Fabrication d’un aileron et des problématiques qui y sont liées

La conception d'un aileron repose sur une combinaison harmonieuse entre le profil, l’échantillonnage des tissus et une pression inter-fibre.
L'intégralité des tissus utilisés dans la fabrication des ailerons, à l'exception des tissus haut module, est découpée au laser. Cette méthode garantit une précision et une reproductibilité parfaite des formes.

La combinaison du profil (déterminé par le moule), de l’échantillonnage (fruit de la R&D) et de la pression inter-fibre (dépendante du processus de fabrication et de l'engagement du constructeur) définit 100% des caractéristiques de performance de votre aileron.

La fabrication d'ailerons de haute précision est confrontée à des défis liés aux variations inhérentes aux matériaux et aux conditions environnementales.

La Tolérance du Grammage des Tissus Carbone.

Un tissu carbone présente une tolérance de +/- 5% sur son grammage au mètre carré. Pour un tissu de 100g, cela signifie une variation de 95g à 105g. Cette variation a un impact direct sur l'épaisseur du tissu straté. Par exemple, un tissu de 100g straté a une épaisseur d'environ 0,15 mm, et la tolérance de grammage peut entraîner une variation de 0,015 mm sur cette épaisseur.
Pour illustrer, considérons une cote de 8 mm à 25 cm de la tête de l'aileron. Avec un tissu de 95g, il faudrait environ 56,14 couches, tandis qu'avec un tissu de 105g, 50,7 couches seraient nécessaires. Cette différence de 5,44 couches représente une variation d'épaisseur moyenne de 0,8 mm. Que le tissu soit sec ou pré-imprégné, cette règle de tolérance sur le grammage moyen au m² est inévitable pour tous les fabricants.

L'Influence de la Température et de l'Hygrométrie

Le couple température/hygrométrie a également un impact significatif, comparable aux variations sur le grammage, pouvant entraîner une différence d'épaisseur de 0,8 mm également entre l'hiver et l'été. Bien que ces fourchettes soient maximales, elles peuvent s'additionner et avoir une incidence directe sur la pression à l'intérieur d’un moule conventionnel

L'Engagement d'ALF Custom Fins pour l'Homogénéité

Les fabricants d'ailerons, lors de leur phase de R&D, élaborent des recettes précises avec un échantillonnage rigoureux pour un profil donné. Tous s'efforcent de fournir le meilleur aileron possible. Cependant, en fonction des processus de fabrication et des facteurs mentionnés précédemment, la reproductibilité annuelle peut être difficile à garantir. Ces points sont parfaitement connus de l'ensemble des fabricants, et je sais que certains reprennent leur échantillonnage plusieurs fois dans l'année pour s'adapter.

Chez ALF Custom Fins, nous avons mis en place une approche innovante : nous travaillons avec des moules à déformation programmée pressés sous vide. À chaque démoulage, un ensemble de cotes est relevées. Cette méthode nous permet d'optimiser et d'adapter l'échantillonnage pour l'aileron suivant, garantissant ainsi d'obtenir la même pression inter-fibre pour des épaisseurs données, et ce, tout au long de l'année.

Avantage : Cette méthode de fabrication garantit que chaque aileron répond au cahier des charges initial, assurant une performance constante et évitant toute dérive de qualité.

Inconvénient : La fabrication d'un aileron ALF HM est un processus long et exigeant. Alors qu'il faut moins de 2 heures pour fabriquer une lame en pré-imprégné avec talon intégré selon des méthodes industrielles, il faut 13 heures pour réaliser un aileron ALF HM. Cette exigence de temps rend la production de masse et la constitution de stocks importants difficiles, tout en maintenant des tarifs raisonnables et acceptables.

Le rake :

L'inclinaison, ou "rake", Souvent mal compris, le rake ne se limite pas à une simple modification de l'assiette longitudinale de la planche, mais interagit avec d'autres caractéristiques de l'aileron pour déterminer la portance, la stabilité et le confort de navigation. Cet article vise à démystifier le concept du rake, à expliquer ses méthodes de mesure et à analyser son incidence réelle sur la performance et les sensations du windsurfer.

Qu'est-ce que le Rake ?

Le rake est défini comme l'angle d'inclinaison de la lame de l'aileron par rapport à la base du talon. Certains fabricants, comme ALF, le mesurent depuis l'avant du talon jusqu'à l'inclinaison du bord de fuite de la lame, tandis que d'autres le prenne depuis une perpendiculaire à la base du talon, résultant es valeurs comme 94° ou 4°.
Incidence du Rake sur le Comportement de la Planche
Une idée reçue fréquente suggère qu'un aileron plus droit plaque davantage la planche, tandis qu'un aileron plus incliné soulève le nez. La réalité est plus nuancée.
L'inclinaison de l'aileron est une caractéristique fixe déterminée lors de sa conception (par exemple, entre 95° et 98° chez ALF selon les tailles). L'impact sur le comportement de la planche est en fait le résultat d'une combinaison de facteurs, incluant :
•L'échantillonnage et le placement des tissus : Ces éléments déterminent la rigidité et la flexibilité de l'aileron, les assiettes longitudinale et latérale de la planche ainsi que la hauteur de planche
•Le profil et l’épaisseur ont un impact sur le ratio de portance.
Par exemple, des modèles d'ailerons successifs , ayant le même rake, peuvent présenter des comportements très différents, c’était le cas notamment du modèle CM en 2022 qui donnait une planche vissée sur l'arrière avec un léger lift du nez, ou en 2023 avec un arrière du flotteur plus relevé, en raison des ajustements apportés à l'échantillonnage des tissus et au profil. Ces deux modèles présentaient les même rake.

La Philosophie ALF :

Chez ALF, un aileron doit satisfaire à trois critères essentiels : performance, confort/facilité, sécurité. Le modèle HM, par exemple, excelle dans ces trois domaines, permettant une navigation rapide, sans cabrage ni décrochage, tout en maintenant une hauteur de planche optimale et stable. Personnellement, cette approche me permet de prendre du plaisir en exploitant pleinement le matériel tout en garantissant ma sécurité ; je ne veux pas, et ne peux pas me permettre de prendre une grosse boite, de me blesser, pour un gain marginal de quelques dixièmes de nœud.
Cependant, cette perspective n'est pas universellement partagée. Certains riders de haut niveau notamment, privilégient une performance accrue, quitte à compromettre le confort et la sécurité. Ces athlètes sollicitent des ailerons plus droits, fréquemment avec un rake de 94°, à l'instar du Carpenter. Ce fut notamment le cas d'Antoine Questel et, plus récemment, de Kevin Grosjean sur le medium.

Le rake de l’aileron, un compromis

En modifiant le rake, la première conséquence directe est la modification du ratio de portance. Plus le rake est redressé, plus l'aileron génère de portance. Certains riders sont particulièrement sensibles à cette caractéristique, notamment ceux qui règlent leurs straps et leur pied de mât reculés, ainsi qu'un wishbone bas.
À titre personnel, avec des straps en position médium, un pied de mât à 135 cm et une hauteur de wishbone que je qualifierais de normale (mais variable selon la marque de voile utilisée, et la position du centre de poussé de cette dernière) j'ai eu l'occasion d'essayer ces lames raké à 94° avant leur livraison. Effectivement, lors de l'abattée, j'ai ressenti un soulagement de l'arrière de la planche et une nette accélération supplémentaire. Cependant, j’avais un peu moins de contrôle, une légère d’instabilité et cela nécessitait un engagement physique plus important. Honnêtement, je ne me voyais pas naviguer trois heures dans ces conditions.
Je peux néanmoins comprendre que, dans le cadre d'un slalom PWA, pour des riders sur-volumés, sur-toilés et dotés d'une très bonne condition physique, ce type de comportement de l'aileron puisse être tout à fait adapté et recherché. Mais en dehors de cette élite, peu de pratiquants naviguent de cette manière. Il est important de rappeler que plus l'aileron est droit, plus il porte et soulage, mais moins il glisse. Donc sur les planches de medium et plus, oui car on essaye de limiter la surface mouillé, sur les planches 62 de large et moins, vent plus fort, plus de clapot ,il est peut etre plus opportun de privilégier le contrôle ...... la portance naturel d’un 31 HM raké à 98, permet à un rider comme Yann Le Corre ( Fra 5 ) de se faire une vmax à 39.95 en toute sécurité sans avoir navigué depuis 1 mois et demi…Comme toujours, tout est une question de compromis.