Jeu “8″

Vous avez séché, cet été, sur le Jeu n° 7 et la photo de Jo’s Toy.

Comme convenu depuis le Jeu n° 1 (!), je vais enfin vous proposer un engin récent. Histoire de ne pas passer pour un vieux crouton qui ne s’intéresse qu’aux engins du siècle dernier. En plus, ce n’est pas vraiment difficile…

Ci-dessous une photo d’un engin à hydrofoils.

Quel est son nom ?

Qui est son géniteur ?

?

Et le mile !

Après le record sur 500 m, l’Hydroptère vient de s’offrir le 12 novembre le record sur 1 mile avec une vitesse de 50,17 noeuds ! Record qui, comme d’habitude, doit être validé par le WSSRC.

A noter le nouveau mécène Suisse, Audemars Piguet qui jusqu’à présent, en plus de sponsoring en voiture, cricket, golf…, aide l’équipage du “Décision 35“, Lady cat.

L’objectif de 2009 est atteint : records de vitesse absolu. Si les objectifs restent les mêmes que ceux définis jusqu’à présent,  reste à se tourner vers les records hauturier…  Avec la même monture ?

Nous avons quelque fois évoqué sur ce blog les règles du WSSRC, je vous recopie ci-dessous le passage relatif à ce record dans le Rules book de l’ISF/WSSRC (merci Christian, concil menber du WSSRC) :

The course of one nautical mile :

Rules for the course of one nautical mile shall be identical to the 500 metres rules except that 500 metres shall be substituted by 1852 metres. There will be no divisions or classes and all attemps will be considered as Private Events.

Ci-dessous, très belle photo de Guilain Grenier pendant cette campagne de vitesse

l'Hydroptère - photo Guilain Grenier 2009

La fin d’une histoire… le début d’une nouvelle aventure !

Paul Larsen “jette l’éponge”, il met un terme à sa recherche de vitesse avec Vestas Sailrocket.

Je n’aime pas trop le fait de reprendre des informations d’un autre site, mais pourquoi priver les lecteurs de cette information ? Nous suivons depuis longtemps l’histoire de ce team, dont la communication devrait être prise en exemple par d’autres projets, cette belle aventure mérite bien un dernier “papier”.

Vous trouverez sur le Yachtpals, l’original de cet article dont je reproduis le texte ci-dessous.

D’autres informations prochainement, sur le blog de Paul et le site officiel.

Merci à Guy pour ce scoop (les lecteurs de “Foilers !” sont sur le qui-vive).

Article du site Yachtpals du 29 octobre 2009

Le team Sailrocket – site Yachtpals (DR)

Well, it looks like it’s over. Today was officially the last day of our record attempt. the wind wasn’t forecast to blow… and it didn’t. Soon we will be packing up VESTAS Sailrocket for the last time on the lawns of the Walvis Bay Yacht Club. Yesterday I felt pretty choked up at the end of our last run. We topped 50 knots for two of yesterdays three runs despite average winds of only 22 and 23 knots on each. The boat was in brilliant form. As easy to sail as any other well developed boat. No evil vices, no tricks… just easy, fast sailing. Very few boats could just go and bang out 50 knots as easily as this boat can, run after run. I feel that we have finally refined her to the point where we could put any decent, thrill seeking sailor in that boat and send them down the course on their 50 knot way.

I savoured every moment of the day. When it was over, I felt that I could have just sat out there on speed-spot with Helena and the boat alone for hours thinking of the journey that had just ended. I walked back to the cockpit in the twilight and thanked Helena for sticking with me and my crazy dreams all this way. Then we lowered the rig and brought her back across the lagoon for the last time.

It seems that we have been hitting some sort of speed limiter around 52 knots (60mph). Time and time again we have hit this peak speed. We have tried sailing in different conditions and using different settings. I have modified the fences on the foils and polished the surfaces  until they are mirror like. So, something is not right. Even in gusts to 27 knots we never hit the mid-high 50 peaks necessery to drag up a 50+ average over 500 meters. The foil is obviously still working though as the boat sails beautifully… but she seems reluctant to go faster. No doubt we could work through this problem. If we had one more shot then I would chop off about 25% from the rudder and remove 50% of the fence area. We only need to find another 2 knots…less in fact! Unfortunately this would require a whole nother world record period with the time and expense that goes with it. It’s a big comittment. If it was our only option… then that is what I would do. But it’s not. That same resource can go into the real future of the project. As a team we will discuss this. We know we can go faster… I also know that Hydroptere, Maquarie Innovations and the kitesurfers can go faster. The kiters are set to tear up Luderitz lagoon in the coming weeks and I’m sure they have fire in their eyes.

This morning was terrible. The reality of the situation is beginning to sink in. We didn’t make it to the summit. We achieved a hell of a lot… but the final chapter hurts like a mother. Oh well, get over it and move on. My appetite to succeed in this field has not been satisfied… in fact, my hunger grows.

I would like to thank all of you who have followed or endeavour. You have all supported us in one way or the other. I even like the criticism’s. It keeps it real and usually just serves to motivate me more. I read all the comments posted relating to our project and consider them all.

VESTAS have been brilliant in their support. They insisted from the start that they will stand shoulder to shoulder with us and have stayed true to their word. I couldn’t have hoped for a better title sponsor.

The journey, the passion, the thrills and spills… they have all been real. I hope it has come across that way.

So this marks the end for this current boat. A boat that will oneday be remembered as a true pioneering breakthrough. I will put her away in cotton wool with full documentation of her settings and configuration. She deserves respect. Malcolm designed a wonderful craft that managed to make it to the end  of a very tough learning process for we humans. Both myself and the boat carry the scars from that struggle. I’m proud of them all.

But… one end also marks a new beginning. Some of you have been quite perceptive actually. We will announce more within the week.

yep… the hunger remains alright.

Thanks again to you all.

Cheers, Paul and the team.

Question/réponse-2 : Mesure de la pression hydrostatique à plus de 50 noeuds ? par Xavier

Rappel :

Vous avez une interrogation et vous pensez qu’un lecteur de « Foilers ! » pourrait avoir une réponse intéressante. Vous m’envoyez un mail avec votre proposition de question ou de sujet de discussion, je la diffuse, ou pas !

Mesure de la pression hydrostatique à plus de 50 noeuds ?

Bonjour,

Lecteur assidu de “foilers” et tout particulièrement de “l’aile d’eau” de Luc Armant, je voudrais profiter de cette rubrique Q/R…
Ma question est : peut-on avoir une mesure de la pression hydrostatique correcte, même a plus de 50 noeuds?
Je pense a un dispositif semblable à un tube de pitot (en (b) sur l’image du lien : http://www.centennialofflight.gov/essay/Theories_of_Flight/Ideal_Fluid_Flow/TH7G3.jpg… les “trous” sur le pourtour du cylindre sont-ils dans la couche limite, et dans ce cas je mesure bien la pression statique, ou y a t-il (malgré les soins apportés a l’état de surface) apparition d’une bulle de cavitation?

Pour contourner le problème, peut-on envisager deux prises de pression dynamiques, de géométries différentes, afin, via un étalonnage, d’en tirer la pression statique? dans ce cas, existe-t-il beaucoup de bassins permettant d’étalonner ce système?

Merci d’avance,
Xavier Labaume

 

Suite le 30/10/09 par Gurval

Suite à une réponse de Gurval, j’ai reçu une image et un petit texte qui va relancer cette question puisque Gurval propose une piste de résolution…

Message de Gurval le 30/10

Voila un petit dessin pour illustrer ce à quoi j’ai pensé, et l’idée de base la voici :
La pression statique peut se trouvé grace au differentiel entre la pression dynamique de surface et celle de profondeur. C’est à dire qu’en soustrayant 2 pressions dynamique ont trouve une pression statique, quelque soit la vitesse. Pour mettre en pratique tout ça, j’ai pensé a un truc dérivé de ce qui est utilisé en pèche.

Il faut que l’aile d’eau ait 2 lignes, une avant et une arrière, hors de l’eau elles sont attachées sur un triangle qui reçoit la ligne du CV. Sur les ligne il y a une sorte d’entonoir ( T1 et T2) comme une tuyère pour pouvoir régler leur fermeture. T1 est fixe sur la ligne avant, T2 coulisse sur la ligne arrière et sont poids est règlé pour qu’elle flotte juste en dessous de la surface. Comme elle freinent un peu elle tirent la ligne vers l’arrière et crèent un angle et donc un changement de longueur. Sachant que la tension de la ligne avant est très supérieur à l’arrière, on règle les tuyères en fonction pour qu’a la profondeur voulu elles déforment les lignes à l’identique. Lorsque l’aile d’eau plonge T1 tire plus que T2 ça tire la ligne avant, lorsque l’aile remonte T1 remonte  aussi et tire moins que T2 qui deforme la ligne arrière.

Voila le truc. C’est peut être pas la meilleur manière de jouer avec la difference de pression, on peut prendre 2 sondes pitot aussi….

Par Gurval Lego le 28/10/09

Hydrofolie, foiler “historique” !

Il y a plusieurs mois, j’ai utilisé le Jeu n° 6 pour présenter le trimaran Hydrofolie à ceux qui ne le connaissaient pas. Les réactions ont été assez nombreuses, et m’ont confirmé l’intérêt de consacrer un article à ce bateau. Depuis, j’ai eu l’occasion de rencontrer son propriétaire lors du Golden Oldies Trophy du mois de juin et d’en apprendre un peu plus sur lui. Alors que je compilais des infos sur la bête, qu’est ce que j’apprends ? L’animal est à vendre ! Vite vite, mon clavier, il faut vite que j’essaye de réaliser un sujet à la hauteur de ce bateau.

Hydrofolie tel qui l’était lors de sa mise à l’eau en 1979 – photo A. Labbé

I – Hydrofolie période course

La naissance

Hydrofolie est né en 1978 du désir d’Alain Labbé de courir, la transat en double et l’Ostar (transat anglaise en solitaire), sur un petit trimaran rapidement réalisable à faible coût. C’est Xavier Joubert, constructeur de Pen Duick VI, architecte de Kriter IV et ingénieur de la marine à Brest, qui dessine Hydrofolie. Le financement nécessaire à la réalisation d’Hydrofolie, 350 000 francs, est trouvé auprès du Syndicat National de la Presse Quotidienne Régionale. Cette somme est bien inférieure à celle dépensée pour réaliser, à la même époque, Paul Ricard. Le timing est serré, il est donc décidé de répartir la construction entre différents chantiers. Le chantier Pichavant de Pont Labbé est sélectionné pour construire les bras et la coque centrale. Les Constructions Mécaniques de Normandie à Cherbourg réalisent les flotteurs ainsi que le bras circulaire (réglage de la GV) et enfin le safran. La SNIAS à Toulouse, habituée à réaliser des pales d’hélicoptères, prend en charge la réalisation des foils (aidée de deux fabricants de fibre de carbone et de verre).

Les foils

Les foils sont au départ prévus pour être fabriqués en aluminium, mais ils sont finalement réalisés à partir d’un noyau en mousse recouvert de tissus de verre renforcé de carbone et stratifié sous vide. Ils sont, lors de la mise à l’eau, fixés par une charnière à l’intersection du bras et du flotteur. Une jambe de force permet de récupérer une partie des efforts et de jouer sur l’inclinaison du foils. Cette jambe de force est articulée dans sa partie inférieure et coulissante au niveau de son accroche sur le bras. Trois positions sont prévues : au repos – contre le bras ; à 45° – en position “portance” ; à la verticale – comme une dérive.

Vues d’Hydrofolie lors de sa mise à l’eau – Les cahiers du Yachting avril 1979

Les essais et la première course

Les premiers essais sont encourageants. Les foils se comportent comme des amortisseurs et Alain Labbé et Loïc Caradec, bloquent plusieurs fois le speedomètre à 20 nœuds. Le bateau remonte bien au vent et les foils entre en action vers 6/9 nœuds. Ils stabilisent le bateau et limitent les mouvements verticaux, si bien que le bateau navigue très plat. Au portant, l’effet des foils n’est pas significatif. Mais après quelques heures de navigations, une partie métallique destinée à maintenir le foil tribord se déforme, ce qui entraîne une diminution l’incidence du foil. Le départ de la transat est trop proche pour pouvoir réparer, Hydrofolie prend donc le départ avec un foil abîmé. Après 5 jours de course, il est classé 5ème, ce qui une relativement bonne place par rapport aux conditions de mer qui ne lui sont pas favorables. Alors que Loïc Caradec est à la barre et qu’Alain Labbé dort, le foil tribord “décide de lâcher”. Un renfort métallique, qui fait partie du système d’articulation du foils (8 mm d’épaisseur), vient de se déchirer. Impossible de continuer dans ces conditions, le foil de 70 kg est remonté sur le pont, c’est l’abandon.

Articulation du foil, jambe de force coulissante – photo Trimarans et autres multicoques

Premières modifications

Dès le départ, les concepteurs avaient dans l’idée de réaliser un hydrofoil en 2 étapes : une première où les foils n’avaient pour but que d’aider les flotteurs, la seconde où le bateau pourrait entièrement décoller. On peut supposer que les déboires rencontrés dès la première étape, ont fortement compromis ces plans. Lors de la mise à l’eau, et comme on peut le voir sur le petit plan, le bateau ne dispose pas de dérive centrale. Elle a été rajoutée, après la transat de 1979, pour améliorer la remontée au vent surtout par gros temps, mais aussi en cas d’avarie de foil.

La suite

Après la transat en double 79 le bateau participe à la Transat Anglaise de 1980 et se classe 10ème. Puis il participe à la Route du Rhum 1982 sous le nom de Club Montaner mais il abandonne. Le bateau est ensuite racheté par un Malouin qui l’inscrit à la transat en double 83 sous le nom d’INO. Il abandonne aux Açores suite à la rupture de la dérive centrale. Le bateau est ensuite racheté par un costarmoricains et est basé, à la fin des années 80, à Saint Brieuc. Repeint en jaune, il portait dessiné dans l’étrave un “blaireau” !! Il devait en effet recevoir le parrainage de Bernard Hinault (pour ceux qui ne savent pas “le blaireau” était le surnom d’Hinault). Il devait participer au Rhum 90 mais il n’en fut rien. Après 1990, mon “indic.”, qui m’a fourni ces précieuses informations, a perdu sa trace. Après la transat 83 des transformations furent envisagées dont la mise en place de foils en Y inversés type Sylvestre Langevin. Mais se sont des foils à 45° implantés sur les flotteurs qui furent installés. Depuis presque 10 ans, il est la propriété de Philippe Laperche, dentiste à Auray.

Et aussi

Loïc Caradec, co-skipper d’Hydrofolie avec Alain Labbé lors de la transat en double de 1979, faisait aussi partie du Groupe Graal. Ce cabinet d’architecture donna naissance au trimaran Royale. Durant une courte période, des foils montés sur amortisseurs oléopneumatiques de Citroën (bien avant l’Hydroptère et ses écrêteurs à gaz), furent testés. Loïc Caradec est décédé lors de la Route du Rhum  86(retournement du catamaran géant Royale). Une très belle exposition photo, sur le quai qui porte son nom, lui était consacrée à la Trinité Sur Mer du 31 mai au 31 août.

Hydrofolie en chiffres lors de sa mise à l’eau

• Long : 13 m
• Larg : 9,70 m
• Poids : 3,5 t
• Voilure au près : 96 m²
• GV : 35 m²
• Foc : 41 m²
• Spi 140 m²

Hydrofolie – revue Bateaux date indéterminée (DR) - photo via Gary Baigent

II – Hydrofolie version course-croisière

Hydrofolie au large du Morbihan – photo Jacques Vapillon 2006

Le passage de la version course à la version course-croisière

Il me manque malheureusement un pan de l’histoire de ce bateau. Qui a réalisé les modifications qui ont permis de le fiabiliser et d’améliorer son habitabilité, quel chantier, quel architecte ? Toutes les modifications ont-elles été réalisées au même moment ou en plusieurs fois ? En comparant l’aspect d’Hydrofolie lors de sa mise à l’eau et de récentes photos, les modifications ci-dessous ont été réalisées :

• Modification des superstructures, suppression du rail d’écoute de grand voile courbe, augmentation du volume intérieur (à l’arrière), modification du plan de pont (casquette…).

Pont d’Hydrofolie – photo P. Laperche 2009

• En 83, la dérive centrale était pivotante, avec un puits intérieur (j’ai un informateur de talent). La dérive centrale actuelle est une dérive sabre qui sort sur le pont. La dérive a donc été modifiée depuis cette date…

• Suppression des foils fixés à l’intersection bras/flotteur pour des foils, dessinés par Marc Lombard, positionnés dans des puits sur les flotteurs.

Foils sur le flotteur bâbord - photo P. Laperche 2007

• Modification du volume arrière des flotteurs. Les flotteurs lors de la mise à l’eau étaient pointus aux 2 extrémités, ce qui n’est plus le cas maintenant. Ce dessin particulier était à l’époque une spécificité du trait de crayon de Xavier Joubert. Les flotteurs ont été soit coupés, soit la partie arrière a été modifiée.

Flotteur lors de la mise à l’eau – photo Trimarans et autres multicoques

• Nouveau gréement, mât aile rotatif et basculant alu (Maréchal), gréement dormant Kevlar, jeu de voiles North Sails.

Mat alu rotatif (maintenant inclinable) – photo P. Laperche 2004

Check-up

Après 30 ans de bons et loyaux services, le bateau a eu le droit à un nouveau check-up et à la reconstruction d’une partie du bras de liaison au chantier Technologie Marine Charlie Capelle.

Hydro. après son check-up - photo P. Laperche 2009

Hydrofolie safran relevé, bateau « beachable » - photo Philippe Montjoyeux 2009

Dans la foulée, Hydrofolie était au Challenge Estuaire 2009, rassemblement de multicoques de la côte Atlantique. Philippe a fait le déplacement de la Trinité avec son fils de 12 ans ! Ce qui montre combien ce bateau est “safe”. Au cours de l’été, il est  aussi descendu de la Trinité vers la Corogne, avec un équipage familial, à une moyenne de 10 nœuds et avec des pointes à 23 nœuds !

Challenge Estuaire 2009 – photo Philippe Echelle

Challenge Estuaire 2009 – photo Philippe Echelle

Hydrofolie en chiffres aujourd’hui

• Long : 13 m
• Larg : 9,30 m
• Tirant d’eau : 0,60 / 1,80 m
• Poids : 3,5 t. prêt à naviguer

Equipement

• Couchettes : 5
• Eau : 50 l
• Moteur HB 15 cv
• GPS, VHF, Loc speedo sondeur, radio
• Pilote Autohelm 4000
• Panneau solaire 70 W
• Mât alu Maréchal, mât aile rotatif et basculant
• Gréement dormant Kevlar
• Gréement courant Spectra
• Safran relevable
• Winch Harken 2006 …

Voiles

• Jeu de voiles : North Sails récent et en très bon état
• GV : 50 m²
• Solent : 38 m²
• Code 0 : 90 m²
• Spi : 120 m² avec chaussette

Informations complémentaires

• Pavillon Belge ou Français
• Structure complètement revue et révisée en 2009 (Charlie Capelle)
• Golden Oldies

Alors ?

Vous êtes intéressés ? Je rappelle que ce bijou est à vendre…

Voici un bateau qui a une histoire, qui est rapide, “safe”, dans un superbe état, qui peu beacher,… que demander de plus ?

Prix de vente, 90 000 € selon inventaire.

“Foilers !” transmettra et essaiera d’être à bord lors de la première nav. du nouveau propriétaire (quel dévouement pour ses lecteurs !).

Port de la Trinité Sur Mer – photo FM 2009

Remerciements

• Philippe Laperche
• Jean François Daron
• Gary Baigent

Sources

• Transat en double – Jean-François Buglet & Daniel Charles
• Trimarans et autres multicoques – Gérald Basseporte & Etienne Gaucher
• Les cahiers du Yachting N° 196 avril 1979 – Daniel Charles
• ” Fishbird” 2009  – Gary Baigent

La Coupe de l’America bientôt sur foils ?

“Combat de coques” est un très bon article paru dans Le Temps. Il présente le conflit entre Alinghi et Oracle comme un affrontement entre deux visions très différentes de ce que devrait devenir la Coupe de l’America.

La situation est paradoxale : c’est Oracle qui a défié Alinghi sur des multicoques géants, mais Russel Coutts défend la Coupe en monocoques:

“Ces bateaux ne sont pas faits pour du match racing. Ils sont plus adaptés à de la régate en flotte parce qu’ils virent moins bien. Pour du match racing – et la Coupe de l’America, c’est ça – il faut un voilier plus combatif et plus manœuvrable”

Resté chez Alinghi, son (ex?)  pote Brad Butterworth a une position inverse:

“Nous avons milité pour une épreuve à plusieurs et à coûts réduits, et l’on se retrouve à se quereller à deux… Si nous gagnons, je pense que nous continuerons en multicoque. Je me battrai pour ça.”

Et Ernesto Bertarelli fait plus que le soutenir :

“On est heureux. Je m’éclate à barrer Alinghi 5 et toute l’équipe prend un pied fou avec ce nouveau bébé. Quoi qu’il arrive en février prochain, je ne regrette pas d’avoir construit ce bateau. C’est une aventure extraordinaire et on est contents de la vivre. Il y a une énergie positive qui vient, je pense, du fait qu’on est dans le juste. La voile de demain, c’est la vitesse. On veut voler. On le voit avec l’Hydroptère. Alors pourquoi revenir en arrière?”

en fait, Alinghi 5 a déjà volé !

Nouveau crash de Sailrocket

Merci à Guy* pour cette news.

Sailrocket vient une nouvelle fois de jouer la “fille de l’air”! Paul Larsen semble s’en être sortie, “sans bobo” ou presque, une nouvelle fois.

Plus d’informations sur le site yachtpals.com ou j’ai été récupérer la photo ci-dessous.

Que va faire le team qui laissait entendre que c’était peut être la dernière période d’essais de ce bateau ? L’engin a sûrement souffert,.

A suivre sur le site Sairocket et sur le blog de Paul Larsen…

Crash de décembre 2008 - photo site Yachtpals.com (DR)

* Guy Capra : http://www.alomphega.com

Question/réponse-1 : Ecoulement interface air/eau ? par Estelle

Je vous propose un nouveau type de “rendez-vous”. C’est Gérard Delerm (GG pour les intimes) qui me l’a soufflé il y a quelques semaines.

Le principe (à affiner), vous avez une interrogation et vous pensez qu’un lecteur de “Foilers !” pourrait avoir une réponse intéressante. Vous m’envoyez un mail avec votre proposition de question ou de sujet de discussion, je la diffuse, ou pas !

Je commence la série (car il y en aura peut être d’autres…) par la question posée par Estelle il y a quelques jours :

Ecoulement interface air/eau ?

Bonjour à tous,

Je m’excuse de m’incruster sans commentaires pertinents sur le sujet mais sur les conseils de Fred je viens me présenter.

Je m’appelle Estelle et je suis en 2ème année de prépa. Je veux faire un projet sur les foils mais le problème c’est que mes recherches sont vite limitées. En fait je voudrais étudier un foil en V, plus précisément l’écoulement à l’interface air/eau.

Je lance donc un appel à l’aide à toute personne qui pourrait m’aider à comprendre le phénomène. J’aimerais aussi faire une modélisation mais je vois pas trop quel profil de foil adopter pour optimiser mon étude.

SOS

Gérard (toujours lui), a déjà répondu à Estelle, mais peut être aurez-vous d’autres idées ?

Gérard Delerm dit : 5 octobre 2009 à 11:58 | Répondre

Bonjour Estelle,

Le fonctionnement d’un hydrofoil au niveau de l’interface eau/air n’est certainement pas l’étude la plus simple mais … pourquoi pas.
Je ne suis pas à la hauteur pour t’aider sur ce sujet mais je peux peut-être t’indiquer quelques directions à suivre, en particulier concernant tes recherches sur Internet (si ce n’est déjà fait) :

- Chercher des éléments d’explication du fonctionnement d’un plan profilé (un foil) dans un fluide homogène. Pour obtenir plus d’infos, je pense qu’il est souhaitable de prendre l’air comme fluide.
En d’autres termes, chercher des infos sur les sites aéronautiques (avec “aile”,”wing”,”profil”,”airfoil” etc. comme mots-clés)

- Chercher ensuite ce qui différencie les hydrofoils par rapport aux “aérofoils”.

- Lorsque tu auras une idée précise du fonctionnement d’un foil en milieu homogène (répartition des pressions autour du profil …), tu pourras émettre quelques hypothèses sur les phénomènes présents au niveau de la pénétration du foil dans l’eau et essayer de les confirmer expérimentalement.

Il est à noter que les modélistes (avions ou bateaux) sont parfois de bons spécialistes de ce domaine.
Tout en gardant à l’esprit que ce qui est écrit sur Internet n’est pas obligatoirement vrai.

Bon courage et tiens nous au courant STP,

GG

Palper en avant ou en arrière ?

Il y a quelques mois j’essayais de définir les avantages et les inconvénients des foil en T et des foils en V (article “Foils en T ou foils en V ?“). Aujourd’hui, je vais essayer de comparer deux systèmes de régulation de l’angle d’incidence des foils immergés. Pour cela, j’ai décidé d’étudier des engins prévus pour la même utilisation (loisirs) et à partir de la même architecture (trimaran). Il s’agit du Trifoiler de Greg Ketterman et du Windrider Rave de Sam Bradfield. Je ne vais donc peut être pas vraiment répondre à la question “Palper en avant ou en arrière ?” car pour chaque système il existe des variantes. Bien évidement, je ne détiens aucune vérité, ce n’est que mon point de vue. Vous êtes là pour me corriger et ça fait du bien de le savoir ! Chers correcteurs, il y aura grâce à vous, un peu moins de bêtises sur le Net…

1 – Trifoiler Greg Ketterman

Principe de fonctionnement DLA (Dynamic Leveling Affect) de Greg Ketterman

Le système comporte

• 1 foil en L solidaire du flotteur (partie basse avec profil asymétrique)
• 1 flotteur (monté sur un axe de rotation perpendiculaire à son axe principal)
• 1 système d’amortissement des mouvements : amortisseur situé entre le pont du flotteur et le mat
• 1 baguette de liaison flotteur / palpeur fixé sur le nez du flotteur
• 1 palpeur articulé fixé au bout de la baguette

Le fonctionnement

Au repos le flotteur, qui est solidaire du foil, touche l’eau ainsi que le palpeur. L’angle d’incidence est volontairement élevé (9° d’après mes observations). En effet, l’angle d’attaque maxi théorique pour un profil “classique” et à faible vitesse, semble être de 9° à 10°. Lorsque le bateau prend de la vitesse, le foil exerce une poussée verticale qui fait décoller le flotteur. Le poids du palpeur, de la baguette et de la partie avant du flotteur, exerce un couple qui fait pivoter l’ensemble foil/flotteur et donc diminuer l’incidence. La baguette «souple» permet d’amortir les mouvements du palpeur ainsi qu’un petit bras télescopique situé entre le flotteur et le mat. Sur le Trifoiler (et ses frères) le gréement sert de point fixe puisqu’il est rigidifié par le haubanage (les mats sont posés sur le dessus du bras).

Le système n’a pas seulement pour but de diminuer l’angle d’incidence et donc la traînée, il est là aussi pour l’augmenter lorsque la vitesse vient à diminuer et que le bateau à tendance à atterrir (cette remarque n’est valable que pour les lecteurs un peu “neuneu” qui n’auraient pas compris que cela fonctionne dans les deux sens !). Autre avantage de ce système, il corrige l’assiette latérale du bateau. Pendant que le flotteur sous le vent s’enfonce et que son incidence augmente, le flotteur au vent décolle et le palpeur descend “chercher” l’eau ce qui diminue l’incidence du foil au vent. L’incidence du foil au vent peu devenir négative et donc tirer le flotteur vers le bas. En résumé, c’est un système auto stable dans les deux plans.

Foil en L Trifoiler – photo FM 2005

Trifoiler version Malric Leborgne – photo M Leborgne 09/2003

Observations/remarques

Le volume du palpeur est (normalement) supérieur au couple exercé par l’ensemble palpeur/baguette + couple exercé par le poids du flotteur (son centre de gravité est situé en avant de l’axe de rotation) + force transmise par le foil. Ceci de manière à ne pas enfoncer le palpeur sous l’eau. La résultante de tous ces éléments doit plaquer le palpeur sur l’eau et bien évidemment ne pas être supérieur à son volume ! Il existe plusieurs photos où l’on peut voir les palpeurs sous l’eau le bateau à l’arrêt. Mais cela ne semblait concerner que TF2, Longshot et Avocet. Dans ce cas, le palpeur sortait de l’eau grâce au réglage manuel et/ou à la portance de la carène du palpeur. Un des points importants lors de la réalisation d’un tel système, est la position et l’angle fait par la résultante verticale du foil par rapport à l’axe de rotation de l’ensemble. Si cette résultante est un peu en avant de l’axe de rotation, alors le palpeur risque de décoller et le foil augmentera naturellement son incidence (j’ai testé pour vous sur PK !). Si cette force est trop en arrière de l’axe de rotation, le palpeur ira faire de la plongée.

Palpeur immergé sur TF2 - site de G ketterman

Ce système permet de tenir compte de la hauteur des vagues puisque le palpeur suit le relief du plan d’eau et redonne de l’incidence lorsqu’une vague arrive. De plus, le palpeur étant situé en avant de l’ensemble, la nouvelle incidence est donnée avant l’arrivée de la vague et non pas après ! Une remarque toutefois : la valeur est moyennée puisque le système est équipé “d’amortisseurs”. Mais dans le cas d’une forte houle ou d’une vague plus haute que les autres (même si je sais que ce genre d’engin navigue en eau calme), un système à traînard se fera peut être surprendre ! ?

Je n’ai pas pu le vérifier, mais il semble possible que des butées mini et maxi existent. Sur les TF 22, il est possible depuis le cockpit de donner de l’incidence aux foils en tirant sur deux bouts reliés au nez des palpeurs. Il est aussi possible de voler très haut avec les palpeurs décollés, il semble donc qu’il y ait une butée mini ou alors que les bouts de réglage soient bridés ? Dans ce cas de figure, que ce soit lié à une possible butée ou au bout de réglage bridé, il n’y a plus régulation et donc risque de décrochage !

Palpeurs décollés - Multicoque magazine N°70 août-sept 1998 Photo Didier Fayadas

La distance foil/palpeur détermine la vitesse de réaction par rapport à un changement (vague…). Cette distance influe sur la “valeur de régulation”. Pour l’arrivée d’une vague ou un changement d’altitude ou de vitesse : grande baguette, petite variation d’incidence ; petite baguette, grande variation. Pour certains systèmes de régulation (électronique par exemple) ce paramètre est appelé le “gain”. L’angle de la baguette par rapport au flotteur (position du palpeur sur le plan vertical) détermine l’angle d’incidence au démarrage puis par la suite “l’incidence modifiée”(angle départ moins régulation).

Quelques engins basés sur un système approchant

• Force 8 des frères Pattison (mais rotation du plan porteur seul, jambe de force fixe)
• Kiteboatspeed sur la base d’un Trifoiler
• Brest Nautic de M Gahagnon (foils en U)
• O Paf des frères Durand (foils en O)
• Twinducks de T Kinoshita, K Horiuchi, H Kanou, Y Sudo, H Itakura (foils avant)
• PK de F. Monsonnec (copieur !)

2 – Windrider Rave Sam Bradfield

Principe de fonctionnement régulation par Sam Bradfield

Le système comporte

• 1 foil en T fixe (calé à + 2.5°), avec un volet sur le bord de fuite du plan porteur
• 1 système de tringlerie passant dans la jambe de force et reliant le volet à la tête du foil
• 1 “traînard” relié à la tringlerie, et dont l’axe de fixation est parallèle au bras de liaison

Le fonctionnement

Au repos le volet de bord de fuite du plan porteur (profil de base symétrique) est cabré vers le bas. Ce qui déforme artificiellement le plan pour créer une portance élevée. Cette position cabrée vient du fait que le traînard qui plonge dans l’eau, est soumis à la pression de l’eau ce qui à tendance à le soulever. Lorsque le bateau prend de la vitesse, le foil dont le plan est cabré, fait décoller le bateau. Dans le même temps le traînard, de part son poids, descend et se rapproche du foil. Ce déplacement du traînard relève le volet et donc diminue l’incidence du plan porteur. Lorsque le bateau atteint une certaine hauteur de vol, le volet peut dépasser la position neutre et passer en position haute, ce qui inverse le sens de la portance. Le système permet donc aussi, puisque les 2 foils avant en sont équipés, de réguler l’équilibre latéral de l’engin.

Flotteur et foil du Windrider Rave - photo FM 08/2008

Foil du Windrider Rave - photo FM 08/2008

Windrider Rave – photo FM 08/2008

Observations/remarques

Il est possible de régler l’incidence manuellement en tirant sur des sandows (reliés à la tringlerie). Ces sandows doivent, je pense, jouer le rôle d’amortisseurs pour que les modifications d’incidences manuelles ne soient pas trop brusques.

On peu imaginer que si un flotteur décolle trop (rafale) et que le bateau prend de la gîte, le traînard redescendrait vers la surface ce qui diminuerait l’incidence. Sur le papier cela parait logique. En réalité ne sais pas si ce mouvement peut se faire suffisamment rapidement pour réussir à éviter une “figure de style” ! Il existe pas mal de photos ou de vidéos de Windrider victimes de forts coups de gîte et de décollage complet d’un foil. De même, il semble que sur ce bateau, le pilotage soit réservé pour les pieds (idem Trifoiler), que les voiles sont souvent au taquet, et enfin que les mains soient réservées au pilotage des sandows connectés au foils. Ce qui me fait penser que le pilotage par palpeur a besoin d’une aide pour réguler la portance en fonction de l’état de la mère ou de la gîte….

Photo extraite d’une vidéo mise en ligne par European hydrosail system revendeur Windrider

Quelques engins basés sur un système approchant :

• Windrider, Scat, Eifo… de Sam Bradfield
• Moth à foils de X et Y et Z (bien entendu)
• Bandernacht, Ceres, Calliope, de G Chapman
• Mirabaud, AET, Thomas Jundt et son design team

3 – Les “+” et les “–” de chaque système

a) Palpeur en avant du foil type Trifoiler

Avantages

• Pas de pièce mobile sur le foil
• Régulation suivant l’état de la mer
• Foil d’une seule pièce calcul de portance «simplifié»
• Pas de jonction foil/volet, meilleur profil, traînée plus faible
• Variation de la forme du foil et de son profil plus facilement réalisable
• Possibilité de réaliser un foil en L, U …
• Réalisation plus facile

Inconvénients

• Présence de palpeurs & baguettes, poids supplémentaire
• Fragilité du système de liaison foil/palpeur (système poussé plutôt que tiré)
• Rotation de l’ensemble jambe de force/plan porteur, détermination de la position de l’axe de rotation et du positionnement du palpeur pas très évident à réaliser…
• Mouvement du bord d’attaque donc possibles risques de décrochement (?)
• Présence d’un flotteur, traînée plus importante qu’avec «traînard » ?

b) Palpeur ou traînard en arrière du foil type  Rave

Avantages

• Pas de palpeur et de baquette, moins de risques de casses
• Foil et jambe de force fixe (juste un volet mobile sur l’arrière du plan) fixation plus évidente car sans axe de rotation
• Foil fixe, pas ou faible mouvement de la résultante
• Bord d’attaque fixe, moins de risques de décrochements (zone sensible)
• Pas de « flotteurs », moins de traînée… ?

Inconvénients

• Pas de régulation par rapport à l’état de la mer…
• Nécessité d’une commande à la main pour réguler l’assiette latérale et la hauteur de vol suivant l’état de la mer (je peux me tromper).
• Au vu du point précédent, « obligation » d’avoir les écoutes aux taquets
• Calcul de la portance plus difficile
• Affinement plan ou forme particulière plus compliquée à réaliser
• Foil en L en U … difficilement réalisable
• Construction foil plus complexe

4 – Et pourquoi choisir entre les deux systèmes ?

Sur le Stress Boat de Christophe Chenot, le foil avant était au départ équipé d’un palpeur, puis ensuite d’un traînard pilotant le plan porteur du safran (safran placé à l’avant du bateau, foil avec rotation complète du plan porteur). Quand aux foils disposés à l’arrière, ils étaient pilotés par des palpeurs ! J’ai eu la chance de naviguer sur ce bateau, cela fonctionnait très bien…

Stressboat – Photo FM 2004

5 – Petites digressions

A plat !

D’après Gérard Delerm, le fait de naviguer très à plat est une caractéristique des “foilers” qui a assez impressionné Yves Parlier lorsqu’il a comparé les engins de ce type présents sur le marché (Rave et Trifoiler) au cata à redans (Morisse). Yves Parlier avait essayé ces engins avant de se lancer dans l’aventure Hydraplaneur.

Catamaran à redans "Morisse & Naulin" - photo FM 2005

La viande au vent !

Toujours d’après mon ami Gérard Delerm, sur ces deux canots (Trifoiler & Rave), dans le cas ou la portance du foil au vent est très négative, cela occasionne de la traînée dont on pourrait se passer (au moins en partie), en utilisant le poids de l’équipage. La solution du rappel peut en effet limiter le travail de régulation latéral et donc la traînée, mais sur Longshot et ses petits frères, l’optique est la vitesse maximum, donc une faible prise au vent…

Les centristes

Et oui, il y en a ! David Knaggs et les frères Tisserand, ont choisie de ne réguler ni en avant, ni en arrière, mais en latéral. Petit rappel sur : Historique des systèmes mécaniques de régulation de l’incidence des foils 3/3.

Sans contact

Cela dépasse le sujet de cet article, mais les régulations par “palpeur de surface” sont gourmandes en traînée. Ce qui ne serait pas le cas de la régulation développée par G Baker sur Monitor puisque celle-ci se fait sans élément de régulation en contact avec l’eau, mais par l’intermédiaire du gréement. Le gréement par contre oscille, ce qui pourrait générer des perturbations de l’écoulement ? Peut-être mais là ou je rejoins les défendeurs de ce type de régulation très peu étudiée, c’est que le gréement oscille de toute façon en raison des déformations de la surface (même avec un bateau régulé en altitude). Mais surtout, la densité de l’air est bien inférieure à celle de l’eau et les ailes aériennes supportent bien mieux les mouvements et déformations que celles situées sous l’eau. Pour ceux qui en doutent, il suffit de jeter un œil à l’état de surface des ailes d’avions !

Et une régulation manuelle ?

A ma connaissance, une régulation manuelle est un système qui n’a jamais pu fonctionner et qui ne peut être que moins précis qu’un système automatique ! Il y a bien des engins avec possibilité d’intervenir manuellement, mais le système est tout de même au départ mécanique. Je pense que l’être humain ne dispose pas de la rapidité nécessaire pour réaliser ce type d’opération : détection, estimation, action ! L’ampleur de la modification d’incidence ne correspondrait pas à ce qui est nécessaire ou l’ordre arriverait trop tard. Surtout que le pilote à déjà de quoi faire : gréement et direction. Le mode manuel est surtout intéressant pour le décollage et dans des conditions particulières. Ce n’est pas vraiment du pilotage, c’est surtout du “bridage”. A mon humble avis, le seul système de régulation manuel qui peut fonctionner est celui qui est directement relié au corps du pilote comme dans le cas d’une planche monofoil, du surf à foil ou de l’Air chair. Voilà théoriquement ma philosophie. Mais, il y a un “mais” dont je ne peux pas parler…

6 – Conclusions

Alors, quel système est le meilleur, palpeur en avant “type Ketterman”  (ou Hook) ou traînard “type Bradfield” (ou Philips et Shaughnessy modifié) ? Même si en nombre d’engins, équipés, c’est bien le traînard qui “gagne”, en terme de vitesse maxi atteinte, c’est le palpeur en avant qui l’emporte. Si vous en doutez, je vous propose de visionner cette petite vidéo : Trifoiler VS Rave

Pour ma part, j’ai bien une préférence, j’espère qu’elle n’est pas trop facilement détectable à la lecture de cette article ! ?

Bon aller, à vous de vous déchaîner en mises au point….. !

Record à 51 noeuds pour l’Hydroptère!

Le site de l’Hydroptère vient d’annoncer avoir atteint “plus de 51 noeuds sur 500 mètres” à Hyères aujourd’hui*, en présence d’un commissaire du WSSRC.

Photo ©Gilles Martin-Raget

Avec l’homologation par le WSSRC, Alain Thébault et son équipe sont désormais les voileux les plus rapides du monde. Des voileux avec un  bateau qui flotte même quand il est arrêté, et qui marche aussi bâbord amures, tribord amures, au près, au largue, et sur lequel on peut déboucher du champagne et inviter des copains sans qu’il coule. Bravo !

Merci à facebook et à Thierry Seray pour l’info, plus efficaces que le flux RSS de l’Hydroptère qu’on attend toujours…

(* j’ai pas pu résister )

Communiqué de presse:

l’Hydroptère détenteur du record absolu de vitesse à la voile !

l’Hydroptère est devenu le voilier le plus rapide de la planète sur 500 mètres, avec une vitesse moyenne de 51,36 nœuds, hier en fin de journée en rade d’Hyères.

l’Hydroptère détrône ainsi le kitesurfer Alex Caizergues qui avait porté ce record à 50,57 nœuds en Namibie l’an dernier.

Alain Thébault et son équipage ont également pulvérisé le record de vitesse sur un mille nautique, le portant de 43,09 nœuds à 48,72 nœuds.

Ces deux records mondiaux témoignent de la fiabilité et de la performance du trimaran volant et récompensent le travail et l’implication du « Pack Hydroptérien ».