## Manuel de Sailcut CAD

### Robert Lain

### Jeremy Lain

Sailcut CAD 1.3.6 - 10 juillet 2015

## 1. Introduction

Ce manuel est en cours de rdaction.

### 1.1. A propos de Sailcut CAD

Sailcut is est un logiciel de trac de voiles et de dveloppement plat des laizes. Les voiles peuvent tre 3 cots ou 4 cots pour les grements anciens par exemple.

La premire version de Sailcut a t dveloppe en 1978 et utilise par Robert Lain sur son 1/4 ton IOR "Flying Sheep III". Sailcut est disponible sur la toile Internet depuis 1994 et est utilis par beaucoup de professionels et amateurs maîtres voiliers, pour des bateaux de course, de croisire ou maquettes navigantes.

Sailcut utilise une dfinition mathmatique de la surface des voiles qui garantie que le profil de la voile sera lisse et arodynamique.

### 1.2. Où obtenir Sailcut CAD?

Vous pouvez tlcharger la dernire version de Sailcut CAD depuis la page du projet http://www.sailcut.com/.

### 1.3. Informations techniques sur le code

Sailcut CAD est crit dans le but d'tre portable. Le code est donc du C++ qui utilise la librairie Qt de Trolltech pour l'interface graphique. Sailcut CAD utilise OpenGL pour tous les affichages 3D. Sailcut se compile et tourne sur GNU/Linux, Microsoft Windows et MacOS/X.

## 2. Utilisation de Sailcut CAD

### 2.1. Notes sur l'utilisation de fichier de versions prcdentes

A partir de la version 0.6.5 Sailcut CAD utilise des extensions de nom de fichier distincts au lieu de l'extension gnrique ".xml". Si vous souhaitez rutiliser des fichiers de donnes de voile de ce type vous devez les renommer avec l'extension ".saildef". Vous pourrez alors rcuprer les donnes dimensionelles de la voile mais pas le moule que vous devrez redfinir avant de sauvegarder les donnes.

### 2.2. Prfrences utilisateur

#### 2.2.1. Fichier des prfrences

Vos prfrences sount enregistres dans le fichier `.sailcutrc`. Sur les plateformes Unix ce fichier est plac dans votre rpertoire `HOME`. Sous Windows ce fichier se trouve gnralement dans le rpertoire `Documents and Settings\UTILISATEUR`.

#### 2.2.2. Internationalisation

A partir de la version 0.6.5, Sailcut CAD est internationalis. La traduction des interfaces utilisateur est disponibles dans plusieurs languages. Au dmarrage Sailcut utilise la langue correspondante vos paramtres locaux. Vous pouvez changer la langue en utilisant le sous-menu Langue du menu Vue.

## 3. Crer une voile

Au lancement Sailcut CAD vous prsente une voile par dfaut. En haut de la fentre vous trouverez une srie de menus droulant. Le menu Fichier est utilis pour le chargement d'une voile existante, la sauvegarde des donnes et paramtres de la voile et l'export des panneaux dvelopps.

Vous pouvez changer les dimensions de la voile partir de l'entre Dimensions du menu droulant Vue.

Vous pouvez modifier le profil de la voile partir de l'entre Moule du menu droulant Vue.

Vous pouvez visualiser plusieurs voiles sur le mme grement partir de l'entre Grement du menu droulant Vue.

### 3.1. Dfinition de la voile

Dans cette fentre vous dfinissez toutes les dimensions de la voile.

Le programme est concu pour traiter les voiles triangulaires et quadrangulaires. Une voile triangulaire peut tre vue comme une voile quadrangulaire dont le cot haut est trs petit.

La surface de la voile est gnre partir d'un jeu d'quations qui dfini le profil de la voile toutes les hauteurs. Ces profils reposent sur les bords de la voile qui sont eux mme dfinis par leur longueur et le rond de ces bords, ainsi que par le vrillage de la voile. La fentre Dfinition de la voile est constitue de boites regroupant les divers paramtres de la voile.

Utilisez le bouton Calculer pour calculer et afficher des donnes auxiliaire et en particulier la largeur de la voile aux points spcifis par la rgle IRC. Cette opration peut aussi changer la couleur de certaines zones de saisie. La couleur est rouge c' si la valeur est trop forte et jaune si elle est trop faible. La valeur elle mme sera change pour tre la limite acceptable.

Lorsque vous avez fini d'entrer les donnes pressez le bouton OK pour afficher la voile en 3D.

#### 3.1.1. Gomtrie du grement

La premire tape est de choisir le type de voile sur laquelle vous voulez travailler et d'entrer les dimensions du grement et du pont du bateau.

Choisissez le type de voile en appuyant sur le bouton radio correspondant:

- Grand-voile pour toute voile monte sur un mt.

- Foc pour toute voile monte sur un tais fixe ou mobile.

- Aile pour toute voile cerf-volant ou planneur symtrique par rapport la bordure.

Les dimensions du grement sont utilise pour que les voiles s'affichent la bonne position dans la fentre Grement.

Figure 1. Dfinition du plan des voiles dans Sailcut

#### 3.1.2. Identifiant de la voile

Vous pouvez attacher un nom explicite aux donnes de la voile (maximum 40 caractres espaces compris).

#### 3.1.3. Dimensions de la voile

C'est ii que vous entrez les dimensions de la voile.

Pour une Grand-voile la longueur minimum de la vergue est de 5mm. Cette vergue peut aussi tre la ttire. Une longueur infrieur 5mm sera corrige automatiquement par Sailcut. L'angle de la vergue par rapport au guindant est limit 90 degrs.

Une valeur positive du rond de guindant, bordure, chute ou vergue fait que le bord de la voile est l'extrieur de la ligne droite joignant les coins correspondants.

Un rond ngatif revient creuser le bord de la voile.

Laposition du rond est exprim en pourcentage de la longueur du bord correspondant, mesur en partant du coin gauche ou bas de ce bord.

Figure 2. Dfinition des bords des laizes dans Sailcut

Les dimensions et les angles sont exprims en millimtres et degrs.

La longueur des bords ou de la diagonale d'une voile est la distance en ligne droite dans l'espace 3D entre les coins correspondants.

Selon la forme de la voile, la longueur relle d'un bord de la voile finie telle que mesure sur le plancher, peut tre lgrement plus grande que celle entre. Par exemple, pour une longueur de bordure entre de 3600 mm, si le creux de la bordure est nul, ce sera aussi la distance plat entre point d'amure et d'coute. Si le creux de la voile au niveau de la bordure est de 10%, alors la distance plat entre point d'amure et d'coute sera 2.7% plus grande que la longueur entre.

Aprs avoir entr les dimensions de la voile, vous pouvez cliquer sur le bouton Calculer pour obtenir des informations supplmentaires, tel que les coordonnes des coins de la voile, la distance perpendiculaire LP mesure du point d'coute au guindant anisi que les largeurs de la voile selon la rgle de jauge IRC.

Les coordonnes X-Y des coins de la voile sont utiles pour ajuster rapidement le plan de la voile. Si par exemple vous voyez que le point d'coute est trop haut ou trop bas par rapport au point d'amure (valeur de Y), vous pouvez corriger cela en ajoutant ou retranchant la diffrence la longueur de la chute.

#### 3.1.4. Coupe

Cliquez sur le bouton radio correspondant la coupe de voile dsire. L'arrangement des laizes n'affecte pas la forme de la voile qui est dfinie par ses dimensions et son moule.

Sauf pour la coupe radiale, le nombre de panneaux est dtermin automatiquement par la largeur du tissus et la largeur de couture entrs dans la boite Tissus.

- La coupe la plus courante est la Coupe transversale. Les laizes sont positionnes perpendiculairement la ligne droite joignat le point d'coute au pic de la voile.

- La Coupe twist est similaire la coupe transversale sauf que les laizes du bas sont rorientes pour ne pas couper la bordure de la voile.

- La Coupe horizontale positionne les laizes horizontalement. Cette option peut tre utilise pour visualiser la forme de la voile et pour sortir des fichiers de points 3D positions dans des plans horizontaux pour tre utiliss par des outils de calcul d'coulement de l'air.

- La Coupe verticale positionne les laizes paralllement la chute. C'est la coupe classique des grand-voiles de vieux grements.

- La Coupe mître est classiquement utilise pour les gnoas de vieux grements. La voile est divise en deux par une ligne joignant le point d'coute au milieu du guindant. Les laizes sont places perpendiculairement la bordure dans la moiti infrieure et perpendiculairement la chute dans la moitie suprieure.

- La Coupe radiale est surtout utilise en comptition avec les laizes orientes selon les directions de contrainte maximum. Avant d'utiliser cette coupe radiale il est important de bien comprendre la dfinition du nombre de sections, du nombre de fuseaux radiaux et du guindant (voir Figure 3, « Dfinition des fuseaux radiaux dans Sailcut »).

Figure 3. Dfinition des fuseaux radiaux dans Sailcut

#### 3.1.5. Forme

Vous entrez ii le creux de la voile trois hauteurs dans la voile: la bordure, au milieu (la position exacte est dfinie dans le moule de la voile) et en haut de la voile. Ces valeurs se retrouvent dans la fentre Moule de la voile.

L'angle de vrillage exprim en degrs est l'ouverture du haut de la voile par rapport la bordure. Le vrillage est essentiel pour tenir compte de la diffrence de direction du vent apparent entre le bas de la voile et le haut. Quelque fois le vrillage des focs ou gnoas est dtermin par le besoin de passer la chute en dehors des barres de flche. Pour une grand-voile vergue, le vrillage est aussi dtermin par la capacit du grement tenir la tension de la chute. Ceci fait que le vrillage de ces grements est plus important que pour un grement Bermudien. Dans tous les cas il est important d'entre un angle de vrillage qui reflte la ralit de la forme de la voile sur le bateau dans les conditions de vent attendues.

L'angle d'Ouverture est l'angle que fait la ligne joignant le point d'amure au point d'coute par rapport l'axe du bateau. Pour un foc la valeur minimum est de 5 degrs. Il est important de donner la bonne valeur de facon ce que l'ensemble grand-voile + foc soit bien positionn dans la vue Grement. ceci vous permettra de bien visualiser la fente entre le foc et la grand voile, comme sur le bateau. Notez que cet angle d'ouverture s'ajoute au vrillage pour donner l'angle du profile de la voile toutes les hauteurs dans la voile.

#### 3.1.6. Tissus

Entrez ii la largeur du tissus utilis, la largeur de couture ncessaire pour assembler les laizes et les rservations de tissus pour faire les ourlets de la chute, de la bordure et des autres bords de la voile.

La figure Figure 4, « Dfinition des coutures et ourlets dans Sailcut » donne la position des rservations pour couture et ourlets. Sailcut CAD va calculer la position des coutures pour que les laizes utilisent au maximum la largeur du tissus, sauf dans la coupe radiale ou la largeur des laizes dpend du nombre de fuseaux.

Notez que dans la coupe radiale, la largeur des coutures entre sections horizontales est le double de la largeur des coutures entre panneaux adjacent d'une section.

Figure 4. Dfinition des coutures et ourlets dans Sailcut

### 3.2. Moule de la voile

La profondeur et la forme de la voile sont dfinies par trois profiles situs au niveau de la bordure, au milieu et en haut de la voile. Ces profiles peuvent tre ajust avec les 3 curseurs plac en dessous de chaque profile.

La position du creux maximum de chaque profile est indiqu en dessous de la valeur du creux. Cette position dpend des coefficients de forme du guindant et de la chute, elle est exprim par rapport la corde de ce profile. Par exemple: 0.34 veut dire que le creux maximum du profile est situ 34% de la corde en partant du guindant.

La forme du profile cot guidant et cot chute peuvent tre modifis avec les curseurs correspondants. Dans le cas d'une voile bordure libre, il est recommand de mettre le coefficient de forme guidant 1 et celui de la chute 0 pour avoir un arc de cercle.

Sous les coefficients de forme du guidant et de la chute, les valeurs correspondantes de l'angle d'entre et de sortie du profile sont affiches en degrs. Ces angles sont rapports la corde du profile. Pour obtenir l'angle d'entre ou de sortie du profile par rapport l'axe du bateau il faut y ajouter l'angle de vrillage du profile et l'angle d'ouverture de la voile. En particulier pour un foc il est utile de vrifier que l'angle de sortie des profiles ajout l'angle d'ouverture de la voile ne donne pas une valeur trop ngative (risque de renvois dans la grand-voile).

La position verticale du creux maximum de la voile peut tre ajust par le curseur vertical situ la droite du panneau vertical de gauche.

Afin d'viter que le haut de la voile ne se referme trop quand le vent augmente, il est recommand de donner un coefficient de forme du guindant qui augmente avec la hauteur du profile et que par contre, le coefficient de forme de la chute diminue avec la hauteur du profile.

### 3.3. Controle des vues

Il est possible de faire un zoom, dplacer (pan) ou tourner les voiles dans une zone d'affichage graphique:

- Rotation : Vous pouvez tourner la voile en azimuth et lvation avec les curseurs situs au bord du panneau d'affichage.

- Dplacement : Cliquez sur un point de la voile pour le placer au centre de la zone d'affichage graphique.

- Zoom: Utilisez les touches CTRL + pour agrandir la vue et CTRL - pour la rduire. Vous pouvez aussi utiliser la molette de la souris pour ces fonctions de zoom avant et arrire.

### 3.4. Dveloppement des laizes

Le dveloppement de la voile s'affiche en cliquant sur l'onglet Dveloppement de la fentre principale de Sailcut CAD. Les fonctions de controle de la vue sont les mmes que pour la vue 3D. Les lignes bleues reprsentent les ligne de trac des laizes et les ligne rouges les lignes de dcoupe prenant en compte les marges de couture.

Vous pouvez exporter les points qui dfinissent les lignes de trac et de dcoupe des laizes aux formats suivants l'aide du sous-menu Export dveloppement du menu droulant Fichier:

- Fichier pour table traante Carlson Design avec l'entre table traante Carlson.

- Fichier AutoCAD DXF avec l'entre DXF. Tous les panneaux sont dans un seul fichier avec un panneau par calque.

- Plusieurs fichiers AutoCAD DXF avec l'entre DXF (divis). Chaque panneau est enregistr dans un fichier distinct sur le calque 1. Le nom des fichiers est le nom saisi complt avec le numro du panneau (0,1,2,...).

- Fichier pouvant tre lu avec un diteur de texte pour le traage la main avec l'entre traage manuel.

- Fichier XML de toutes les laizes avec l'entre voile XML (voir Section 9.3, « XML representation of a sail » pour les dtails du format du fichier).

- Fichier texte ASCII ordinaire de toutes les laizes avec l'entre voile TXT (voir Section 9.2, « Text representation of 3D sail » pour les dtails du format du fichier).

- Fichier SVG (Scalable Vector Graphics) avec l'entre SVG.

### 3.5. Enregistrer et ouvrir les voiles

Ds que vous avez cr une voile, vous pouvez enregistrer ses donnes dans un fichier avec les entres Enregistrer ou Enregistrer sous du menu droulant Fichier. Vous pouvez ensuite la recharger avec l'entre Ouvrir la prochaine fois que vous voulez y retravailler.

Les dimensions de la voile et la forme du moule sont sauvegardes simultanment. Ceci permet de recharger une voile et rutiliser son moule mme si les dimensions de la voile sont changes par la suite.

Sailcut CAD cr des fichiers XML pour sauvegarder les donnes des voiles. Ces fichiers peuvent tre lus avec n'importe quel diteur de texte.

### 3.6. Exporter les voiles 3D

En plus d'enregistrer les caractristiques des voiles comme ci-dessus, il est possible d'exporter les points 3D situs sur les bords et les coutures de la voile. Ceci peut tre fait dans les formats suivants l'aide du sous-menu Export voile 3D du menu droulant Fichier:

- Fichier AutoCAD DXF avec l'entre DXF. Tous les panneaux sont dans un seul fichier avec un panneau par calque.

- Plusieurs fichiers AutoCAD DXF avec l'entre DXF (divis). Chaque panneau est enregistr dans un fichier distinct sur le calque 1. Le nom des fichiers est le nom saisi complt avec le numro du panneau.

- Fichier XML avec l'entre voile XML (voir Section 9.3, « XML representation of a sail » pour les dtails du format du fichier).

- Fichier texte ASCII ordinaire avec l'entre voile TXT (voir Section 9.2, « Text representation of 3D sail » pour les dtails du format du fichier).

### 3.7. Imprimer les donnes et dessins

Le sous-menu Imprimer du menu Fichier offre plusieurs possibilits d'impression:

- L'entre donns permet d'imprimer les caractristiques de la voile.

- L'entre dessin permet d'imprimer un dessin de la voile complte. Une fentre de prvisualiser l'impression et un spinbox permet de changer le facteur d'chelle. Le facteur d'chelle est le nombre par lequel on multiplie la dimension de la voile pour avoir sa taille sur le dessin imprim. Le facteur d'chelle peut tre aussi petit que 0.001 (une voile de 1000mm sera imprime dans 1mm), la valeur par dfaut est telle que la voile tiens dans 80% de la taille du papier.

- L'entre dveloppement permet d'imprimer le dessin d'une laize dveloppe par page avec les coordonnes des points cls sur les bords. Une fentre de prvisualiser l'impression et un spinbox permet de changer le facteur d'chelle comme pour la voile entire. L'impression est en mode paysage. La dfinition des coordonnes des points cls est donne dans Figure 5, « Dessin des laizes dveloppes ». Les coordonnes X,Y sont rfrences au coin en bas gauche du rectangle qui enveloppe la ligne de coupe de la laize. Les coordonnes dX,dY sont rfrences la ligne droite qui joint les extrmits du bord concern. Le point dX = 0 (origine) est l'extrmit gauche du bord et les points avec des valeurs dY positives sont situs gauche de la ligne droite joignant l'origine (dX = 0) l'autre extrmit du bord concern en partant de l'origine du bord.

Le facteur d'chelle d'impression est tel que le dessin de la voile et de la laize la plus grande logent sur une page. Pour imprimer les laizes chelle 1 ou autre, il est prferrable d'exporter la voile au format DXF et d'utiliser un logicile de CAO pour piloter l'impression.

Figure 5. Dessin des laizes dveloppes

## 4. Crer un grement

Ce module permet de dessiner un mt avec jusqu' 3 niveaux de barres de flche. On y accde avec l'entre Grement du menu principal Fichier Nouveau.

L'entre Dimensions du menu Vue affiche l'cran partir duquel vous pouvez saisir et modifier les dimensions du grement.

La dfinition des diverses dimensions est donne dans la figure Figure 6, « Dfinitions du grement Sailcut ». Veuillez noter que pour assurer que l'on puisse dfinir des voiles indpendament du grement, la dfinition de la qute et de la courbure du mt se rfre la hauteur complte du mt alors que dans la grandvoile, la courbe du guindant et son inclinaison sont rapportes la longeur du guindant. Le module du grement permet de calculer ces dernires donnes en partant de la hauteur du point d'amure et de la hauteur de la ttire.

Figure 6. Dfinitions du grement Sailcut

### 4.1. Sauvegarder et Charger un fichier de grement

L'entre Sauvegarder du menu Fichier est utilise pour sauvegarder les donnes d'un grement.

Tout grement qui est sauvegard peut ensuite tre charg en utilisant l'entre Ouvrir du menu Fichier et peut tre utilis comme lment constitutif d'un bateau.

### 4.2. Contrôle des vues

Le contrôle des vues est identiques celui de l'cran graphique des voiles. Vous pouvez fare tourner le grement avec les curseurs situs au bord de la fentre graphique, faire un zoom avec la roulette de la souris, recentrer la vue avec un clic gauche sur un point, afficher le grement en surfaces colores ou vue fil de fer.

### 4.3. Dimensions d'un grement

L'entre Dimensions du menu Vue affiche l'cran avec les dimensions du grement. Cet cran est divis en cadres correspondants aux entits listes ci-dessous.

Veillez noter que les angles sont exprims en degrs et les dimensions linaires en millimtres.

#### 4.3.1. Grement ID

Un texte libre identifiant ou dcrivant le grement. Le nombre de caractres est limit 40.

#### 4.3.2. Triangle avant

La hauteur = I et la base = J du triangle avant sont entres dans les cjhamps correspondants. Notez que ces dimensions sont prises selon la verticale et l'horizontale. Soyez attentifs la mesure de J quand le mt est inclin.

#### 4.3.3. Mt

Le mt a une section constante du haut en bas. Les hauteurs sont rfrences au plan horizontal passant par la ferrure d"trave.

Hauteur du mt = MH hauteur du sommet du mt, elle doit tre suprieure J.

Rond du mt = MRnd dviation maximum par rapport la ligne droite joingant le sommet du ma son pied.

Position du rond du mt = MRndPos spin box permettant d'entrer la hauteur relative du point de rond maximum, exprim en pourcentage de la hauteur du mt.

Qute du mt = MRkM distance horizontale entre le sommet du mt et son pied. Sailcut CAD calcul en degr l'inclinaison correspondante du mt = MRkD.

Corde du mt = MC dimension avant-arrire du profile de mt.

Largeur du mt = MW dimension transversse du profile du mt.

#### 4.3.4. Grandvoile

Voir plus loin le paragraphe propos de la courbe du guindant de la grandvoile.

#### 4.3.5. Haubans

Hauteur hauban de tte = CSH hauteur du point de fixation de ce hauban sur le mt.

Base hauban de tte = CSB distance de la cadne du hauban de tte la ligne centrale du pont.

Base bas hauban = LSB distance de la cadne du bas hauban la ligne centrale du pont. Doit tre infrieure ou gale la base du hauban de tte.

#### 4.3.6. Barres de flche

Nombre de barres de flche = SPNB peut tre de 0 (pas de barre de flche) 3. Si il n'y a pas de barre de flche alors la base du hauban de tte est gale celle du bas hauban.

Hauteur barre de flche SPH mesures depuis le plan horizontal de rfrence, elles doivent tre entres dans l'ordre ascendant, 1 etant la barre la plus basse.

Longeur barre de flche SPW mesure depuis la ligne centrale du mt.

#### 4.3.7. Vrifier et Valider les donnes

Utilisez le bouton Vrifier pour afficher les donnes auxilliaires et vrifier que les donnes entres sont cohrentes avec une gometrie raisonable du grement. En cas d'anomalie dans les donnes, la couleur ds caractres douteux vous indique le type d'anomalie. Rouge indique une valeur trop forte, mauve une valeur trop faible et bleu indique les donnes en relation avec l'anomalie et qui doivent tre vrifies.

Une fois que vous avez entr le donnes, cliquer sur le bouton OK pour fermer l'cran dimensions et afficher le dessin. L'cran dimensions ne se fermera qu'une fois toutes les anomalies de dimensions corriges.

### 4.4. Courbe de guindant de la Grandvoile

Dans certains cas, vous aurez dessin des voiles indpendemment du grement et dfini la courbe du guindant partir d'observations de celle ci sur un bateau. Il se peut aussi que vous vouliez dfinir une grand voile qui se monte sur un grement dont les dimensions sont entres dans le module grement de Sailcut. Le cadre Grandvoile permet de calculer la position exacte du point d'amure de la grandvoile, de la ttire, la qute du guidant et sa courbe correspondant au mt. Ces donnes sont entrer dans le module voile ou peuvent tre utilises pour vrifier si une voile correspond un mt.

Les seules donnes entrer sont hauteur amure = BAD et hauteur ttire = HAD. Sailcut CAD calcule les autres valeurs.

## 5. Crer une coque

Veuillez noter que ce module n'est pas compltement oprationel, seul un bouchain apparaitra pour toutes les coques.

Ce module permet de dessiner un coque bouchains vifs. On y accde avec l'entre Coque du menu principal Fichier Nouveau.

### 5.1. Contrôle des vues

Le contrôle des vues est identiques celui de l'cran graphique des voiles. Vous pouvez faire tourner la coque avec les curseurs situs au bord de la fentre graphique, faire un zoom avec la roulette de la souris, recentrer la vue avec un clic gauche sur un point, afficher la coque en surfaces colores ou vue fil de fer.

### 5.2. Sauvegarder et Charger un fichier de coque

L'entre Sauvegarder du menu Fichier est utilise pour sauvegarder les donnes d'une coque.

Toute coque qui est sauvegarde peut ensuite tre charge en utilisant l'entre Ouvrir du menu Fichier et peut tre utilis comme lment constitutif d'un bateau.

### 5.3. Dimensions d'une coque

Vous pouvez accder aux dimensions de la coque avec l'onglet Pont et Fond (entre Dimensions du menu Vue).

L'cran est divis en cadres correspondant au diverses dimensions de la coque.

La coque est construite en partant du fond et en montant vers le pont. La ligne la plus importante est le bouchain qui dfini le bord extrieur du fond.

Les hauteurs sont prises par rapport un plan horizontal arbitraire souvent plac au point le plus bas du fond. Les angles sont mesurs en degrs par rapport ce plan horizontal.

#### 5.3.1. Coque ID

Un texte identifiant ou dcrivant la coque est entr dans ce cadre.

#### 5.3.2. Pont

Hauteur avant

Hauteur arrire

#### 5.3.3. Fond

Longeur

Inclinaison de l'trave

Inclinaison du tableau

Hauteur avant

Angle du bouchain

Hauteur arrire

Bau maximum

Position du bau max

Largeur arrire

Forme avant

Forme arrire

Inclinaison du fond

Angulation longitudinale du fond

#### 5.3.4. Bord

Nombre de bords

Bordage automatique

Inclinaison du bord haut

Inclinaison du bord bas

#### 5.3.5. Vrifier et Valider les donnes

Utilisez le bouton Vrifier pour afficher les donnes auxilliaires et vrifier que les donnes entres sont cohrentes avec une gometrie raisonable de la coque. En cas d'anomalie dans les donnes, la couleur ds caractres douteux vous indique le type d'anomalie. Rouge indique une valeur trop forte, mauve une valeur trop faible et bleu indique les donnes en relation avec l'anomalie et qui doivent tre vrifies.

Une fois que vous avez entr le donnes, cliquer sur le bouton OK pour fermer l'cran dimensions et afficher le dessin. L'cran dimensions ne se fermera qu'une fois toutes les anomalies de dimensions corriges.

### 5.4. Ajustement des bords

Les bords peuvent tre ajusts individuellement en cliquant l'onglet Bords de l'cran Dimensions entry of the View menu.

L'cran bords est divis en zones dans lesquelles les diverses dimensions sont entres.

#### 5.4.1. Hauteur avant

#### 5.4.2. Hauteur arrire

#### 5.4.3. Inclinaison du bord

#### 5.4.4. Angulation longitudinale

#### 5.4.5. Angle du bouchain

## 6. Crer un bateau

Ce module permet d'assembler un bateau virtuel partir de fichiers de coque, mt et voiles. On y accde avec l'entre Bateau du menu principal Fichier Nouveau.

### 6.1. Contrôle des vues

Le contrôle des vues est identiques celui de l'cran graphique des voiles. Vous pouvez faire tourner le bateau avec les curseurs situs au bord de la fentre graphique, faire un zoom avec la roulette de la souris, recentrer la vue avec un clic gauche sur un point, afficher le bateau en surfaces colores ou vue fil de fer.

### 6.2. Ajouter et enlever les lments d'un bateau

L'affichage graphique est initialement noir et on ajoute les fichiers des lments avec l'entre Ajouter du menu principal Fichier. Un nouvel onglet apparaitra pour chaque lment ajout avec les dtails du fichier charg et le texte d'identification donn au moment de la cration du fichier (Voile ID, Grment ID, Coque ID).

Un lment de bateau peut tre enlev en choisissant l'onglet correspondant et en suite en cliquant sur le bouton Enlever.

### 6.3. Sauvegarder et charger un bateau

L'entre Sauvegarder du menu principal Fichier est utilis pour sauvegarder les donnes d'un bateau constitu de n'importe quelle combinaison de coque, mt et voiles.

Un bateau sauvegarder peut ensuite tre charg avec l'entre Ouvrir du menu principal Fichier.

### 6.4. Dplacer un lment du bateau

Chaque lment constitutif sera affich initialement la position donne au moment de la cration du fichier correspondant. Veuillez vous souvenir que le point origine des coordonnes X=0, Y=0, Z=0 est plac l'xtrmit avant du pont de la coque (trave).

Les lments peuvent tre individuellement dplacs en X, Y or Z en ajustant les spinbox des onglets correspondant, puis en cliquant sur le bouton Mise jour.

A tout instant, un clique sur le bouton Recharger replacera l'lment correspondant sa position initiale.

## 7. Modlisation de la surface des voiles dans Sailcut

Papier prsent par Robert Lain au 2me Workshop Science Voile IRENAV Brest, France, le 21 mai 2004.

### 7.1. Historique

Le logiciel de coupe de voile Sailcut a t dvelopp initialement en 1978 en Basic sur un calculateur disposant d'un cran avec une ligne de texte, une petite imprimante 32 colonnes et seulement 1.6 ko de mmoire vive. D'où la ncessit de faire simple pour modliser la surface des voiles que je fabriquais et utilisais sur mon ¼ ton IOR.

Ce cycle court "conception=>fabrication=>utilisation=>correction" sans contrainte commerciale d'adaptation aux habitudes de travail des voileries m'a permis de converger rapidement sur une modlisation compacte et robuste de la surface des voiles. Plus tard l'utilisation de Sailcut par des voileries a contribu l'ajout d'interfaces graphiques au noyau Sailcut mais ceci est une autre histoire... Depuis 1993 la version Visual Basic de Sailcut est disponible sur Internet http://www.sailcut.com/ et depuis 2003, le code source de Sailcut rcrit en C++ est disponible http://www.sailcut.com/. Pour des raisons de protection de la proprit intellectuelle, le nom Sailcut est dpos mais l'auteur maintient l'accs libre et gratuit au logiciel Sailcut.

### 7.2. Problmatique de la dfinition de la surface d'une voile

Une voile est une surface complexe que les voileries dfinissaient historiquement par des notions telles que le creux diffrentes hauteurs et la position du creux maximum sur la corde locale. Cette manire de dfinir la voile par des points de contrôle permet de faire facilement une corrlation visuelle entre le modle et la voile relle sur le bateau. Malheureusement par quelques points peuvent passer un grand nombre de surfaces plus ou moins bosseles. Ensuite des notions telles que la pente au bord d'attaque et au bord de fuite furent introduites pour amliorer le contrôle du maître voilier sur la forme du profil de la voile. Ces mthodes menaient des calculs d'interpolation assez lourds pour trouver le creux en tous points d'une voile, calculs dpassant la capacit des calculateurs personnels d'antan.

Ds le dbut de mes activits sportives en voile, je me suis intress l'arodynamique de la voile. La lecture du livre Theory of wings sections m'a convaincu que ce qui comptait le plus dans la qualit d'un profil tait la rpartition de la courbure le long du profil. La dfinition d'un profil par son creux maximum, la position du creux et des segments de fonctions quadratiques ou cubiques me semblait suspecte. Plutôt que de chercher reproduire des voiles existantes, j'ai cherch produire une loi de courbure raisonnablement arodynamique sur toute la surface de la voile. La premire approche a t de modliser directement la courbure mais cela ncessitait de traiter simultanment les drives premires et secondes en tous points et donc trop de calculs pour mon petit ordinateur. Navigant l'poque en mer du Nord dans des conditions assez muscles pour mon ¼ ton, un de mes objectifs tait d'obtenir une forme de profil ayant un pic de pression avanc pour combattre la tendance du creux reculer quand le vent augmente. J'ai finalement choisi une quation dfinissant la drive seconde du profil et me donnant une volution continue de celle-ci et contrôle par seulement deux paramtres.

Le systme de coordonnes choisi est tel que le plan X-Y contient le point d'amure, le point d'coute et la tte du guindant. L'axe X est horizontal du point d'amure vers le point d'coute, l'axe Y est vertical vers le haut et l'axe Z transverse au plan X-Y. Les profils sont dfinis comme l'intersection de la surface de la voile avec un plan horizontal Y-Z. Le Z d'un point d'un profil donn est donc une fonction de l'abscisse X normalise par rapport la longueur de la corde locale comme montr dans Figure 7, « Systme de coordonnes de Sailcut ».

Figure 7. Systme de coordonnes de Sailcut

L'quation retenue pour dcrire la drive seconde du profil est:

    Z'' = K * ( -A * (1 - X)^AV - AR * X)

Ce qui donne par intgration la pente du profil :

    Z' = K * ( A * (1 - X)^(AV + 1) / (AV +1) - AR/2 * X^2 + C )

Et enfin le profil aprs une seconde intgration :

    Z = K * ( -A * (1 - X)^(AV + 2) / (( AV + 2) * (AV +1)) - AR/6 * X^3 + C * X + B )

Pour satisfaire les conditions (X=0, Z=0) et (X=1, Z=0) on prend :

    B = A / ((AV + 2) * (AV + 1))
    C = AR / 6 - B

Le maximum de Z est trouv quand Z' = 0, ce qui permet ensuite de calculer K pour que ce Z maximum soit celui souhait (creux du profil).

Les coefficients AV et AR donnent une mesure de la courbure au bord d'attaque et au bord de fuite. Avec le creux maximum, ces deux coefficients suffisent pour dcrire le profil de la voile toutes les hauteurs.

Le coefficient A dfinit diffrentes familles de profils avec un bord d'attaque plus ou moins rond. En pratique A = 1 donne de bons profils pour toutes les voiles navigant dans des conditions de vent moyen ou faible. Personnellement je prfre avoir un bord d'attaque plus plein et j'utilise A = 1 + AV / 4. Ce coefficient est celui utilis dans le code de Sailcut et il donne des voiles polyvalentes.

Le tableau ci dessous donne un exemple de profil obtenu avec la formulation ci dessus.

    AV = 5.00
    AR = 0.02
    K = 2.94
    A = 2.25
    B = 0.054
    C =-0.050
    curvature = z" / (1+ z'*z')^3/2

x | z" | z' | z | curvature
0.0 | -6.615 | 0.955 | 0.00 | -2.503
0.1 | -3.912 | 0.438 | 0.0674 | -3.007
0.2 | -2.179 | 0.140 | 0.0949 | -2.117
0.3 | -1.129 | -0.021 | 0.100 | -1.129
0.4 | -0.538 | -0.101 | 0.0934 | -0.530
0.5 | -0.236 | -0.138 | 0.0812 | -0.230
0.6 | -0.103 | -0.154 | 0.0665 | -0.099
0.7 | -0.057 | -0.161 | 0.0507 | -0.055
0.8 | -0.049 | -0.166 | 0.0343 | -0.047
0.9 | -0.053 | -0.172 | 0.0174 | -0.051
1.0 | -0.059 | -0.177 | 0.00 | -0.056

Ayant dfini une formulation simple pour les profils, il suffit de faire varier les valeurs du creux et des coefficients AV et AR en fonction de la hauteur du profil dans la voile. Pour la bordure qui est un arc de cercle, les coefficients AV et AR sont nuls et seul le creux est dfini par l'utilisateur. Un profil dit de creux maximum est positionn autour de la ½ hauteur de la voile et les valeurs de AV et AR sont ajustes par l'utilisateur pour obtenir la forme dsire. Le profil haut de la voile est dfini de la mme manire. Pour tout autre profil intermdiaire la valeur du creux est interpole par une fonction parabolique et la valeur des coefficients AV et AR est interpole linairement entre celles des profils de rfrence.

Au total on utilise 3 valeurs de creux, la position verticale du creux maximum, et 2 paires de coefficients (AV,AR) pour dfinir le moule de la voile.

Notez que dans le logiciel Sailcut, la valeur affiche pour le coefficiend de forme du guidant est directement le coefficient AV alors que pour la chute la valeur affiche est 50 fois le coefficient AV des quations ci-dessus, ceci afin que les utilisateurs travaillent avec des chiffres plus simples que des valeurs la deuxime ou troisime dcimales.

#### 7.2.1. Autres aspects de la modlisation

Le moule ci dessus ne suffit pas pour faire une vraie voile. En effet les bords d'une voile sont rarement droits et de plus la voile prsente un certain vrillage des profils entre le haut et le bas. Pour dfinir la forme des bords j'utilise maintenant une formulation avec un point reprsentant le rond maximum du bord, c'est dire l'cart maximum du bord rel par rapport la ligne droite joignant les coins adjacents, et deux arcs de parabole qui joignent le point de rond maximum aux coins de la voile. Les profils s'appuient sur ces bords de la voile. Le vrillage de la voile est obtenu par une rotation des profils autour de leur extrmit cot guindant. L'angle de rotation est proportionnel la hauteur du profil.

Il est noter que cette mthode de modlisation de la surface des voiles permet de construire une voile ayant une forme sans bosses ou mplats, ni possibilit d'inversion de cambrure des profils, ceci avec peu de paramtres et des calculs simples. La mthode est applicable aussi bien aux voiles triangulaires qu'aux voiles quatre cots et Sailcut est utilis rgulirement pour des vieux grements.

## 8. Plus d'informations sur Sailcut CAD

TODO

## 9. Formats de fichiers de Sailcut CAD

### 9.1. Text representation of developed sail

TODO

### 9.2. Text representation of 3D sail

TODO

### 9.3. XML representation of a sail

## 10. Copyright

Copyright (C) 1993-2007 Robert & Jeremy Lain.

Sailcut est une marque dpose par Robert Lain.

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Les auteurs apprcieraient que les publications sur des voiles conues avec Sailcut comportent une reconnaissance de leur travail. Merci par avance.