greement, evolution et controle - expert …€¦ · régler impérativement selon le comportement...

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GREEMENT, EVOLUTION ET CONTROLE 1 Généralités, descriptifs, points sensibles Gréement ancien, mat en bois Gréement moderne, mat alu, carbone. Type latéral ou poussant Catamaran, Catamaran bipode 2 Equipements et annexes …

Pied de mat, barreaux, barres de flèches, vit de mulet, Cadènes, enrouleurs

3 Gréement dormant

Monotoron inox, dyform, rod, textile kevlar / pbo gainé, textile dégainé type dyna one dont pataras, bastaques, manilles textiles, loops, épissures …

4 Réglages, quête, pré cintre, cintre, devers, vrillage, cales d’étambrai, calculs d’efforts, conséquences …

5 Historique et arrivée des gréements poussants 5.1 Le gréement fractionné, mat en bois, mat en alu 5.2 Le gréement poussant sur des unités de régate 5.3 Le gréement poussant sur des unités de croisière 6 Avaries et défauts constatés 7 L’utilisation du spi en tête sur un gréement fractionné 8 Etude d’une brèche (espar alu) suite à un démâtage. Arrachement de métal, phénomène vibratoire, rupture de métal. 9 Investigations de gréements, espars alu, points essentiels : Historiques de contrôles et d’entretien. Appréciation longitudinale et Latérale. Degré d’électrolyse, poinçonnement, flambage, le dormant, le courant, emplantures et cadènes, enrouleurs. Eléments structurels liés (tirants, omégas). Ressuage. 10 Appréciation et étude personnelle, conclusion. 11 QCM …


1 Généralités, descriptif

Gréement ancien, mat en bois

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Ketch aurique, 26 m, 1941. Navire espion allemand. Nous avons effectué l’essai en mer après avoir suivi sa reconstruction. cable souple type 7 X19 Caps de mouton Mouflage écoute (veuve) Point sensible : Mats en bois

Mouflages, aucun winch à bord. Bastaques obligatoires : Ce procédé a des résultantes d’efforts moindres dans les espars et les coques par rapport à tout ce qui a été inventé après. Cargues : pour faciliter l’affalage sans aller à l’avant ou sur le bout dehors Un mat travaille en compression, il est essentiellement caractérisé par son moment d’inertie.


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Gréement moderne

Les sections (mats) rondes sont devenues ovales. Si le pompage persiste du fait d’une quelconque raison, le capelage d’une bastaque basse serait très efficace, mais cet élément n’était ici pas prévu à la conception …

Il est important de constater si le gréement est de type « latéral » ou « poussant », points étudiés à suivre …

En tête, latéral, sans rétreint, 1976 - 1982

Effort conséquent du tangon / mat

Mat alu Points sensibles : 1 (si pompage)

Plan Eugène Cornu 1946 espars en bois lamellé, avec retreint implanté sur la quille. guignol, pas de bastaques hautes (soit l’un ou l’autre, voir les deux ensemble) Déjà une volonté de supprimer les bastaques hautes, donc baisse de l’auto régulation GV.

marocain poulie de marocain étai avant double draille bôme à rouleau Pas de bastaques basses, mais Bas haubans avant et arrière, même avec l’étambrai. Devenu ultérieurement un « non sens » avec les espars alu fractionnés.


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7/8 c’est la hauteur de l’étai par rapport à la longueur totale de l’espar depuis son pied (varangues). La bastaque haute est capelée au niveau de l’étai et elle pour but de régler sa tension, de préserver le mat Le point sensible n°1 du mat est l’étambrai, si le mat est trop sur l’avant (vent portant). BH moles… Le point sensible n° 2 est le milieu, convergence des efforts. Zone de cassure en cas de phénomène vibratoire (pompage). Bien réglé ce type de gréement ne pompe pas. Hormis la vétusté. Nécessité d’un bon réglage des BB, et du dormant. Si navigation foc seul au prés (performances encore satisfaisantes sur ce type d’unité), régler impérativement selon le comportement du mat, en général BB, BH, PAT raidis à mi tension. Ces éléments se vérifient lors de sinistre avec démâtage. Voir étude chapitre 8.

- Certaines unités sont vendues soit en 2 ou en 3 étages. Les versions 3 étages permettent de diminuer l’inertie du profil, donc la section et le poids. Le poids dans les hauts étant l’ennemi n° 1 du régatier.

Fractionné 7/8, avec rétreint 1984 - 1992

Mat alu,rétreint, latéral 2 étages Bastaque haute ; basse ; pataras

Fractionné 9/10, avec rétreint, 2005 Les sections (mats) rectangulaires.

Pataras spectra étambrai renforcé par manchon d’origine

Mat alu, poussant 2 étages Poussant 3 étages

Bastaque haute

Points sensibles :

Points sensibles : 1 si pompage 2 BF 1 – (renfort option) 3 Etambrai -


Voilier Sydney 47 Mat en carbone en tête « latéral ». Barres de flèches en carbone Dormant textile gainé Navtec

9 / 10 poussant 7 / 8 latéral + bastaques

Latéral continu / discontinu

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Catamaran Bastaque haute fixe Mat auto porté avec barres de flèches angulées Losanges Guignol Bas hauban ou D1

Martingale

Point sensible

Catamaran Bipode

Points sensibles :

V1 D1

V2 = D3


2 Equipements et annexes … Pied de mat, barreau, barre de flèche, renforts optionnels, vis de mulet, Cadène, chape, enrouleur …

Structure acier galva oxydée

il est important d’examiner l’état de la structure, pour déceler un tassement ou une faiblesse…

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Electrolyse possible Axes traditionnels

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Les barreaux de barres de flèches ont succédé aux platines.

Sun Rise 34 (1985) Hanse 461 (2005)

Barreau + capelage inter

Platine + BF latérale BF poussante et renfort 1 étage … Renforts optionnels

Barreau à glissière, la barre de flèche est fixée par serrage. L’inter est ici indépendant du barreau.


- Vit de mulet usagé. Cet élément est très souvent le reflet de l’état général du navire Chape, axe, écrou, goupille Grande plaisance et voiliers hauturiers

Tendance à s’écarter sur un montage axe / goupille classique On se doit de contrôler la non compression ou la mobilité de la goupille. Pas de possibilité de cisaillement de la goupille ici

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Enrouleur de génois dernière génération avec nettoyage et graissage des roulements

Orifice de lubrification (huile adaptée) Point d’amure tournant Sangle et émerillon Sens d’enroulement horaire. (Avis personnel) Cardan (indispensable), ainsi qu’au capelage haut. Il est important de contrôler manuellement la libre rotation de tous les enrouleurs …

Sydney 47 Cadène latérale de bas hauban et De galhauban. Il est important d’examiner la rectitude du pont dans la zone


Règles fondamentales d’installation d’un enrouleur de génois.

Conséquence : Démâtage après rupture de la partie haute de l’étai à l’enroulement. BTR x 2 Cran pour anti giration

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3 Gréement dormant Monotoron inox, dyform, rod, textile kevlar / pbo gainé, textile dégainé type dyna one dont pataras, bastaques, manilles textiles, loops, épissures …

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Attention, diam. Réa : 15 x diam. Câble.

- galhauban (avant), inter (arrière) …

Ecarteur de drisse d’enrouleur Disque de drisse

Un disque de protection des drisses voisines ou du spi est indispensable. L’émerillon doit être le plus près possible du disque. La drisse entre écarteur et émérillon doit être la plus courte possible.

Ici le disque est conçu pour proteger les drisses à proximité et assurer l’antigiration de la drisse de génois à l’enroulement. Donc pas d’écarteur. Double usage, 1 seul fabricant.

Souple inox 7 x 19 épissures possibles

Patars avec pate d’oie et poulie (first 38)

Monotoron inox usage 10 ans Dyform usage 10 ans Rod usage 6 ans

V1 , D2 galhauban , inter Td. V1 , D1 galhauban, bas hauban Td.

19 Torons à sections rondes.

Torons à sections triangulaires, Plus de métal à section égale au monotoron.


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- le spectra ou dynema dégainé est considéré hors d’usage lorsqu’en le grattant il pluche… -

La manille textile est facile à mettre en œuvre, possibilité d’utiliser des chutes de spectra, elle est économique, légère et est fiable pour de multiples utilisations (pour une simple poulie de pont à un étai de trinquette), on peut la réaliser selon la taille que l’on souhaite … La difficulté majeure est de réaliser le nœud dit de sifflet de bosco … Cet élément est appelé à se développer sur toutes unités …

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Textile gainé usage 4 ans Textile dégainé, pataras, usage 4 ans Textile dégainé, Etai de trinquette

épissures Kevlar ou PBO, gaine PVC Spectra ou vectran, usages multiples palan

Manille textile, Spectra daigainé Manille textile longue Manille textile et fiabilité

Capelage bastaque haute (trinquette)

Capelage têtière GV Grande facilité pour décapeler, tirette Capelage têtière génois

loop Brelage divers

Remplace anneaux inox Poulie à bille sur point d’écoute Trinquette auto vireuse


4 Réglages

Quête, pré cintre, cintre (nav.) - Les haubans inters quelques soit le type de gréement sont peu raidis. - Pour diminuer le cintre d’un mat latéral on raidi une bastaque basse. - Pour diminuer le pré cintre d’un mat poussant on molli l’inter, même s’il remplace la

bastaque basse, Ce réglage ne peut se faire en navigation, le gréement fractionné poussant est moins technique que le latéral …

Vent - Sur un gréement poussant

Il existe 2 réglages des inters, régate et croisière. en régate on prend rarement le ris 1, en croisière / convoyage on peut réduire plus (ris 2)…

Devers

Le « V » n’étant plus dans le plan de la barre de flèche inférieure, les autres BF suivent Cintre

Il est conseillé de procéder à un réglage du gréement à quai et de contrôler ensuite en mer par diverses conditions météo.

Le pré cintre se détermine au repos, à quai

Le cintre se détermine en navigation sous voile

La quête et le pré cintre sont des décisions qui appartiennent au barreur en fonction de ce qu’il recherche (mou / ardent) et selon ses voiles ….

Devers, (en navigation) Au prés sur un gréement poussant le devers et le cintre excessif peuvent s’associer à un vrillage du profil (avaries BF et poinçonnages) et / ou à la détente de l’étai, donc cintre


Tendance au vrillage Pataras maxi au port, ne pas naviguer en cette configuration.

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Cales d’étambrai : L’étambrai permet un cintrage du mat sur l’ensemble de sa longueur (chute GV, pataras) pour résorber le creux de la grand voile. En option, les cales permettent un réglage au niveau du pont. Un premier réglage test doit se faire sans les cales (à quai) pour contrôler le mat mis en compression par le dormant, cette méthode permet aussi d’ajuster les cales avant leur installation, et d’éviter toutes contraintes par des cales inadaptées … le mat au niveau de l’étambrai étant fortement sollicité (vu précédemment).

Conséquences d’un mauvais réglage du dormant: Un gréement mal réglé peut entrainer un vieillissement accéléré, des avaries, sa chute…

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4 mats, 75 m, 1975

Lisse de pavois

Avons été mandaté pour des dommages structurels, fonds et pont supérieurs.


Calculs divers : pour voiliers standard, voiles dacron

Exemple selon le vent pour une trinquette de 22 m 2 sur un voilier 40 pieds : 5 k : 11 kg 40 k : 740 kg 10 k : 46 50 k : 1158 20 k : 185 60 k : 1666 30 k : 417 La charge au point de drisse est supérieure au point d’écoute … Les charges augmentent si la voile est en composite et / ou de type Solent. ------------------------------------------------------------------------

5 Historique et arrivée des gréements poussants. 5.1 Le gréement fractionné, mat en bois, mat en alu A l’époque des mats en bois, le voilier de régate était en général fractionné, Avec guignol et / ou bastaques … Le gréement fractionné en plus du gain de poids de son ensemble (répercuté sur l’ensemble du navire) permet des réglages très rapides sur les volumes des voiles et l’auto régulation de la chute de la grand voile en fonction de la force du vent (même sans réglage de pataras), son étai se détend beaucoup moins dans les surventes, le gréement est plus léger … L’inverse en tout point du gréement en tête qui est plus destiné à la croisière lointaine, moins performant mais plus paisible… Lorsque les mats en alu sont apparus les unités équipées ont gagné en fiabilité et en légèreté. Mais on ne savait pas usiner le rétreint à moindre cout. C’est pour cette raison que les gréements fractionnés ont disparus temporairement. L’aluminium extrudé même sans rétreint était plus avantageux. Durant les années 1960 à 1990 environ avec des unités comme les Carter, Melody, Pen Duick 2, 3, 5, 6, Sun Fizz, Sun Legende, first 35,38,42 ….. Les rétreints sont apparus timidement, mais les gréements sont restés encore en tête quelques années, Chance 37 (retreint en tête) …

Charge au point d’écoute de génois : SL = SA x V x 0.02104

SL : charge de l’écoute en Kg SA : surface de voile en m V : vitesse du vent en nœuds k E x P x 0.02104 x V

Charge sur l’écoute de GV : ML = ( P + E ) x (E – X) ML : charge de l’écoute en Kg E : longueur de bordure en m P : longueur de guindant en m V : vitesse du vent en nœuds k

X : distance de l’arrière de la bôme au point d’écoute en m.


Le gréement de ketch (années 80) n’est plus apprécié du public et disparait. Puis le gréement fractionné alu arrive en compétition, années 1980 tels Proto IOR, Rush Royale, Sélection 37, …. (Les unités de croisière ont encore à cette période des gréements en tête). Les performances des gréements fractionnés anciens et de l’alu sont réunies. Le devers latéral augmente toujours le cintre quelques soit le gréement mais ici les bastaques hautes compensent. Mais ces gréements légers et performants (voir les tables de rating concernant les bastaques soit 10 sec / mille de temps rendu supplémentaire en HN) nécessitent un certain niveau d’expérience et beaucoup d’incidents et de sinistres se multiplient en location et en évènements corporatifs….. Les navigations au prés foc seul sont possibles et performantes sous réserves d’un bon usage des bastaques hautes et basses, du pataras. Avantage en équipage réduit ou solo, convoyages longues distances. Certaines unités comme le First Class 10 ont des gréements poussants avec des bastaques, transition avec le gréement actuel.

5.2 Le gréement poussant sur des unités de régate La marché des années 1990 était de supprimer les bastaques. C’est ainsi que s’est généralisé le gréement poussant. Le 7/8 a laissé la place au 9/10. Jod 35, Sprint … Les bastaques hautes sont remplacées par des galhaubans (V) avec des barres de flèches angulées et plus dimensionnées sur des barreaux traversant le mat. Les bastaques basses sont remplacées par des haubans inters (D) angulés également. Le gréement poussant serait-il davantage en compression (trigonométrie), les mats et les haubans sont ils plus imposants ? En est-il de même pour les structures des coques et les lests. Comparatifs Sélection 37 / JOD 35. Le JOD 35 en comparaison avec son prédécesseur à moins d’angulation (cadènes + rentrées), ce qui contribue à augmenter l’inertie du profil et du dormant. Qu’en est-il avec les gréements fortement angulés à cadènes extérieures ? Un bon réglage du dormant est complexe, mais indispensable pour sa tenue… Une variation de tension sur un hauban se répercute sur tous les autres … La tenue du latéral (devers) est fonction (à la conception) de l’angle des barres de flèches et de leurs longueurs (angulation des diagonaux). Chaque unité est un cas particulier pour déterminer un profil. De fortes tensions des « V » diminuent les phénomènes de devers, de cintre et de pompage, mais sollicitent les gréements, barres de flèches, barreaux, dormant, structure … Doit être effectué dans les règles. Ce gréement sans bastaques est à l’origine du développement des évènements corporatifs.


L’évolution actuelle est d’augmenter l’angle des barres de flèches poussantes ainsi que l’angulation du latéral (diagonaux) par la longueur des barres de flèches avec des cadènes extérieures, Pogo 30…. Les voiles d’avant supérieures à 110 % de recouvrement disparaissent, mais les grands voiles sont augmentées avec l’installation de pataras bastaques … De part les nouvelles carènes, les spis asymétriques et l’angulation conséquente des barres de flèches les allures de largue sont favorisées. Des constructeurs préconisent 1 bas étai amovible au près la GV arrisée. L’angulation des BF diminue le réglage de la GV au portant et peut causer des déchirures …

5.3 Le gréement poussant sur des unités de croisière Actuellement les unités de croisière ont des gréements en général poussants en tête ou fractionnés. Sont-ils moins techniques que leurs prédécesseurs en tête ? Le pataras peut être oublié (mou) dans la brise sans qu’il y ait de conséquences majeures …. Le mat n’étant ici pas traversant (épontille), les bas haubans avant sont quelques fois prévus ou optionnels sur des séries hauturières, offrant une meilleure tenue de l’espar (Oceanis 411). Par rapport aux mats en tête latéraux, ces profils sont en moyenne équivalents en inertie.

6 Avaries et défauts constatés -

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Absence de disque Absence d’écarteur

Et début de detoronnage étai detoronnage


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Absence d’écarteur

Barres de flèches Capelage étai en désordre Capelage pataras en désordre

electrolyse Unité alu, renfort d’étrave Absence de goupilles adaptées


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Vis sans fin enrouleur GV cassée

2 routes du rhum et 5 ans nav. Pataras en désordre Enrouleur de GV mauvais aspect

mat +

2 x les barreaux cassés remplacés

Enrouleur génois tordu Pré cintre

Cadéne bas étai + manille … Pré cintre interdit

Tension excessive, pont soulevé Tension excessive V 2 ans nav. Face avant

Cadéne bas étai Cadéne V + D Zone sensible étambrai hors d’usage


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Mauvaise rectitude du profil en latéral, flambage … - -

Démâtage catamaran Etage 1 Etambrai

Rupture BF Pompage …

Rupture mat milieu et BF

Pompage … Rupture du galhauban, vétusté


7 L’utilisation du spi en tête sur un gréement fractionné Utilisation actuelle en compétition, à l’origine de dommage principalement au niveau des capelages de haubans et des barres de flèches. Contraintes au niveau du rétreint. Déconseillé par vent modéré, surtout au travers avec un spi mal contrôlé (claquements) …

Devers

Cintre Le devers et le cintre s’associe au vrillage de l’espar, le galhauban n’étant plus dans le plan de la barre de flèche inférieure, les autres BF suivent

Les efforts des étages s’ajoutent de haut en bas et c’est pour cela que l’on constate en général des dommages au premier. C’est aussi pour cette raison que l’on constate des renforts de BF uniquement au premier étage.

coquille au dessous BF 1 BF 1 sur barreau et platine Hors du plan BF

vrillage ou … Vent

Bas hauban D1 Enfoncement causé par le devers et le cintre. Idem vrillage profil.


8 Etude d’une brèche suite à un démâtage. L’examen d’une brèche lors d’un démâtage apporte des informations utiles (espar alu).

Arrachement de métal : Avons mis à l’épreuve un tube d’aluminium. Cette éprouvette peut être comparée à un mat qui aurait cédé du fait d’une cause mécanique telle la rupture d’un hauban ou d’une barre de flèche. La pliure irrégulière ainsi que la modification de la section initiale indique que le métal a résisté. -

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Collision avec un cargo. Modification de la section, pliure … arrachement de métal.

Résistance du métal - éprouvette Démâtage catamaran Démâtage catamaran

Ligne irrégulière de cassure et pliure Si on poursuit la contrainte on obtiendra un arrachement de métal.

navire sur toilé et rupture BF

arrachement de métal.

arrachement de métal.


Phénomène vibratoire, rupture de métal :

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Rupture au premier étage de BF poussantes, rupture du dormant. Cette zone de rupture ne comporte pas de pliure, ni de modification de section du profil … Pas d’arrachement de métal. Donc phénomène vibratoire.

Latéral en tête, 1 étage, démâtage avec rupture du dormant > 20 ans (Galhauban V1)

9/10 poussant, 2 étages, démâtage sans rupture du dormant. Etage 1

7/8 latéral, 2 étages. Sans rupture du dormant à quai, En raidissant une bastaque sans forcer. Etambrai

Du fait de la rupture d’un hauban on devrait avoir ici un arrachement de métal avec pliure irrégulière, on est en présence d’un phénomène vibratoire.

Donc le dit hauban n’est pas la seule cause. La cassure s’est produite en zone deja faible, c’est la zone de concentration d’éfforts milieu espar (pompage).

Sans arrachement de metal,régulier,

pompage, navigation foc seul, Rupture de métal par phénomène vibratoire.

L’importance d’un ressuage à titre préventif des zones sensibles, à chaque étages et étambrai s’il y a lieu.

ferrure inox mal isolée Rupture de métal

Fatigue mécanique, écrouissage. cause électrolyse et zone sensible. Séparation moléculaire.

Démâtage Pogo 8.50, transat l’Arc. 14.12.2013 « Voile Magazine février 201 »

Démâtage Pogo 8.50 Rupture du mat (milieu) Zone sensible de concentration des efforts, pompage …

Démâtage Pogo 8.50 Sans rupture du dormant, la brèche ne comporte pas d’arrachement de métal. Le mat chute à tribord.

Dans un grain durant affalage de spi tardif …

Bréche réguliere sans pliure … Phénomène vibratoire.


9 Investigations de gréements, points essentiels : Demander des historiques écrits concernant l’utilisation du navire. Demander des historiques écrits de contrôles et d’entretien du gréement. Appréciation longitudinale et Latérale. Photos à étudier et à joindre au rapport.

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Degré d’électrolyse, poinçonnement, flambage, modifications ... L’état du dormant, du courant. Emplantures et cadènes. Enrouleurs. Eléments structurels liés (tirants, omégas). Un gréement fractionné avec étambrai a son pied de mat en général sur un pont entre des varangues et non sur la quille, il est conseillé de constater si d’éventuelles déformations dans les fonds et à terre en avant du lest.

Ressuage (ou radio) des zones sensibles (milieu; BF; étambrai) des espars alu en examen optionnel. Selon nous, devrait se généraliser dans le futur … Comportement en mer, cintre, devers, pompage …

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Situation longitudinale Situation latérale

Rectitude satisfaisante Rectitude satisfaisante


10 Appréciation et étude personnelle. En qualité d’utilisateur, nous regrettons concernant les navires hauturiers de croisière la presque disparition des gréements latéraux et des ketchs. Toutefois, ils sont toujours utilisés pour des programmes spécifiques. Philippe Poupon à choisi un gréement de ketch « latéral ». Equipé sur le grand mat de 6 bas haubans, une trinquette et des bastaques pour son programme actuel de navigation hauturière polaire à bord de « Fleur Austral », ci-dessous.

Nous regrettons également que les gréements sportifs fractionnés latéraux ne soient réservé qu’à des programmes spéciaux. --------------------------------------------------------- En qualité d’expert maritime, hormis les variantes sus citées dans cet exposé propres à chaque gréement plus ou moins intéressantes selon les programmes et qui sont le choix de l’utilisateur, le gréement poussant régate ou croisière nécessite plus de contrôles et d’entretien que le gréement latéral … Concernant les mats nous constatons souvent des phénomènes vibratoires lors des examens des zones de rupture… En conclusion, « un mat doit être stable en longitudinal, dans tous les cas, pour préserver sa tenue ainsi que la sécurité du navire et de son équipage … » ----------------------------------------------------------

10 QCM … Laurent SCHEMMEL.

greement, evolution et controle - expert …€¦ · régler impérativement selon le comportement...

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