Palan - comprendre l’avantage mécanique sur les voiliers

Un palan ou système d'écoute de grand-voile est une forme d’avantage mécanique, où la force appliquée est multipliée au travers d’une série de poulies ou de réas afin de créer une force de sortie bien plus élevée. Chercher à comprendre comment obtenir différents rapports de démultiplication peut sembler intimidant pour les non-initiés, mais c’est en réalité assez simple une fois que l’on connaît quelques principes de base. Dans cet article, nous allons vous guider à travers différents systèmes de démultiplication utilisés sur les voiliers modernes. 

Palan - avantage mécanique ou démultiplication 

La définition de l’avantage mécanique dans un dictionnaire indique : « L’avantage mécanique est une mesure de l’augmentation d’une force obtenue en utilisant un outil ou une machine. Il est égal à la force exercée par l’outil ou la machine divisée par l’effort appliqué ». 

En d’autres termes : force de sortie = force d’entrée x avantage mécanique 

L’avantage mécanique existe dans toutes sortes de machines, d’un simple levier à une boîte de vitesses complexe. Un winch sur un voilier possède un avantage mécanique annoncé, aussi appelé rapport de puissance. Par exemple, un winch de taille 40 multiplie la force d’entrée par 40. Ainsi, appliquer seulement 10 kg sur la manivelle de votre winch d’écoute de génois taille 40 vous permet de tirer 400 kg sur l’écoute.  

De la même façon, un système de hale-bas en 4:1 multiplie votre force d’entrée par 4. En voile, l’avantage mécanique d’un système cordage et poulies est généralement appelé « démultiplication ».

Créer une démultiplication

Pour cette discussion, nous allons emprunter une terminologie issue du monde de l’escalade : système simple et système composé. 

1. Palan - un système d’écoute de grand-voile simple 

Dans un système simple, communément appelé « palan », un seul bout parcourt l’ensemble du système. Le nombre de fois que le bout passe entre les poulies détermine le nombre de brins, donc la démultiplication.

Systèmes d’écoute de grand-voile Antal

Le rapport de démultiplication d’un montage de palan comme celui-ci peut être déterminé facilement en comptant le nombre de passages du cordage entre le point fixe et la charge. Quelques principes de base utiles à garder en tête : 

a) Si le brin que vous tirez sort d’une poulie située sur le point fixe plutôt que sur la charge, il ne s’agit que d’un changement de direction. La démultiplication reste la même si vous retirez cette poulie et tirez directement depuis la charge. 

b) Si le cordage utilisé dans le système est frappé (épissé ou noué) sur la charge, la démultiplication sera un nombre impair (1:1, 3:1, 5:1, etc.). Si le cordage est frappé sur le point fixe, la démultiplication sera un nombre pair (par ex. 2:1, 4:1, 6:1, etc.). 

Avantages d’un système de démultiplication simple :

• Simple à gréer et facile à comprendre
• Ne nécessite qu’un seul point de connexion au point fixe
• Adapté aux applications où la plage de réglage est faible 

Inconvénients d’un système de démultiplication simple : 

• La longueur de bout nécessaire est directement proportionnelle à la démultiplication : un système 4:1 nécessite deux fois plus de cordage qu’un système 2:1 
• De plus, vous êtes limité par le nombre de réas que vous pouvez « caser » à chaque extrémité. L’image ci-dessous montre la complexité des poulies nécessaires pour le montage d’écoute de grand-voile Harken en 12:1 destiné aux catamarans de performance comme le Nacra 17
   
  

Systèmes d’écoute de grand-voile Harken

2. Système d’écoute de grand-voile composé 

Un système d’écoute de grand-voile composé est un montage dans lequel un système simple est connecté à l’extrémité d’un autre. On peut additionner ainsi autant de systèmes simples que l’on veut. Dans ce cas, la démultiplication résultante est le produit des deux systèmes simples. Ainsi, un palan 4:1 connecté à l’extrémité d’un autre 4:1 fournit une démultiplication de 16:1.

L’une des manières les plus courantes d’utiliser des systèmes composés en voile est d’avoir une ou plusieurs cascades. Une cascade est tout simplement une démultiplication 2:1 créée avec une seule poulie ou une bague à faible friction, sur laquelle on connecte des cascades supplémentaires ou un palan. Chaque cascade dans ce montage ajoute un facteur 2 à la démultiplication totale. 

Le grand avantage d’ajouter des cascades est de doubler la démultiplication sans doubler la longueur de bout nécessaire. 

Un autre exemple de système d’écoute de grand-voile composé est l’agencement réglage grossier / réglage fin que l’on retrouve souvent sur les écoutes de grand-voile de sportboats, les étais (patara) et autres lignes de réglage. L’image suivante montre l’implantation du cockpit du Farr 30 selon Harken. Pouvez-vous déterminer les démultiplications du pataras et de l’écoute de grand-voile ? Regardons en détail cet exemple de système de démultiplication composé sur un Farr30 : 

Crédit image : Harken

Démultiplication du pataras 

Deux cascades fournissent chacune une démultiplication 2:1. Une démultiplication supplémentaire 4:1 est connectée sur la deuxième cascade. Donc, nous avons 2:1 x 2:1 x 4:1 = 16:1. 

Démultiplication de l’écoute de grand-voile 

Il s’agit d’un montage classique réglage grossier / réglage fin. Le bout bleu passe dans une démultiplication 6:1 à double sortie, fournissant le réglage grossier 6:1 au taquet coinceur sur émerillon au centre du cockpit. Le bout jaune passe dans une démultiplication additionnelle 4:1 qui est connectée à l’autre extrémité du 6:1 bleu. Le réglage fin résultant en 24:1 peut être bordé depuis l’un ou l’autre côté du cockpit. 

Conclusions sur les palans

Comprendre comment créer différents rapports de démultiplication est une compétence utile lorsque vous envisagez de modifier ou d’améliorer n’importe quelle ligne de réglage sur votre bateau. Un système de palan simple est facile à mettre en place et adapté à un large éventail d’applications jusqu’à environ 8:1 ou 12:1 de démultiplication.  

Cependant, dans les situations où une démultiplication plus importante est nécessaire, un système composé peut apporter la solution. Une cascade peut doubler la puissance d’un système de démultiplication avec très peu de bout supplémentaire. De la même façon, ajouter un réglage fin à une extrémité d’un réglage grossier crée un système à la fois rapide et puissant.

Si vous avez des questions sur les systèmes de démultiplication d’écoute de grand-voile ou si vous avez besoin d’aide pour choisir l’un des produits sur notre site, n’hésitez pas à nous envoyer un email à [email protected] pour échanger avec l’un de nos experts. 

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SYSTÈMES D’ÉCOUTE DE GRAND-VOILE