Mise en garde :
Ce cours est un extrait des cours théoriques dispensés en 1997 à la section Croisère. Ces cours ayant eu lieu en salle certains documents (et notament les carte marines n'ont pu être reproduites) ce qui ne permet pas toujours de visualiser le résultat. Il permet néanmoins une première approche de ce qui peut vous attenre par 40° de gîte dans une mer démontée.



SOMMAIRE

Mise en oeuvre de la règle de navigation (règle CRAS)
Nord vrai
Nord magnétique
Nord compas
Cap vrai
Cap magnétique
Cap compas
La déclinaison magnétique
La déviation compas
La variation
Dérive de vent
La route surface
Dérive de courant
La route fond
Traversée sans courant
Traversée avec courant constant
Traversée avec courant variable
Détermination de la route fond


Utilisation de la règle de navigation :

La flèche doit être orientée dans la direction de la route ou de l'amer.

CADRANS EST ---------> Rapporteur gradué de zéro à 180°.
CADRANS OUEST -----> Rapporteur de 180° à 360°.

LECTURE SUR UN MERIDIEN --------> Graduation extérieure.
LECTURE SUR UN PARALLELE ------> Graduation intérieure.


LE NORD, LE CAP

Rappel (pour ne pas perdre le nord):

A bord du bateau nous devons jouer en permanence avec 3 caps:
Le cap VRAI
Le cap MAGNETIQUE
Le cap COMPAS
Ils se distinguent les uns des autres par référence au NORD employé :

Le nord VRAI (Nv): direction nord donnée par les méridiens de la carte. C'est le nord des documents nautiques. Il correspond au nord des cartographes.

Le nord MAGNETIQUE (Nm) : direction du pôle magnétique de l'hémisphère Nord, situé à quelques distances du pôle géographique.

Le nord COMPAS (Nc) : direction indiqué par le nord du compas

La valeur du cap quel qu'il soit se mesure de 0 à 360 degrés à partir du nord dans le sens des aiguilles d'une montre. Si un bateau suit une route dirigée à 10° à l'Ouest du Nord son cap sera de 350°. Un cap en degrés n'est donc jamais suivi de signe plus ou moins ni de direction cardinale. Cap au 180° est automatiquement sud.

Le terme cap ne représente une direction précise que si il fait référence au nord auquel il est attaché.

Le cap vrai (Cv) est l'angle formé par la direction du nord vrai (Nv) et l'axe du bateau.

Le cap magnétique (Cm) est l'angle formé par la direction du nord magnétique (Nm) et l'axe du bateau.

Le cap compas (Cc) est l'angle formé par la direction du nord compas (Nc) et l'axe du bateau.
 

Comment s'y retrouver entre ces trois caps ?
En navigation la base de référence constante est la carte. Elle représente l'élément concret commun à tous.

Règle de base :
Les directions (caps et relèvements) seront toujours déterminées par rapport au nord vrai.

Attention : seuls les caps vrais (Cv) seront reportés sur la carte. Le cap compas se définit en modifiant le cap vrai de la variation W.

_______________________

Rappel pour ne pas
perdre la boussole :
__________________
Cm=cap magnétique
Cc= cap compas
Cv=cap vrai
__________________
Nm= nord magnétique
Nc=nord compas
Nv=nord vrai
__________________



Déclinaison et déviation :
La déclinaison magnétique (D) représente l'écart entre le nord géographique et le nord magnétique qui est le point du globe qui à la particularité d'attirer l'aiguille du compas.(ils sont éloignés l'un de l'autre d'environ 1500 km). "D" varie en à la fois dans le temps et en fonction de l'endroit où l'on se trouve.

La déviation magnétique (d) est l'écart entre le nord magnétique et le nord indiqué par le compas. Cet écart est causé pas des perturbations liées aux masses métalliques présentes à bord (moteur, appareils électroniques etc.). Elle est représentée par la courbe de déviation du compas

La variation :
La variation (W) est la somme algébrique de la déclinaison (D) et de la déviation (d). Elles s'ajoutent si elles sont de même signe et se retranchent si elles sont de signe contraire. (W) est négative si elle est ouest et positive si elle est Est.

Rappel de la formule à appliquer :
Formule générale : Cv=Cc+W

Variation Ouest : W est négatif Variation Est :W est positif
Cv=Cc-W Cv=Cc+W
Attention au signe : si W=8°W et Cv=52° alors Cc=52-(-8) =>Cc=52+8 ==> Cc=60°

Rappel
D=déclinaison
d=déviation
W=variation

Exemples :
déclinaison (D) = 20° Ouest
déviation (d) = 0°
variation (W) = 20° Ouest

déclinaison (D) = 22° Est
déviation (d) = 0°
variation (W) = 22° Est

déclinaison (D) = 18° Ouest
déviation (d) = 33° Est
variation (W) = 15°Est

déclinaison (D) = 12° Ouest
déviation (d) = 13° Ouest
variation (W) = 25° Ouest

déclinaison (D) = 18° Ouest
déviation (d) = 8° Est
variation (W) = 10° Ouest

déclinaison (D) = 12° Est
déviation (d) = 15° Est
variation (W) = 27° Est

Déterminer un cap vrai :
Opération qui consiste à tracer sur la carte la route que l'on devra suivre et à mesurer l'angle qu'elle fera par rapport au nord vrai.

Calculer un cap compas :
Pour le moment considérons qu'il n'y a pas de correction liée à la dérive due au vent et au courant. Pour calculer le cap compas il s'agit simplement dans ce cas d'appliquer la règle suivante :
 
Cap Compas = Cap Vrai corrigé de la variation.

1er exemple :
La variation (W) est de 10° Ouest (-10°) le cap déterminé sur la carte Cv=240°(cap vrai). Le cap compas sera: Cc=Cv-W ==> Cc=240-(-10)
Cc=250°

2e exemple :
La variation (W) est de 10° Est (+10°) le cap déterminé sur la carte Cv=240°(cap vrai). Le cap compas sera: Cc=Cv-W ==> Cc=240-(10)
Cc=230°°

Résumé première partie et application :
W=D+d
La formule est générale à condition d'affecter à D et d les signe respectifs.
Si (D) est Ouest ==> signe négatif
Si (D) est Est === signe poditif
Si (d) est Ouest ==> signe négatif
Si (d) est Est ==> signe positif

Cv=Cm+D
Cv=Cc+W
 
          Corriger le cap
 ------------------------------------------------------------------> (+)
 Cc                  d                  Cm             D                      Cv
 <------------------------------------------------------------------ (-)
           Faire valoir le cap

Applications :
Exo1
Déterminer la variation à partir des indications de la carte.
La carte indique :déclinaison 10°50' W en 1960 et diminution annuelle 8'.
Quelle est la valeur de la déclinaison en 1978 ?
 (1978-1960)x8'=144' (2°24)
Déclinaison en 1978 10°50-2°24=8°26 Ouest
----------
Exo2
Calculer une variation :
On donne D=7°Ouest et d=3° Est
W=D+d W=-7+3 W=-4° Ouest
----------
Exo3
Déterminer un cap vrai.
On donne D=7° Ouest et Cm=89°
Quelle est la valeur du cap vrai?
D=7°W ==> D=-7°
Cv=Cm+D  Cv=89+(-7) Cv=82°
----------
Exo4
Corriger sa route.(passer du cap compas au cap vrai)
Notre navire suit un cap compas au Cc=148°. Il n'y a ni dérive de vent ni dérive de courant. Nous souhaitons déterminer le cap vrai du navire sachant que D=7° Ouest et que pour un cap au 148 la courbe de déviation donne d=3°Est.
a)Calcul de W ==> W=D+d D=-7° et d=+3°
 W=-7+3 W=-4°
b)Calcul du cap vrai
 Cv=Cc+W  Cv=148+(-4) Cv=144°
----------
Exo5
Faire valoir sa route(passer du cap vrai au cap compas)
Pour rejoindre notre destination le tracé sur la carte nous indique un cap vrai au 85°. Sachant que la déclinaison est de 7° Ouest et la déviation de 3° Est quel cap devons nous donner au barreur.
W=D+d  W=-7+3  W=-4°
 Cc=Cv-W  Cc=85-(-4)  Cc=89°
 


DERIVE DE VENT ET ROUTE SURFACE
L'influence du vent dans les voiles nous oblige à corriger le CAP COMPAS de la valeur de dérive qu'il provoque. On est souvent amené à estimer cette dérive qui peut varier selon les bateaux.

La route surface :
On appelle route surface (Rs) l'angle que fait la direction du nord vrai (Nv) avec la trajectoire du bateau sur la surface de l'eau. Lorsque le bateau est sous l'inflence d'un vent traversier, la route surface (Rs) diffère du cap vrai (Cv) d'un angle appelé dérive (dér). La dérive est donc l'angle que font les directions des routes surface et du cap vrai. Il s'agit de la dérive due au vent.
Rs=Cv+dér

Règle de base :
Bâbord amure : dérive positive.
Tribord amure : dérive négative
 
         Corriger le cap
---------------------------------------------------------> (+)
Cc         d         Cm         D         Cv         dér.(vent)         Rs
<--------------------------------------------------------- (-)
             Faire valoir le cap

 exemple:
Nous naviguons au Cv=300° par un vent de sud et nous estimons notre dérive à 5°. Quelle est la route surface suivie?
Cap au 300° et vent de sud ==> nous naviguons babord amure donc la dérive est positive.
 Rs=Cv+dér  Rs=300+5  Rs=305°


DERIVE DE COURANT ET ROUTE FOND

La route sur le fond :
On appelle route fond (Rf) l'angle que fait la trajectoire du navire avec le Nv. C'est l'angle par rapport au nord vrai que laisserait la quille du bateau si elle tracait un sillage sur le fond de la mer (à éviter!!!). Si le bateau subit une dérive due au courant, la route surface est différente de la route fond. L'angle entre les deux représente la dérive due au courant
 
 
                                                                       Corriger le cap
---------------------------------------------------------------------------------------------> (+)
Cc         d         Cm         D         Cv         dér.(vent)         Rs         dér.(courant)         Rf
<--------------------------------------------------------------------------------------------- (-)
                                             Faire valoir le cap           <-construction géométrique--->

 

exemple:
Partant du pt A un navire suit la Rs=90° à la Vs de 4 noeuds. Il subit un courant qui le porte au 180 à la vitesse de 1 noeud.
[AB] est la  route surface au 45° = 4 milles au bout d'une heure de navigation
[BC] est la dérive due au courant = 1 mille en une heure au 180°
[AC] est la rourte fond.

Au bout d'une heure nous serons donc au point C.

                               1M                2M              3M           4M
                     (A) I-------------I-------------I-------------I-------------I (B)
                                                                                                              I
                                                                                                              I    1M
                                                                                                              I
                                                                                                              I (C)

Dérive de courant et calcul de cap vrai :
1) En partant du point A à 8h nous souhaitions rejoindre le point B situé à une distance de 5 milles

        (B) I--------------I--------------I--------------I--------------I--------------I (A)

2) A 9h nous nous trouvons au point C en ayant suivi un Cv constant au 270° (au vent arrière donc sans dérive de vent)

         (B) I--------------I--------------I--------------I--------------I--------------I (A)
              I
                    I
                        I
                            I
                        (C)
3) L'écart entre B et C correspond à la valeur du courant en force et en direction (courant subit) soit 1 mille dans le 150°

4) En reportant à partir du point de départ (A) la valeur du courant en direction et vitesse (1noeud dans le 150°) nous aurions obtenu le point (C) comme point de départ fictif. A partir de (C) traçons un arc de cercle d'une ouverture de 5 milles coupant [AB] et correspondant à la distance parcourue en 1 heure par le bateau.Nous obtenons ainsi un cap vrai  Cv= 300° .(courant contré)

      (B) I--------------I--------------I--------------I--------------I--------------I (A)
                                                                                                                              I
                                                                                                                                     I
                                                                                                                                         I
                                                                                                                                             I
                                                                                                                                                (C)


Traversée avec un courant constant sans dérive de vent:
Nous désirons rejoindre le point B en partant de A. Le bateau est sous l'influence d'une dérive de courant de 2 noeuds dans le 20° La variation est de 8° ouest. Déterminons le cap compas.

La première chose à évaluer est la vitesse de notre bateau. Considérons que nous avancerons à 4 noeuds.

1°) Relions les points A et B
2°) Déplaçons le point A de 2 milles dans le 20° correspondant à l'influence du courant pendant notre traversée. Nous obtenons le point C.
3°) A partir de C traçons un arc de cercle d'une ouverture de 4 milles coupant [AB] et correspondant à la distance parcourue en 1 heure par le bateau.
Nous obtenons le cap vrai. Cv= 140
W=-8° Cc=Cv-W  Cc=140-(-8) Cc=148°
Nous donnerons donc un cap au 148 à suivre au barreur


Traversée avec un courant variable mais sans dérive de vent :
D'abord quelques notions nécessaires à l'exercice qui seront abordées dans le cours sur les courants et marrées.

Le cartouche qui accompagne certaines cartes marines fournit des indications de courant en ME et VE valables pour des points précis sur la carte  référencés par des lettres cerclées. Ces indications nous servent à connaître les courants qui nous feront dériver lors de notre traversée. Ils varient selon : le coefficient de marrée, l'heure par rapport à PM de référence, le lieu où l'on se trouve.

Exemple :
Au point H, 1 heure après la PM en VE le courant porte dans le 270° à la vitesse de 0.5 nd.

Nous cherchons à rejoindre le point B en partant de notre mouillage situé en A. Notre vitesse est de 4 noeuds et la distance à parcourir est de 12 milles. Nous aurons donc l'influence du courant durant 3 heures. Le départ est prévu à 10 heures et la PM de VE s'établira à 14h30. Nous sommes donc à (environ PM-4).

1ère heure (PM-4)=220° à 1.9 noeud
2ème heure (PM-3)=170° à 0.8 noeud
3ème heure (PM-2)=86° à 1.1 noeud

En déplaçant le point A de la valeur de dérive que subira le bateau durant le parcours, au 3ème déplacement nous obtenons un point de départ fictif à partir duquel nous déterminerons le cap vrai à suivre en joignant le point de départ fictif à notre point d'arrivée (B). Nous obtenons un Cv=110°

Contrôle de la route fond :
Traçons à présent heure par heure la route fond que fera le navire à partir de 10 heures selon un cap vrai de 110° (Cc117). Le tracé obtenu montre l'itinéraire que suivra le bateau et permettra de vérifier qu'il n'y à pas de danger durant la traversée. Cet itinéraire sera le plus cours en temps et se fera à cap constant.
Exercice de synthèse :(carte de la baie de Quiberon)
Un voilier part de la bouée de la cloche à 8 heures. Il suit un cap compas au 144° à la vitesse surface de 4 nds. Le bateau navigue avec un vent de Nord qui lui procure une dérive de 3°. Durant cette traversée il subit un courant de 2 nds qui le porte au 70°. On donne D=8°ouest et "d" est donnée par la courbe de déviation ci dessous.  On demande de déterminer :
1°)
La route fond
La vitesse fond
La distance parcourue à 9 heures
La position du bateau à 9 heures

A partir de cette position on décide de rejoindre la bouée Sud VIRGO. On considère maintenant que le courant est de 1 nd et nous porte au 45°que D=8°ouest et que la vitesse surface est de 3 nds.On demande de déterminer
2°)
La route fond
La route surface
La vitesse fond
Le cap compas à donner au barreur
L'heure d'arrivée.



Corrigé :
Première partie :
Cc=144° D=-8°  d=+3°(courbe)  W=D+d  W=-5°
Cv=Cc+W Cv=144-5 Cv=139° (on trace le Cv à partir du point de départ)
Vent de nord et cap au 139 ==> babord amure donc "der" est positive der=+3°
Rs=Cv+der Rs=139+3 Rs=142° (on trace la Rs à partir du point de départ)
On trace sur la route surface la distance que nous avons parcourue en 1 heure soit 4nds (point B).
A partir de ce point ont trace l'influence de la dérive due au courant soit 2milles dans le 70° (pointC).
On joint le point de départ (A) au point C pour obtenir la route fond que l'on mesure Rf=119°. On mesure sur la route fond la distance parcourue dist=5 milles . Comme nous avons parcouru cette distance en une heure notre vitesse est de Vf=distance/temps soit Vf=5 nds.
Position (approximative) du navire 47°25'N/4°00',25W (pointC).
Deuxième partie :
A partir de cette position (point C) on joint notre point d'arrivée. On obtient Rf=108°.
On porte à partir de C un segment de 1 mille dans le 45° (l'influence d'1 heure de courant) On obtient le point D.
De ce point on trace un arc de cercle de 3 milles (distance parcourue en 1 heure avec une Vs=3nds) qui coupe la route fond en (E). On obtient la direction de la route surface Rs=125°.
Rs=Cv+der Cv=Rs-der Cv=125°-3 Cv=122°
Pour un Cv au 120° la corbe de déviation donne "d"=+4°
W=D+d  W=-8+4  W=-4°
Cv=Cc+W Cc=Cv-W Cc=122-(-4) Cc=126°
On mesure sur la route fond la distance du point C à l'arrivée distance=6.4milles et la vitesse fond sur la route fond Vf=3,3noeuds.
Temps de parcours T=distance/vitesse Temps de parcours=6,4/3,3 T=env.2 heures
L'arrivée à la bouée VIGOT est prévue à 11 heures.

ANNEXES

Aide mémoire de cours : Le cap la route

NIVEAU A ATTEINDRE :

-connaître les définitions de :

 - la déclinaison (D)
 - la déviation (d)
 - la variation (W)
 - le cap  (C)
 - le relèvement (Z)
 - la route (R)
 - La dérive (Der
 - le gisement (Gt)

-savoir résoudre toutes les équations

DEFINITIONS :

A) La DECLINAISON (D):
Elle est exprimée en degrés, il s'agit de la différence entre le nord vrai et le nord magnétique. Lorsque le nord magnétique est à gauche du nord vrai (D) est Ouest et négative, elle est Est et positive dans le cas contraire.

B) La DEVIATION (d):
Elle est exprimée en degrés, il s'agit de la différence entre le nord magnétique et le nord compas. La déviation est due aux masses magnétiques du navire (moteur, coque...) qui influent sur le compas. Cette valeur est à lire sur la courbe de déviation qui est propre à chaque bateau.

C) La VARIATION (W):
Elle est exprimée en degrés, il s'agit de la différence entre le nord vrai et le nord compas. C'est la somme algébrique de la déclinaison et de la déviation. W=D+d.

D) Le CAP.(C):
Il est exprimé en degrés, il s'agit de l'angle compris entre la direction du navire (ligne de foi) et le nord. Si notre référence est le nord vrai (celui des cartes) notre cap sera vrai, notre cap sera magnétique si notre référence est le nord magnétique et compas si notre référence est le compas.

E) Le RELEVEMENT (Z):
Il est exprimé en degrés, il s'agit de l'angle formé par la direction d'un point et le nord. On trouve alors des relèvement vrais, magnétiques ou compas.

F) La ROUTE (R):
Elle est exprimée en degrés, il s'agit de l'angle formé par la direction suivie par le navire et le nord vrai. On l'appelle route surface ou route vrai si la direction suivie est calculée sur la surface de l'eau (navigation sans courant) ou route fond si la direction suivie est calculée sur le fond (navigation avec courant).

G) La DERIVE (Der):
Elle est exprimée en degrés et elle est due au vent. Si le vent vient de bâbord la dérive est positive, si le vent vient de tribord elle est négative.

H) Le GISEMENT (Gt):
Il est exprimé en degrés, il s'agit de l'angle compris entre la direction d'un point et l'axe du navire.
ATTENTION: le gisement n'a rien à voir avec le nord.
 

CALCULS D'EQUATIONS :

Voici une méthode dite de "CASCADE DE RESULTATS" qui vous aidera à résoudre plus facilement les équations, le tout étant de retenir l'ordre des données.

Lorsque vous allez du cap compas (Cc) vers la route surface (Rs) vous additionnez (en tenant compte des signes de D, d, Der).
 
                                                                       Corriger le cap
----------------------------------------------------------------------------------------------------> (+)
Cc         d         Cm         D         Cv         dér.(vent)         Rs         dér.(courant)         Rf
<------------------------------------------------------------------------------------------------------ (-)
                                             Faire valoir le cap           <---construction géométrique--->

Application :
Un navire suit un cap compas au 235°.
La déviation compas est de 3° Est.
La déclinaison magnétique est de 5° ouest
Il reçoit le vent sur tribord qui le fait dériver de 2°

Calculer la route surface du navire.

Déviation compas 3°Est donc d=+3°
Déclinaison 5° Ouest donc D=-5°
Dérive tribord donc Der=-2°

Je vais du Cc vers la Rs donc j'additionne

Rs=235+(+3)+(-5)+(-2)
Rs=235+3-5-2
Rs=231°