados de la voile. La voile perd une partie de sa puissance.
Le mat aile limite les perturbations le long du guidant et augmente la surface porteuse de la voile.

Avantages inconvénients mat aile VS mat fixe

Plus Performance accrue

Plus Facilité d’envoi et d'affalage de la GV car les chariots de lattes sont alignés avec le mat

Plus Facilité de prise de ris = sécurité

Plus Peu remplacer le tourmentin par vent fort

Moins Une manoeuvre de plus à chaque virement ou empannage

Moins Poids du mat plus important car pour avoir plus d'inertie (raideur) il est nécessaire d'avoir plus de matière

Moins Impossibilité de l'affaler la surface du mat par tempête

Moins Feu de tête de mat n'est pas aligné avec le bateau

L'hypersustentation

Autre élément en faveur des mats ailes, en utilisant un foc en plus d'une GV, on cherche à créer un effet d'hypersustentation. Ce phénomène permet d'augmenter la portance des voiles à faible vitesse. Grâce à ce phénomène, l'ensemble GV et foc est plus performant qu'une voile seule de même surface que l'ensemble. 
Ce phénomène est perturbé en cas de tourbillons. Un mat aile bien réglé améliore l'écoulement, diminue les tourbillons et bénéficie au maximum de ce booster de performance.

La corde

La grande largeur du mat appelée corde donne une certaine rigidité au mat. Cette rigidité permet de limiter le haubanage donc le fardage du mat. Un mat avec une grande corde apportera beaucoup au plan de voilure, mais sera beaucoup plus sensible aux réglages.
 

Forme grand voile

Un mat aile possède une rigidité accrue par rapport à un mat fixe. Il ne sera pas pas possible de cintrer le mat pour modifier la forme de la voile. De plus, l'orientation du mat permet de gérer la puissance. Dans le petit temps ou le portant, on peut donner du creux à l'ensemble sans toucher à la bordure de la grand voile. Pour ces raisons, une grand voile prévue pour un mat aile devra être très plate, avec un creux plus avancé que pour un mat fixe.

Toutes les voileries n'ont pas l'expérience dans ce genre de voile.

Au mouillage

Le mat aile développe une surface toujours présente. Au mouillage il n'est pas possible d'affaler cette 'voile'. Pour ne pas que le bateau tire des bords avec les risques que cela comprend, il faut bloquer le mat dans l'axe et installer une patte d'oie pour que le bateau reste face au vent.

Le bras d'arthur

Sur les multicoques, le bras d'arthur ne va pas retirer l'épée du rocher et de l'enclume comme dans la légende. Cet espar fixé sur la partie basse d'un mat rotatif permet de gérer son angulation. En utilisant ce réglage, on peut améliorer la performance de la grand voile, en revanche un mauvais réglage et les performances de la grand voile s'écroulent. C'est donc un réglage important pour qui dispose d'un mat rotatif.

Deux types de bras d'artur existent :

  • le forçateur de rotation : Plus souvent utilisé sur les moyennes et grosses unités, il oblige le mat à tourner dans un sens ou dans l'autre.
  • le limiteur de rotation : Il est l'apanage des catas de sports et des petites unités. Il faut nécessairement une bôme qui travaille en compression, c'est à dire que le palan d'écoute de grand voile est en bout de bôme, qui elle même est un peu en arrière du chariot d'écoute. En étarquant le palan d’écoute de GV, la bôme pousse sur le mat qui tourne par rapport à l’axe du bateau. En souquant plus ou moins le palan du limiteur on donne la bonne incidence au mat.

Quelque soit le système utilisé le réglage est le même. Sauf au vent arrière, le régleur de GV cherche à garder le meilleur écoulement possible sur sa voile.

 

Forcateur sur multi 50'

Foracteur sur sailing one 24

Limiteur sur F40

Forcateur sur F40

 

Réglage d'un mat aile

Pour les bateaux équipés d'un mat aile, le réglage de sa rotation est important. Bien réglé, le mat aile va booster les performances de la grand voile, mal réglée, il va dégrader ses performances.

Plusieurs écoles existent pour le réglage de l’angle du mat  :

  • rendre continu l'extrados du mat avec l'extrados de la grand voile : la méthode la plus utilisée et la plus performante Coup de coeur

  • incliner le mat de 15°par rapport à la bôme : ce réglage n'est pas cohérant à toutes les allures. Utilisé sur les bateaux où le skipper ne veut pas s'ajouter un réglage. Il suffit d'voir un bout entre la bome et le bras d'arthur qui soit prés réglé.

  • aligner l'axe de la girouette avec l'axe du mat : ni bon ni mauvais, c'est un réglage moyen utilisé par les débutants

Ces méthodes évitent d’avoir trop de perturbation aérodynamique sur le guindant de la grand voile, mais elles sont perfectibles. Il est nécessaire de faire des essais avec l’œil sur le loch pour vérifier les bienfaits du nouveau réglage.

Des penons à 15 - 20 cm du guindant de la grand voile permettent de vérifier l'écoulement d'air. Leur perpendiculaire au mat est synonyme d’un écoulement laminaire et donc d’une efficacité maximum de la grand voile. Ensuite, le réglage final dépendra de la forme du mat et la grand voile et de votre façon de naviguer. Soit on recherche la vitesse, soit on privilégie la puissance.

Plus l'angulation du mat est importante, plus la grand voile est puissante et tolérante. En revanche, moins le mat est angulé, plus la grand voile sera plate avec une voile adaptée aux incidences fines pour la vitesse ou le près, mais sera moins tolérante aux erreurs de barre et aux variations de vent.

Il est donc nécessaire d'augmenter l'angulation du mat au portant et avec des vents instables et de la réduire au près ou sur eau plate pour limiter la traînée.

LogoSur les petites unités (comme les catas de sport) le faible moment d'inertie du mat oblige sous spi à positionner le mat à 90° pour limiter que le haut du mat ne fléchisse et casse.

AstuceAu mouillage ou lorsque les mouvements du bateau deviennent désordonnés, il est important de bloquer la position du bras d’arthur pour éviter que le mat tourne tout seul et provoque des à-coups, ce qui fragilise bras d’arthur et gréement.

Prise de ris

La prise de ris sur un mat aile ne change pas de la prise de ris d'un mat fixe. En revanche, la possibilité de prendre des ris au portant avec un mat aile peut engendrer des difficultés nouvelles. Dans cette position, le risque est d'avoir la chute de la GV en appui sur les haubans après avoir larguer la drisse en grand. Dans cette configuration il peut être difficile voir impossible d'affaler même partiellement la grand voile. Pour éviter ce probléme, il faut larguer lentement la drisse de GV et ramener la bosse de ris au fur et à mesure du largage de la drisse. La chute sera toujours un minimum tendue et elle ne se prendra pas dans les haubans.

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