LEROUGE  Mono Twin Keel System

Si pour la recherche des meilleures performances, les solutions techniques sont faciles à trouver (torpille en plomb au bout d'un profond voile de quille, voire quilles basculantes), le véritable challenge architectural est d'obtenir les meilleures performances possibles avec les contraintes de faible tirant d'eau, d'échouage facile, de fiabilité et de facilité d'entretien qui sont indissociables de l'agrément en croisière.

Une quille relevable offre stabilité et efficacité du plan anti-dérive, un choix possible pour une petite unité transportable. Malheureusement, ses complexité, difficulté de manœuvre, problèmes d'entretien et coût de réalisation augmentent avec la taille du bateau tandis que l'encombrement du puits de quille pose problème dans les aménagements intérieurs. Le relevage est impossible sous voiles ce qui complique l'accès aux mouillages peu profonds.

Le dériveur intégral bénéficie d'une image idyllique avec la possibilité de beacher l'étrave au pied des cocotiers. Hélas, outre  l'encombrement du puits de dérive et son entretien parfois problématique, il nécessite un rapport de lest important donc un déplacement augmenté pour obtenir une courbe de stabilité compatible avec la sécurité en haute mer et les normes CEE.

Le dériveur bi-safrans a embryon de quille est un compromis qui a donné de bons résultats sur nos productions. Sa réalisation reste cependant plus complexe que les solutions à quilles fixes et le carénage de la dérive nécessite de gruter le bateau.

Une quille fixe à petit tirant d'eau possède le mérite de la simplicité mais le tirant d'eau ne pourra jamais être aussi réduit que celui d'autres solutions et, dans le meilleur des cas, l'échouage nécessitera des béquilles. L'allongement réduit de la quille unique réduit sensiblement son efficacité au prés

Technical answers (lead bulb at the end of a deep fin or even canting keels) are easy to find to reach the ultimate performance.

However, the real design challenge is to achieve the best possible efficiency within the cruising requirements such as shoal-draft, safe drying out, reliability or low maintenance.

A lifting keel provides stability and high lift. A possible choice for a small trailerable boat.

Unfortunately, it becomes complicate to built, difficult to handle,  expensive and hard to maintain when the size increases while the casing takes room in the accommodation. It is impossible to raise the keel under sail which restricts the access to the shoalest moorings.

A centreboarder with internal ballast shows a nice picture with the bow touching a white sand beach close to the coconuts.

Unfortunately, its casing takes lots of room inside and its maintenance is sometimes difficult. Its biggest drawback is the need to increase ballast weight, hence displacement, to comply with the large angle stability required for offshore sailing or by the CEE rules.

The twin rudder centreboarder with an outside ballast keel is a happy compromise, which worked well on our designs. It is still more work to built than fixed keel solutions and a crane is needed to scrub the board.

Shoal fixed keels are the simplest solution but draft will never be shallow enough and in the best cases beaching legs will still be required. The poor aspect ratio of the single keel greatly compromises its windward ability.

Le biquille est une solution qui ne manque pas d'arguments:

-Sa construction est simple.

-Il se contente d'un seul safran.

-Pas de puits de dérive encombrant les aménagements.

-Le centre de gravité du lest est bas.

-L'échouage se fait sans problème.

-Inutile de gruter le bateau pour entretenir dérive ou puits.

Le biquille a malheureusement été trop souvent associé à de médiocres carènes ce qui a terni sa réputation. Pourtant, une étude approfondie en VPP a démontré que cette solution offrait des possibilités intéressantes sous réserve de conserver un allongement décent des quilles et d'optimiser ses extrémités pour réduire les interférences et la traînée induite.

Pour la sécurité de l'échouage, le safran possède un robuste aileron.

Après avoir étudié quelques biquilles munis de bulbes dont le comportement marin était tout à fait satisfaisant, l'occasion d'aller plus loin se présenta. Un de nos clients nous demanda de convertir son ULDB de 11m de 2,15m de tirant d'eau en croiseur pouvant échouer sans perte sensible de performance!

Après un travail approfondi sur VPP de différentes configurations nous sommes arrivés au concept d'un biquille à semi-ailettes, le LEROUGE Twin Keel System était né.

Twin keels have many arguments:

-They are simple to built.

-Only one rudder is needed.

-No board casing to clutter the interior.

-Low centre of gravity of the ballast.

-Fool proof drying out.

-No need of a crane to maintain a board or its casing.

Bilge keels have unfortunately often been fitted to poor hull shapes, which spoiled their reputation. However a VPP study proved that this solution promised a good potential provided that the keels had decent aspect-ratio and that their tip were optimised to reduce induced drag and interference.

For safe drying out, the rudder must be protected by a skeg.

After designing several bilge keelers with bulbs whose handling was quite good, the opportunity to go further arised.

One of our clients commissioned us to convert his 36' ULDB with over 7' draft into a cruiser able to dry out without losing her sparkling performance!

After many different appendages tested in a VPP, twin winged keels obtained the best result, the LEROUGE Twin Keel System was born.

Avec une légère augmentation de poids de lest pour conserver la stabilité malgré un tirant réduit de 75cm et une petite augmentation de surface mouillée, les prédictions de performances prévoyaient des performances similaires au prés dans la brise et une légère réduction de vitesse au vent arrière et par petit temps qu'il était possible de compenser par une augmentation de la grand-voile lattée.

Les essais sur l'eau ont validé les calculs. Le bateau a même semblé plus facile à barrer dans la brise en supprimant le croche-pieds de la quille profonde.

L'échouage, évidemment répondait à nos attentes avec un carénage très facile.

Encouragés par ces résultats sur une unité dont la conception n'était absolument prévue pour un tirant d'eau aussi faible, nous avons continué nos recherches.

Les résultats sont encore plus intéressants sur nos carènes conçues dés le départ pour un tirant d'eau réduit avec une stabilité de forme importante.

Les simulations en VPP indiquent qu'il existe un seuil en dessous duquel il ne faut pas réduire le tirant d'eau sous peine de voir les performances s'écrouler.

Ce même VPP démontre même qu'un Twin Keel System marche mieux qu'un monoquille de tirant d'eau équivalent!

Un dériveur est supérieur au portant par petit temps en profitant logiquement de sa moindre surface mouillée dérive remontée tandis que le Twin Keel System profite de sa stabilité supérieure au prés dans la brise. L'augmentation de surface mouillée est plus que compensée par une légère augmentation de la voilure permise par la stabilité augmentée.

Notre expérience en voyage et celles de nos clients nous laissent penser que le plus important est de pouvoir échouer facilement sans quai ni béquilles de ne pas risquer d'endommager la coque ou les safrans et hélices, de pouvoir caréner totalement le bateau sans assistance extérieure, d'avoir le minimum de pièces mobiles nécessitant une surveillance et une fiabilité totale.

A l'usage quelques dizaines de centimètres de tirant d'eau de plus ne changent pas grand chose. Beacher rend le bateau très vulnérable en cas de mauvais temps imprévu, aux visiteurs indésirables et aux moustiques!

Parmi les autres avantages constatés, nous pouvons noter des mouvements de roulis plus amortis et une gîte diminuée.

C'est ainsi, qu'essayé par les revues nautiques, le GAÏA 80 a unanimement été reconnu comme excellent marcheur.

Ballast weight was slightly increased to keep the same stability although draft was reduced by 2' 6" and a small increase of wetted surface area had to be supported.

Performance prediction was similar windward performance in a breeze and less speed of the wind in light weather, which was easily cured by an increase of the fully battened mainsail.

Test sails proved the calculations. Steering seemed even improve in strong winds with the reduced heeling arm of the keels.

Drying out was obviously very stable.

Delighted by these results on a boat, which was never designed for such a small draft, we decided to continue our work.

The results are even more interesting on our hull shapes designed from the start for shoal draft with good low angle stability.

Our VPP simulations showed that there is a limit of draft under which performance are rapidly destroyed.

These same VPP even proves that a Twin Keel System is faster that a single keeler of similar draft!

A centreboarder is faster off the wind in light weather when it benefits from reduced wetted surface board raised. The Twin Keel System benefits from its greater stability upwind in strong winds. The increase of wetted surface is more than offset by an increase of sail area allowed by the better stability.

Our own and our client's voyaging experience proved that the most important is the ability to dry out easily without the need of legs or been alongside a quay and without risking to damage the hull, rudder or propeller. One must be able to scrub the boat without the need of a crane or marine hoist. The appendages must have the minimum of moving parts for total reliability.

A foot more draft do not change much the cruising program. Beaching is risky, the boat been vulnerable to wind shifts, thieves or mosquitoes!

Among the other advantages, roll damping and less heel angle.

During her boat tests, GAÏA 80 was recognised as a very able performer by all sailing magazines.

Nous sommes ainsi convaincus que le LEROUGE Twin Keel System correspond au programme de la majorité des croiseurs et nous le proposons dorénavant en standard sur nos monocoques de vacance ou de voyage.

Nous avons travaillé sur une nouvelle évolution du LEROUGE Twin Keel System pour équiper les ULDB qui ont besoin d'une stabilité de poids importante pour obtenir de bonnes performances au prés.

La solution retenue est de combiner l'ailette avec un bulbe pour concentrer tout le poids du lest au tirant d'eau choisi. Le voile de quille à fort allongement en composite est encastré dans la coque.

Les premiers essais ont montré tout le potentiel de cette formule.

We are convinced than the LEROUGE Twin Keel System answers to the program requirements of most cruising people. Therefore we propose it as standard on our holiday and voyaging designs.

We now have developed the LEROUGE Twin Keel System for ULDB which require high stability to achieve good windward performance.

The solution combines a bulb with the winglets to concentrate the ballast at the chosen draft.

The high-aspect fin is in composite.

The first sails demonstrated a good potential.