Shape For The DUMMIES
Guillaume Lemaire
septembre 2004
V0.1

 

Shape For The DUMMIES G.Lemaire Septembre 2004 V0.1. 1

I.      How do you shape, sir ? (ou guide de conception d’une planche) 2

A.        Le shape, comment l’aborder. 2

B.        Une planche comment ca marche ?.. 2

C.        Basics – l’aspect Géométrie ou Dimension.. 3

1.     Outline. 3

2.     Rocker ou scoop. 3

3.     Le flex. 4

4.     Les Rails. 5

D.        Les matériaux – l’aspect méthode de construction.. 6


 

I.       Concept de la page

 

La page suivante est née suite à un constat très simple : on associe trop souvent dans le milieu de la construction amateur de planche de kitesurf le shape à la technique de fabrication. Hors si la qualité de la fabrication d’une planche détermine beaucoup ces qualités, la conception est plus encore dans l’essence de la démarche pour déterminer la planche qui vous conviendra… j’arrête-la ça fait un peu slogan publicitaire. Plus simplement passer ces premières planches qui sont des reprises de shape existant, il est intéressant de s’intéresse au comment ca marche ? Oui une fois la construction de la planche maîtrisée on essaye celle des copains… et on veut mieux comprendre les designs sont conçus.

Avant d’aller plus loin, je tiens à préciser que la démarche est assez difficile sachant que la plupart des shapes sont valides sur du concret et du test… du vécu ! La tache est donc difficile mais l’objectif de la section est double :

1.      Proposer une liste des grandes règles de conception.

2.      Proposer une base de planche existante pour d’abord échanger les shapes et surtout échanger sur l’effet.

II.    How do you shape, sir ? (ou guide de conception d’une planche)

 

Vous voulez designer votre nouvelle planche, vous voulez essayer de mieux comprendre comment votre planche réagie alors les lignes ci-dessous sont faites pour vous.

 

A.   Le shape, comment l’aborder.

Pour considérer la conception d’une planche il faut retenir deux éléments essentiels :

un bon shape est un shape qui a été testé et approuvé (la qualité d’un shape est basée sur l’expérience du shaper et du metteur au point)

un shape ce n’est ni un outline ni un scoop, c’est une conception en 3D d’un volume.

B.   Une planche comment ca marche ?

Un petit rappel sur l’utilité de cette belle planche dans notre sport : le kitesurf ou flysurf. La planche faire le lien entre le rider et l’eau et lui apportant un appuie sur l’eau et en lui permettant de gérer un cap par rapport au vent.

Ce cap est assuré par l’appuie de la planche sur l’eau (appuie de la carène de la planche) et par un plan anti-dérive (qui peut être le rail de la planche si on plante bien la carre) et/ou les ailerons montés sur la planche (si existant).

 

Il faut conserver en tête une vision mécanique des fluides : comme un cerf-volant plus la traînée sera grande et plus la vitesse sera faible et plus la surface d’appuie sur l’eau sera grande plus la planche partira vite au planning (ou sera maintenue au-dessus de l’eau).

 

Enfin il faut aussi imaginer qu’en fonctionnement la planche n’est pas à plat. Nous nous servons principalement des extrémités de celle-ci d’où l’importance de largeur à cet endroit, de la position des ailerons, de leurs tailles ; du scoop…

C.   Basics – l’aspect Géométrie ou Dimension

Le shape comme évoqué ci-dessus est déterminé par deux grandes caractéristiques : l’outline et le scoop de la planche.

1.     Outline

Pour simplifier le concept c’est le contour de la planche vu de dessus. L’outline est certainement le paramètre le plus caractéristique du fonctionnement d’une planche.


 


a)       Les paramètres géométriques :

Plusieurs paramètres dans l’outline mis à part la courbe elle-même :

·   La longueur : grandeur important, on peut cependant relativiser sa criticité

·   La largeur : paramètre essentiel d’une planche et de son régime d’utilisation

·   La largeur de la spatule : elle détermine le comportement (maniabilité, tenu aux rafales) et  une partie du programme de la planche

 

b)       Les paramètres dérivés de l’outline :

Un des paramètres évident et dérivée de ces mesures est le pincement de la planche.

En effet, plus la planche est tendue (et donc peu pincée) plus elle sera physique mais sera aussi une planche capable d’être tenue très loin.

Inversement, une planche très arrondie et fortement pincée sera plus facile et confortable et facile à naviguer. Mais, dans les grosses conditions elle sera difficile à tenir sans déraper.

2.     Rocker ou scoop

Le rocker ou scoop c’est la courbe de la planche vue de coté ou de profil. Comme exprimé auparavant, c’est une caractéristique essentielle de la planche. C’est certainement la caractéristique sur laquelle le shaper capitalise le plus ! C’est son savoir-faire !

Le rocker est souvent simplifié en exprimant simplement la hauteur aux tips mais ce n’est qu’une approximation.

 


 


Il est important de dégager deux grandes valeurs importantes :

  1. le rocker a un effet très important sur les caractéristiques de la planche :

a)       Les spatules/et décrochement.


Les spatules servent d’abord à éviter d’enfourner. Elles sont les parties sur lesquels on s’appuie pour rider ! Leur scoop ou courbure est donc determinante pour le programme de votre planche.

 


Pour améliorer leur efficacité on peut y ajouter un décrochage (voir ci-dessus).

Ces décrochages (voir schéma) ont pour but de décoller les filets d’eau et donc diminuer la traînée et encore une fois améliorer la vitesse et offrir un départ au planning plus précoce.

3.     Le flex

 

Principe du flex

 

On peut faire une analogie facile avec les amortisseurs. Sur une voiture, plus vous voudrez de réponse et de nervosité, et plus votre amortissement sera ferme mais peu confortable (voir les voitures allemandes). Plus votre voiture aura un amortissement souple et plus la voiture sera confortable mais moins incisive et moins réactive (Renault ancienne génération)…Aussi si vous roulez sur une route en mauvaise état vous préférez une voiture très suspendue avec un amortissement faible.

Le principe est identique pour le flex d’une planche. Si vous ridez sur un plan d’eau tr-s clapoteux, vous prendrez certainement une planche avec pas mal de flex (aux tips et pas ailleurs ça sert pas à grand chose). Si votre plan d’eau est plat vous choisirez une planche réactive (souvent à base de carbone).

 

Un détail important dans la conception d’une planche est le moyen qui vous permettra d’arriver à ce résultat.

En permanence sur votre planche :

·        votre pont (c’est la face sur lequel vous mettez vos pieds) travaille en compression

·        Votre carène (c’est la face qui touche l’eau) travaille traction.

 

Le schéma ci-dessous illustre assez bien les causes de ce fonctionnement.


 

 


Les cas extremes du flex seront :

·        [LE CHENE] Une planche très rigide qui et très réactive avec beaucoup de sensation mais aussi de vibrations dans les pieds. Elle offrira en théorie plus de vitesse car elle absorbe moins d‘énergie, elle sera donc plus physique

·        [LE ROSEAU] Une planche très souple qui offrira plus de confort mais aussi moins de contrôle et surtout risque de pousser de l’eau au démarrage et d’avoir un rendement inférieur. (Plus agréable pour le gros temps).

 

Controler et gerer son flex

 

Si l’on résume, on souhaite gérer son flex et l’obtenir principalement sur les tips et le supprimer au centre de la planche.

Une solution pour limiter le flex au centre et de garder l’épaisseur de la construction pour assurer un effet poutre.

Une deuxième solution ; que l’on peu combiner à la première et d’ajouter un concave sous la planche ou creux pour améliorer la rigidité.

4.     Les Rails

Comme le reste, ils ont une importance toute logique, compte tenu de leur effet directeur sur la planche. Ils seront toujours la partie la plus profondément insérer dans l’eau et détermineront en partie l’accroche de la planche et son programme.

Deux aspects sont à prendre en compte dans leur design, l’effet souhaité et aussi la méthode de construction.

Il faut bien se le dire comme sur l’ensemble des planches tout ou presque fonctionne.

 

Des Rails rectangulaires et les rails coupé à 45 permettent d’avoir une arrête franche et d’offrir globalement une meilleure accroche. Ils peuvent être plus dangereux dans le cas de choc avec le rider.

 

 


                        Rail à 45°                              Rails rectangulaire


L’essentiel est de garder une arête saillante pour l’accroche.

 


Les rails ronds offrent de plus grande sensation de glisse et sont préconisés pour des planches à programme surf.

D.   Les matériaux – l’aspect méthode de construction

 

Les matériaux vous serviront à remplir le programme pour lequel vous avez opté.

 

On considère qu’une planche est généralement faire d’un noyau et de couches externes  Certaines planches ne comportent qu’un noyau (type planche en contre plaqué)

 

1.     Process de fabrication

 

Nom

Bois/Contre plaqué

Plaquage

snowboard

Noyau mousse + fibre

Principe

Noyau bois ou contre plaqué vernis ou stratifié

Noyau bois et plaquage fibre sous presse.

Noyau Mousse avec plaquage/stratification fibre

Avantage

- Prix
- Facilité et rapidité de fabrication

- Solidité
- Glisse

- Performance
- Esthétique

Inconvénients

- Poids

- Poids
- Complexité fabrication

- Prix
- Complexité de la fabrication

 

La solution Bois/Contre-plaqué est facile à mettre en œuvre mais n’offre pas très bonne performance et une solidité assez limité.

 

La solution plaquage snowboard est plutôt industrielle et donc peu facile à mettre en œuvre.

 

La solution plaquage mousse expansée est certainement la plus performante des solutions (c’est la technique des shapers) et offre de très bonnes performances. On peut utiliser une stratification sous-vide ou pas.

 

2.     Procédé de stratification

La résine

La stratification se réalisé avec les résines polymères qui sont des « colles » qui permettront d’assembler avec une solidité impressionnante n’importe qu’elles matériaux. Le principe est de créer des chaînes polymères qui assureront une grande cohésion à la matière.

Il existe deux familles de résine :

·        L’époxy

·        Le polyester

 

Voila leurs caractéristiques mécaniques (sources: CIBA) et un rapport de comparaison (sources: ma calculatrice) :

 

Poids

Résistance à la traction

Module d'élasticité

Résistance à la flexion

Résistance au cisallement

Polyester

1,9

30

1500

40

3

Epoxy

1,9

40

2400

50

5

Gain

+ 0%

+ 33 %

+ 62 %

+ 25 %

+ 63 %

 

Ces mesures sont obtenues avec la même quantité et la même qualité de tissu de verre.

Le gain de solidité est évident mais d'autres éléments de comparaison rentrent en jeu :

 

Avantages

Inconvénients

Polyester

- prix sympa
- temps de durcissement court (réparations rapides)
- réparations chez tous les shapeurs

- fragile (enfoncements)
- stratification stressante (rapide)
- catalyseur : 2 à 3 % (dosage délicat)
- ronge le polystyrène

Epoxy

- plus solide
- temps de durcissement long (stratification relax)
- catalyseur : 30 à 48 % (dosage facile)
- utilisable avec le polystyrène

- bien plus chère (2 ou 3 fois ! )
- certaines bas de gamme jaunissent
- un peu raide dans le clapot
- peu de shapeurs réparent l'époxy

Tous ces avantages et inconvénients sont à mettre en balance avec tes exigences.

Stratification

La stratification consiste à coller des couches de fibres successives pour créer un empilement de fibre renforcé et rigidifié par la résine.

ON peut stratifié avec trois grands types de fibres :

·        La fibre de verre : resistant, souple et peu cher

·        La fibre de kevlar : très résistante, souplesse et très accessible

·        La fibre de carbone : resistante, rigide et esthétique elle est plus cher.

 

III.  Sources ou Webographie :

La farbication de planche de Surf : http://perso.wanadoo.fr/ph.bouet/surf/amateur/index.htm

 

La référence pour les francophones :

http://perso.club-internet.fr/mardo/