Fonctionnement et choix d'une voile de windsurf : Guide complet pour bien débuter

Le windsurf, sport nautique combinant voile et planche, a connu une évolution considérable depuis ses débuts. Cet article explore le fonctionnement d'une voile de windsurf, les différents types disponibles, comment choisir la voile adaptée à votre pratique, et les bases du gréement.

Évolution des voiles de windsurf

Les voiles de windsurf ont énormément évolué en plus de 30 ans, passant des premières voiles triangulaires aux profils d'ailes d'avion sophistiqués. Les voiles à cambers, apparues sur les voiles de slalom race, ont permis de battre des records en améliorant les performances.

Aujourd'hui, presque toutes les voiles sont fabriquées en monofilm, avec différents niveaux de trame (renfort) selon le programme. Bien que les voiles à cambers attirent les adeptes de la vitesse, de nombreuses voiles offrent un excellent compromis entre vitesse et polyvalence, avec ou sans cambers. Les voiles de vagues se sont multipliées, avec souvent trois ou quatre modèles par marque, incluant des déclinaisons comme les freestyle et les super X.

Les différents programmes de voiles

Le marché actuel propose une grande variété de voiles adaptées à différents styles de navigation :

Les polyvalentes: Ces voiles à 4 ou 5 lattes sont légères et favorisent la maniabilité.
Les freerides: Avec 5 ou 6 lattes et quelques renforts, elles offrent un bon équilibre entre vitesse et maniabilité.
Les freerides Slalom: Équipées de 6 ou 7 lattes et de 0 à 3 cambers, elles possèdent un fourreau étroit pour une accessibilité et une légèreté maximales, tout en offrant une vitesse proche de celle des voiles de slalom.
Les Slalom Race: Ces voiles, avec 7 à 8 lattes et 3 à 5 cambers, ont un fourreau large et sont optimisées pour la performance, au détriment de l'accessibilité et du poids.
Les Vagues: Avec 4 ou 5 lattes, elles sont plus ou moins puissantes et renforcées selon leur programme (vague puissante, vague polyvalente, vague Hardcore), privilégiant la maniabilité et la neutralité dans les surfs.
Les Freestyle: Déclinaison des voiles de vagues avec 4 ou 5 lattes, elles optimisent la maniabilité et la légèreté, souvent un peu moins renforcées que les voiles de vagues. Elles sont un peu plus puissantes et moins neutres pour le surf.
Les Super X: Ce nouveau programme, souvent avec 6 lattes, combine des caractéristiques des freerides slalom sur le haut et des voiles de vague sur le bas, les rendant rapides et maniables.

Le rôle des cambers

Depuis les années 80, les cambers ont révolutionné les voiles de windsurf en introduisant des designs plus aérodynamiques, avec des performances de vitesse inégalées. Aujourd'hui, ces pièces techniques sont incontournables en slalom et en freerace où ils procurent des profils stables et puissants qui maximisent la plage d'utilisation des voiles.

Les cambers sont des pièces en plastique fixées en bout de lattes et positionnées autour du mât, un peu comme des anneaux qui entourent et maintiennent la voile en place. Leur rôle principal est de créer une courbure spécifique dans le premier tiers de la voile, juste après le bord d'attaque. En régulant la tension de la voile et en garantissant que les lattes restent dans l'axe du mât, les cambers assurent un écoulement laminaire de l'air sur toute la surface de la voile, ce qui permet d'éviter les turbulences. Ce flux régulier améliore l'efficacité de la voile, augmentant ainsi la vitesse tout en optimisant le contrôle, même dans des conditions de vent très fort.

Comprendre le vrillage de la voile

Lorsque vous étarquez votre voile, plus vous tirez à l'amure, plus les panneaux supérieurs se détendent jusqu'à être totalement « mous », on dit alors que la voile « dégueule ». Le long de la voile s'écoule un fluide : le vent. Ce vent s'écoule de façon laminaire de part et d'autre de la voile. Se crée alors une surpression sur la face interne (au vent) de la voile et une dépression sur sa face externe (sous le vent). Cette différence de pression crée une portance qui se traduit sur l'eau par cette sensation de traction.

Si le vent vitesse est le même où que l'on se situe sur la voile (par exemple, le bas de la voile ne va pas plus vite que le haut), il existe cependant une différence de force entre le vent réel soufflant en haut de la voile et le vent réel soufflant en bas. En effet, le vent à la surface de l'eau est responsable d'un déplacement horizontal de la couche superficielle de l'océan par la seule action de sa friction, c'est ce qu'on appelle le transport d'Ekman.

C'est ici que le fait que la voile « dégueule » prend tout son sens. En effet, la chute permet à la voile de vriller en haut et de s'aligner avec l'angle d'incidence du vent apparent haut tandis qu'en bas, le profil ne bouge pas: l'écoulement laminaire est préservé en haut et en bas de la voile. Moins le vent est fort, moins cette différence est grande, moins il faut qu'elle vrille. La tension conseillée à l'amure par les constructeurs permet d'obtenir l'ouverture de chute maximale du modèle.

Si votre voile réagit mollement et que vous n'accélérez pas, votre chute est trop ouverte et le vent s'échappe sans créer de portance. Si votre voile se met à tracter comme un cheval de trait mais que vous n'allez nulle part, votre voile ne dégueule pas assez, le vent ne s'écoule pas de façon laminaire, il bute en haut de voile et crée des turbulences.

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Comment choisir sa voile ?

Pour choisir la bonne voile pour la pratique du windsurf, il est important de prendre en compte plusieurs paramètres. La force du vent est le facteur déterminant dans le choix de la voile pour votre session. Que vous soyez plus friand du Freeride, du Foil ou du Freestyle, le plaisir sera le même, mais la voile diffèrera !

Les windsurfers moins expérimentés jetteront plus naturellement leur dévolu sur une voile plus petite, qui sera donc plus facile à contrôler. Facilement manœuvrable, cette voile mesure généralement entre 5,5 et 7,5 mètres. La voile de Freeride a été conçue pour être performante dans des conditions variées et avec des objectifs multiples - vagues, vitesse, course, freestyle - et ne possède pas d’inducteurs de cambre. Composée de matériaux légers et conçue pour dépasser les records de vitesse, la voile de Slalom facilite grandement les water start. Equipée d’inducteurs de cambrure, elle sera cependant plus difficile à gérer. La voile de Vagues est à la fois petite et lourde. Mesurant entre 3 et 6 mètres, elle est habituellement équipée de panneaux renforcés en X-Ply pour plus de solidité. La voile de Freestyle est la voile de référence pour les riders à la recherche de polyvalence. Légère, elle permet de naviguer aisément dans des conditions de vent moyen à fort.

La plupart des voiles seront polyvalentes entre les mains d’un windsurfer expérimenté. Cependant, toutes les marques proposent aujourd’hui des voiles orientées plus « wave » ou plus « freestyle » ou encore « freeride » pour tous les niveaux. Après plusieurs années de pratique du windsurf, on se décide bien plus facilement lorsqu’il faut choisir la taille de voile à choisir.

Préparation et Gréement de la voile

Pour faire de la planche à voile, il est impératif de préparer correctement votre voile. Vous voulez évidemment aller sur l'eau rapidement, mais gréer et dégréer correctement votre voile de windsurf vous assure des performances optimales et une plus longue durée de vie de votre matériel de windsurf.

Préparation du matériel

Il est important que votre équipement soit prêt lorsque vous vous préparez. Il est ennuyeux de devoir faire des allers-retours jusqu'à sa voiture, son chariot de surf ou sa remorque pendant que l'on s'équipe ou que l'on se déséquipe. De plus, votre équipement de surf peut être emporté par le vent. Veillez à ce que les éléments suivants soient prêts : voile, mât, bôme, rallonge et éventuellement une aide au réglage.

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Sachez que par vent fort, le gréement devient plus difficile et vous devez alors choisir avec soin l'endroit où vous vous asseyez sur la plage ou sur l'herbe. Le sable, quant à lui, est nocif pour votre matériel de planche à voile ; essayez donc de gréer votre matériel sur l'herbe si possible. Veillez toujours à avoir suffisamment d'espace autour de vous. Une surface non abrasive par exemple sur de l’herbe ou encore du bois. Pour les plus attentionnés, vous pouvez investir dans un petit tapis/moquette. Pourquoi choisir une surface non abrasive ? Pour ne pas abîmer son matériel de windsurf et le préserver.

Les étapes du gréement

Pour le gréement des voiles de planche à voile, voici les étapes à suivre :

Insérez le mât dans le coffre à mât et tirez la voile sur le mât aussi loin que possible. Cette dernière partie est souvent difficile.
Placez-vous ensuite à l'ouverture de la bôme et poussez le mât plus loin dans l'oreille de mât à partir de là.
Relier la base et le haut du mât en veillant à ne pas laisser d’espace entre les 2 parties.
Insérez maintenant le prolongateur de mât dans le mât.
Enfilez la ligne dans la poulie et assurez-vous que les lignes passent bien l'une à côté de l'autre. Si elles sont enfilées l'une sur l'autre, cela peut provoquer des frottements et des dégâts matériels. Un conseil simple : intérieur - extérieur - intérieur. La première ligne passe par la poulie du côté du mât, la deuxième par la poulie extérieure et la troisième par la poulie centrale.
Tirez ensuite sur le prolongateur de mât jusqu'aux ¾ de sa longueur.
Placez maintenant la bôme sur le mât. Ouvrez la pince et positionnez la bôme à la bonne hauteur (hauteur des épaules).
Serrez ensuite le point d'écoute / l'élévateur. Passez le cordage dans l'œillet et tendez votre voile. Souvent, il suffit de tendre la voile de 1 à 2 centimètres. La voile n'a pas besoin d'être trop tendue car elle a besoin d'être gonflée. Si vous tirez trop sur l'outrigger, votre voile deviendra trop plate.
Il faut éviter que les allers-retours du bout croisent également, la tension doit être juste suffisante pour que le panneau de la voile ne soit pas en contact avec le wishbone lorsque tu navigues. Pour vérifier pose ta main sur la voile au niveau du point d’écoute en tenant le wishbone et appui dedans. Si le monofilm touche ton grip de wishbone il faut encore un peu étarquer.
Etarque à fond : il ne doit plus y avoir de plis sur la voile entre les panneaux des lattes. Bloques bien le bout dans le coinceur de la rallonge (tu peux utiliser un étarqueur pour cet étape).
Tendez maintenant la corde de l'extenseur de mât à 100 %. Prêtez attention au vent, par vent fort (force 4 à 5), vous pouvez tendre votre voile de façon à ce que le Loose Leach soit créé en haut.
Remarque ! Lors de la première utilisation de la voile, il est nécessaire de tendre les lattes. Celles-ci sont serrées à l'aide d'un tendeur de lattes, qui est fourni avec votre nouvelle voile et se trouve souvent dans la partie supérieure de votre sac à voile. Des indications sur la voile indiquent dans quel sens il faut tourner les lattes. Vous tournez les lattes jusqu'à ce que tous les plis autour de la latte soient éliminés. Vous ne devez serrer les lattes que la première fois que vous surfez.
Ta voile est prête, tu peux enfin la connecter à la plaquette et aller sur l’eau. Tu vois, c’est assez rapide, normalement les bons windsurfeurs arrivent à gréer en 5 minutes.

Gréer une voile à cambers

Les cambers dans une voile de windsurf créent un renflement supplémentaire dans la voile de windsurf, ce qui vous permet de planer sur l'eau encore plus rapidement. Le profil de la voile est plus aérodynamique et plus serré, ce qui vous permet de planer plus longtemps. Si vous êtes un windsurfeur débutant, nous vous conseillons de ne pas acheter de voile à cambrure.

Notre conseil est le suivant : réglez votre voile de windsurf camber comme expliqué ci-dessus. Ensuite, appuyez sur la voile jusqu'à ce que vous entendiez le filage de la voile. Après tout, c'est ce que nous voulons entendre !

Démêlage de la voile

Tout d'abord, desserrez l'outrigger et retirez la bôme du mât.
Ensuite, desserrez complètement le hale-bas et retirez le prolongateur du mât de la planche à voile.
Enroulez la voile par le haut et fixez-la à l'aide de l'élastique situé dans le guindant. Conseil : si quelqu'un tient le haut de la voile, il est beaucoup plus facile de dévisser le mât de l'attache du mât.

Le démêlage d'une voile de planche à voile est presque trois fois plus rapide et comporte moins d'étapes.

Rangement de la voile

Lorsque vous enroulez votre équipement de surf, assurez-vous que votre équipement de planche à voile est sec. Nous vous déconseillons de ranger une voile mouillée.

Mâts et Bômes : Les éléments clés du gréement

En planche à voile, on parle de guindant : il s'agit de la longueur du tronc du mât. C'est l'espace dans lequel le mât s'insère. La longueur du mât est indiquée par le guindant. Les mâts sont de taille standard : 340, 370, 400, 430, 460, 490. Le mât peut être allongé à la bonne taille grâce à l'extenseur de mât. Par exemple : vous avez une voile avec un guindant de 445 cm et un mât de 430. 445 - 430 = 15 centimètres. Dans ce cas, vous avez donc besoin d'un prolongateur de mât de 15 centimètres.

Certaines voiles sont dotées d'un variotop. Cela signifie que vous pouvez allonger la longueur du guindant de votre voile en haut, ce qui vous permet d'utiliser un mât plus long que celui spécifié. Par exemple, un guindant de 445 cm, avec variotop, peut être gréé avec un mât de 460 cm et le variotop rallongé de 15 cm. Notez que presque aucun prolongateur ne peut être réglé à 0 cm, le réglage le plus petit est généralement de 6 cm. Veillez à ajouter ces 6 cm à l'extension du variotop.

La bôme est appelée boom en anglais. Tout comme le mât, vous pouvez régler la bôme pour qu'elle s'adapte à la voile. Les bômes sont également disponibles en taille standard, mais vous pouvez les ajuster à la bonne taille à l'arrière (le point d'écoute). Ce réglage s'effectue en poussant les pinces vers le haut, en faisant glisser la bôme jusqu'à la longueur recommandée et en repoussant les pinces vers le bas. Dans la plupart des cas, vous pouvez laisser la bôme dans cette position. Veillez à ce qu'il n'y ait pas de saleté ou de sable entre les pièces extensibles, car elles pourraient se coincer. Nettoyez la rampe à l'eau claire ou, si nécessaire, à l'eau savonneuse.

L'aileron : Un élément crucial pour la performance

Afin de décrire le mouvement d’une planche à voile nous pouvons utiliser une approche simple en utilisant le principe d’équilibre où les vecteurs résultants de toutes les forces en action doivent être équilibrées, ou - en parlant mathématique- la somme de toutes les forces et moments doit être égale à zéro. Selon le principe d’équilibre, le mouvement d’un corps est défini par les forces et moments qui agissent sur celui-ci. Pour tous les corps en position stable ou en mouvement stable, la somme de toutes les forces et moments doit être égale à zéro. Toutes les forces peuvent être déterminées à partir du poids du corps, car les forces que le poids crée doivent être équilibrées avec les forces aéro et hydrodynamiques crées par la voile et l’aileron. Au planning, la portance de la planche est dynamiquement créée par l’eau qui défile sous la planche. Le flux d’eau est rejeté en arrière et une force avant est crée (action=réaction). La force total de la voile peut être divisée en deux éléments. Pour naviguer dans la même direction à une vitesse constante, toutes les forces et moments en jeux doivent être équilibrés. La force latérale de l’aileron est crée de la même manière que la force de la voile en inclinant l’aileron contre le flux d’eau (angle d’attaque). Dans le cas de l’aileron, l’angle de dérapage de la planche est l’angle d’attaque qui est nécessaire pour produire une force latérale. Les seules différences sont la densité de l’eau, qui est 850 fois plus dense ainsi que la viscosité, 14 fois plus grande que l’air. Autrement, le planchiste serait éjecté de la planche. Qu’est ce que cela signifie? En considérant les dimensions du corps et de la voile, il s’en suit que la force maximale qui peut être équilibrée par le corps est à peu près 37,5 % du poids du corps du planchiste. Une petite partie de la force peut être soutenue par la planche, mais globalement, l’aileron est obligé de supporter cette charge. Plus de puissance d’aileron est nécessaire dans le cas d’une planche avec un arrière plus large du au moment additionnel, qui est produit par le planchiste et qui doit etre compensé par l’aileron.

Ces facteurs ont un effet sur la performance de l’aileron. Partant du principe que l’aileron n’est rien d’autre qu’une petite aile, nous pouvons utiliser les mêmes concepts qu’en aérodynamique. Les forces crées sont la portance et la trainée, ce qui définit également la performance de l’aileron. Etant donné que l’aileron est placé à la vertical et non à l’horizontal comme une aile, la portance devient une force latérale. La portance d’une aile est crée en inclinant l’aile contre le flux d’air avec un angle d’attaque précis (schéma 6). Dans la partie haute du foil, le flux doit accomplir un plus long trajet qu’en partie basse. Au final, le flux doit être plus rapide dans la partie haute du foil comparée à la partie basse. La différence de pression produit alors la force de portée. Les foils laminaires, par exemple, produisent une trainée très faible pour une région d’ angle d’attaque restreinte grâce au flux d’eau qui passe sans turbulence près de la surface de l’aileron. La performance d’un aileron dépend énormément des nombres de Reynolds (Re). Re donne une mesure du ratio inertie sur viscosité dans un flux. Les nombres de Reynolds dépendent beaucoup de la vitesse du flux. Les caractéristiques d’un foil windsurf sont représentées dans un graphique portance vs angle d’attaque. Une comparaison entre différents foils montre immédiatement leur performances. Les deux foils ont au la même courbe de portance linéaire en fonction de l’angle d’attaque. Mais, avec le foil B, le flux se sépare à seulement 9 degrés. On peut en déduire que le foil A quant à lui offre bien plus de portance en général et également suffisamment de portance à basse vitesse. De la même manière que pour une voile, le plus important est la surface de l’aileron. Une grosse surface produit plus de portance mais également plus de traînée. De plus,la performance de l’aileron peut être optimisée par sa géométrie. Des ailerons longs et allongés comme les ailerons de slalom offrent un bon ratio portance/traînée, ils sont très hydrodynamiques (un peu comme les planeurs). Mais il y a également des situations où l’aileron n’est pas totalement dans l’eau. La dépression à la surface peut aspirer de l’air et une séparation des flux s’en suivra (ventilation). Une séparation du flux (=décrochage) est appelée un spin out dans la communauté du windsurf. Un décrochage en avion est généralement quelque chose de rare car une fois que l’on décroche, on perd la portance. Pour regagner de la portance, il est obligatoire de réduire l’angle d’attaque et d’avoir suffisamment de vitesse pour recréer de la portance à nouveau. C’est exactement la même chose en windsurf à ceci près qu’il est bien plus facile de réduire l’angle d’attaque tout en gardant de la vitesse. Les avions utilisent des appareils électroniques pour contrôler la vitesse, l’angle d’attaque et la portance. Très souvent, le spin out est lié à la cavitation. Cependant la cavitation est un phénomène physique complètement différent que la séparation de flux. La cavitation peut apparaître lorsque la pression sur le foil tombe en dessous de la pression de la vapeur d’eau. Cela signifie que l’eau devient vaporisée et des petites bulles de vapeur (cavitation des bulles) sont crées sur la surface de l’aileron. Les bulles de vapeur résultent en une perte de portance et une augmentation de la traînée. La rigidité est déterminée par les propriétés élastiques d’un matériau. La flexibilité résulte en une perte de portance, la performance est donc réduite. La courbure et la flexibilité ne peuvent pas être évitées avec de longs ailerons car il n’existe pas de matériaux avec une rigidité infinie. Le twist est une torsion sur l’axe longitudinal de l’aileron. le twist est uniquement possible quand l’aileron est reculé et que la portance appui sur l’élasticité de l’aileron. Un moment est alors crée. Dans le cas d’un aileron présentant du rake (angle sur l’arrière), le foil à la pointe de l’aileron se courbe dans le flux afin que l’angle d’attaque soit réduit. D’une manière générale, cette courbure (twist) réduit la performance de l’aileron. De nos jours, en utilisant un GPS on peut facilement mesurer sa vitesse à n’importe quelle allure et mesurer la performance de remontée au vent. Mais il est bien plus difficile d’établir un jugement objectif sur les caractéristiques de navigation tels que le contrôle, l’agilité dans les vagues ou dans les figures. Les ailerons peuvent être testés de la même manière que les planches en utilisant un barème de note.

Les pionniers du windsurf

Plusieurs inventeurs s’attribuent la paternité de la planche à voile. Tout d’abord, un jeune Anglais Peter Chilvers qui esquissa, au début des années 1960, une sorte d’ancêtre de la planche à voile. Au mois de mai 1964, en Pennsylvanie, un Américain, Newman Darby, installe un mât et une voile sur une planche qui ressemble plutôt à une porte qu’à une planche de surf. Sa planche mesure trois mètres de long pour 90 cm de large et possède un mât et une rotule qui malheureusement ne peut s’orienter que latéralement et se trouve dans le dos du pratiquant. Pendant deux ans, il va peaufiner son invention mais il n’arrivera pas à convaincre des investisseurs potentiels. En janvier 1965, un Français, Serge Loiselot, dépose une demande de brevet pour le « plateau à voile » : flotteur caisson individuel plat de très faible densité aux contours ovoïdes sans arête vive, muni d’une quille-gouverne et d’un mât vertical supportant un mât horizontal de 1 mètre entre lesquels une voile triangulaire est tendue. Cet engin est entièrement démontable. En 1968, Hoyle Schweitzer, surfeur et Jim Drake, ingénieur aéronautique, mettent au point le système de joint universel qui permet d’orienter le gréement en tous sens en s’inspirant du joint de cardan présent sur les automobiles. Ils créent également le wishbone, un double arceau permettant de tenir le gréement, et dont la forme rappelle l’os dont il est inspiré. Leur brevet d’invention est déposé à l’USPTO le 27 mars 1968. Jim Drake et Hoyle Schweitzer déposent alors la marque Windsurfer en s’assurant d’un brevet dans les pays ayant le plus de relations commerciales avec les États-Unis (n’ayant les moyens de déposer le brevet que dans deux pays en Europe, ils choisiront l’Angleterre et l’Allemagne, oubliant la France). Hoyle Schweitzer rachètera par la suite l’ensemble des droits à Jim Drake. En 1973, la société néerlandaise Ten Cate achète la licence Windsurfer pour l’Europe et importe les premières planches à voile. C’est la France qui deviendra cependant le pays où la planche à voile se développera le plus. Dans un premier temps, grâce à ses pionniers et promoteurs historiques (Patrick Carn, Charles Daher, Pierre-Yves Gires, Yves Loisance) et, dans leur sillage, grâce aux nombreux constructeurs qui s’inspirent de la planche originale Windsurfer sans avoir à en payer la licence.

Conseils pour débuter le windsurf

Voici nos meilleurs conseils pour débuter le windsurf et accéder à la grande famille des windsurfeurs.

Conditions idéales : Vent de 5 à 15 nœuds/ Plan d’eau plat à clapoteux
Conseils : Il est indispensable de commencer avec une planche débutant équipée d’une dérive. La dérive va vous assurer une meilleure stabilité et vous aidera à remonter plus facilement au près. Pour le gréement privilégiez les voiles débutant, freeride ou de vague sans camber. Elles sont plus facile à gréer et seront plus légères.

Préparation du matériel sur la plage

Dans un premier temps équipez votre planche de son aileron et de sa plaquette avant de vous occuper de la voile. Fixez l’aileron à l’aide d’un tourne vis et serrez fort pour ne pas le perdre. La plaquette se fixe dans le rail de pied de mât devant la dérive, placez-la au centre du rail. Là aussi vous devez suffisamment serrer pour qu’elle ne bouge pas. Plaquette au centre de la planche bien vissée. Amenez la planche au bord de l’eau en attrapant un strap et la dérive ou la plaquette. Placez la carène vers le vent afin qu’il soulage le poids de la planche. Vous pouvez également vous faire aider de votre petit copain, à deux s’est toujours plus facile. Placez toujours l’arrière de la planche en direction du vent et l’aileron planté dans le sable. Cela permettra qu’elle ne s’envole pas. Gréez votre voile en suivant les instructions au bas de celle-ci pour les longueurs de mât, wishbone et rallonge. Il n’est pas nécessaire de faire ouvrir le haut de la voile comme les pros du slalom mais d’obtenir une voile qui a tous ses panneaux tendus sans grands plis.

Fonctionnement et choix d'une voile de windsurf : Guide complet