Pourquoi un bateau à déplacement a une vitesse limite
Une coque à déplacement avance en écartant l’eau, contrairement à une coque planante qui se soulève et glisse à la surface. En avançant, elle crée un train de vagues dont la longueur d’onde augmente avec la vitesse. Quand la vague d’étrave a une longueur égale à la longueur à la flottaison, l’arrière s’enfonce dans le creux et le bateau « remonte » en permanence sa propre vague. La résistance de vague augmente alors brutalement : doubler la puissance du moteur n’apporte parfois qu’une fraction de nœud. C’est la vitesse de carène.
La formule
La vitesse des vagues en eau profonde dépend de leur longueur, ce qui donne :
Vitesse de carène (nœuds) ≈ 2,43 × √(longueur à la flottaison en mètres)
soit 1,34 × √(longueur en pieds), la formule anglo-saxonne.
| Longueur à la flottaison | Vitesse de carène |
|---|---|
| 6 m | 6,0 nœuds |
| 8 m | 6,9 nœuds |
| 9 m | 7,3 nœuds |
| 12 m | 8,4 nœuds |
| 18 m | 10,3 nœuds |
C’est bien la longueur à la flottaison qui compte, pas la longueur hors tout. Sur un voilier à grands élancements, la gîte allonge la flottaison et augmente légèrement la vitesse de carène.
Rapport vitesse-longueur et nombre de Froude
Le calculateur donne aussi deux mesures sans dimension de votre vitesse :
- le rapport vitesse-longueur, vitesse en nœuds ÷ √(longueur en pieds), égal à 1,34 à la vitesse de carène ;
- le nombre de Froude, v ÷ √(g × L) en unités SI, d’environ 0,40 à la vitesse de carène.
Sous un rapport de 1 environ, la résistance reste modérée et la consommation faible. Entre 1,1 et 1,34, elle grimpe très vite. Au-delà de 1,34, seules les coques semi-planantes ou planantes continuent efficacement.
Exemple
Un voilier de 9 m de flottaison a une vitesse de carène de 7,3 nœuds. À 6 nœuds, son rapport vitesse-longueur est de 1,1 : on approche de la zone où la consommation s’envole. Une traversée de 40 milles dure environ 6 h 40.
Limites
La constante 1,34 est une règle empirique. Les bateaux légers et étroits à arrière plat, les catamarans et les dériveurs de course la dépassent, et le surf dans les vagues peut emporter n’importe quel bateau au-delà pendant quelques instants. Les coques lourdes et volumineuses ont parfois du mal à l’atteindre. Pour les bateaux planants, le rapport poids-puissance compte davantage que la flottaison.