La formule de la Seawanhaka rule est : , la version de cette jauge adoptée dans un premier temps par le New York Yacht Club étant , avec pour variables : LWL=longueur de flottaison, S=surface des voiles, R=rating en unités de longueur.
La jauge du Seawanhaka favorise les voiliers de faible longueur à la flottaison par rapport à leur longueur hors-tout, et donc munis de longs élancements puisque la jauge ne les prend pas en compte. Nathanael Herreshoff, est connu pour avoir exploité cette possibilité. Reliance, construit pour le défi et vainqueur de la Coupe de l'America de 1903 sur les plans de cet architecte, représente typiquement l'un des derniers grands voiliers de course construits à cette jauge. Nathanael Herreshoff, conscient des excès générés par la jauge du Seawanhaka, propose de passer à une nouvelle jauge, la jauge universelle, qui favorise le dessin de bateaux plus sains.
Cette nouvelle jauge est adoptée 1903 par le New York Yacht Club. Dans les années 1904 et 1905 cette jauge est mise en place dans les clubs de la côte Est des États-Unis et dans la région des Grands lacs[2]. La Jauge universelle est utilisée pour le défi de la Coupe de l'America de 1920 avec un classement en temps compensé, puis les bateaux de la classe J de cette jauge se disputent en temps réel la Coupe de l'America de 1930 à 1937. Le passage à la Classe J de la jauge universelle marque la fin des grands voiliers de course de type cotre à gréement aurique.
Les Classe J de la jauge universelle sont eux-mêmes remplacés par les 12 mètres de la Jauge internationale de 1958 à 1987 pour la Coupe de l'America.
Formule de la Jauge universelle
La formule, ou équation, donnant le rating en unités de longueur est à l'origine[3] :
= quarter-beam length, longueur au quart du maître-bau, le maître bau (B) étant mesuré à hauteur de la ligne de flottaison, la longueur au quart QBL étant elle-même mesurée à une hauteur de B/10 au-dessus de la flottaison. Dans la pratique, aucun architecte ne voulant pénaliser le rating, L = LWL (voir le schéma 1).
Les goélettes et les yawls ont un rating allégé à respectivement 90 et 93 % du rating calculé.
Le coefficient de 0,18 est adopté pour que les voiliers soient en accord avec la table des temps rendus (time allowance table) en usage à l'époque[2]. Ce coefficient a pris pour valeur 0,182 (1/5,5)[4] et 0,2 (1/5)[5].
Des restrictions sont prévues par la jauge sur certaines caractéristiques.
Le franc-bord minimum est de au milieu de la flottaison (LWL).
La ligne de flottaison peut varier dans la limite de 2,5 ‰ de LWL.
Le frégatage ne doit pas dépasser 2 % du maître bau.
Les autres principales restrictions concernent la voilure.
Les voiles sont mesurées, pour un cotrebermudien, suivant le schéma 2 de voilure ci-contre.
La hauteur du mât au-dessus du pont est limitée : .
La surface de grand-voile est limitée à 82 % de la surface totale .
Ces conditions limites étant respectées, la voilure est jaugée en tenant compte d'un précintrage du mât, , qui sera ensuite interdit par la jauge. représente la hauteur du mât au-dessus de la bôme mise à l'horizontale, la longueur du mât de la bôme à sa tête (la corde d'un mât cintré), la longueur de la bôme. Ce qui donne la mesure de la grand-voile :
.
Pour la mesure du triangle avant, deux relevés : , la hauteur de l'étai de foc au-dessus du pont et , la distance entre le point d'ancrage de l'étai sur le pont et le mât. La surface du triangle avant est ainsi calculée :
.
Calcul des temps compensés
La Jauge universelle est destinée à faire courir à armes égales des voiliers de différentes tailles. Une table de temps compensés de Nathanael Herreshoff, nommée « Time Allowance Table for One Nautical Mile in Seconds and Decimals » de 1867, publiée dans le premier bulletin du Boston Yacht Club[6] sert à établir les temps compensés à partir des temps réels de course.
Cette table de temps compensés, ou table d'allégeance de temps, est utilisée sauf dans le cas où une compétition a lieu entre voiliers de même rating pour la jauge. C'est ainsi qu'en 1920 la Coupe de l'America se dispute avec compensation des temps pour des voiliers jaugés suivant la Jauge universelle, alors que les coupes de 1930 à 1937 sont disputées sans compensation de temps, les Classe J de la Jauge universelle ayant le même rating de 76 pieds[7].
Classes de la Jauge universelle
En fonction de leur rating, les voiliers sont répertoriés en classes, qui sont pour les sloops (1 mât) :
↑ a et b(en) Lewis Francis Herreshoff, Capt. Nat Herreshoff, the wizard of Bristol : the life and achievements of Nathanael Greene Herreshoff, together with an account of some of the yachts he designed, Sheridan House, 1953 (ISBN9781574090048) p. 254
↑ ab et c(en) Norman Skene, Elements of Yacht Design, New York, Sheridan House, , 256 p. (ISBN978-1-57409-134-2, lire en ligne), p. 144-154, The racing yacht
↑(en) Lewis Francis Herreshoff, Capt. Nat Herreshoff, the wizard of Bristol : the life and achievements of Nathanael Greene Herreshoff, together with an account of some of the yachts he designed, Sheridan House, 1953 (ISBN9781574090048) p. 255
↑(en) Richard V. Simpson, America's Cup: trials and triumphs, The History Press, Charleston, 2010 (ISBN9781596293298), p. 123
(en) Temple to the Wind: The Story of America's Greatest Naval Architect and His Masterpiece, Reliance, Chritopher Pastore, éditeur : Lyons Press, (ISBN1-59228-557-0)
(en) Elements of Yacht Design, Norman L. Skene, (1904,1938..) 2001, éditeur : Sheridan House, (ISBN9781574091342)
(en) Lewis Francis Herreshoff, Capt. Nat Herreshoff, the wizard of Bristol : the life and achievements of Nathanael Greene Herreshoff, together with an account of some of the yachts he designed, Sheridan House, 1953 (ISBN9781574090048)