« Ca ne vole pas, mais ça a de grands foils ! »

29 août 2008
Banque Populaire V et BP III - Lorient 29/08/08 FM

Banque Populaire V et BP III - FM Lorient 29/08/08

Je n’ai pas pu résister à l’envie de vous envoyer quelques photos des canots à foils qui font trempettes "chez moi", à Lorient. Même si le but de ces plans porteurs n’est pas le décollage du bateau, ce type de foil est devenu, depuis de nombreuses années, des appendices "indispensables" au bon fonctionnement des trimarans de course.

A côté des 40 m de BP5, le 60 pieds BP3, lui aussi équipé de foils d’appoint, paraît petit (18.28 m) !

Dans la catégorie engin "non motorisé" et après ceux de l’Hydroptère, les plans porteurs de BP5 sont sûrement les plus grands foils au monde. Skippé par Pascal Bidégorry, ce plan VPLP et Team BP a été mis à l’eau le 26 août. Il a été construit en 24 mois par JMV et CDK. Les foils eux, sont l’œuvre de C3 technologie (anciennement CRAIN) et ont demandé pour leur réalisation, pas moins de 500 couches de carbone !

BP5 est le plus grand trimaran de course océanique au monde. Son baptême est prévu début Octobre à Nantes. Viendrons ensuite des  navigations et validations. Le record de la Route de la découverte est planifié mi-décembre, suivi de Miami New York, du record de l’atlantique et enfin du tour du monde en 2009 …

L’accès au bateau étant interdit au public (même aux foilomaniaques comme moi !), je n’ai malheureusement pas pu dégainer mon mètre et prendre en photo le profil du foil !

Un flotteur et son foil – FM Lorient 29/08/08

Un flotteur et son foil – FM Lorient 29/08/08

Quelques chiffres

Foils

  • Rayon : 3 m
  • Poids : 250 kg
  • Portance à 40 nœuds : 19 tonnes (80% des 24 tonnes du bateau)

Canot

  • Longueur coque centrale : 40 m
  • Longueur flotteurs : 37 m
  • Largeur : 23 m
  • Tirant d’air : 47 m
  • Surface de voile : 1000 m² au portant
Hubert Desjoyaux du chantier CDK - Lorient 29-08-08 FM

Hubert Desjoyaux du chantier CDK - FM Lorient 29-08-08


FORCE 8, "le virage …"

20 août 2008

Depuis son démarrage, au début du siècle dernier, le développement des voiliers à foils est passé par l’utilisation de plusieurs types de plans porteurs : en échelles, en V et enfin les foils immergés à contrôle de l’incidence.

Aujourd’hui, deux types de foils coexistes : foils en V (l’Hydroptère, Spitfire, Sailrocket ?…) et les foils immergés, le plus souvent en T (Moth, Mirabaud, Windrider…).

Bateaux N° 305 octobre 1983

Bateaux N° 305 octobre 1983

"Le virage"

Force 8 et Philfly de Philip Hansford, sont de très beaux exemples du virage adopté par quelques concepteurs au cours des années 70. Virage des foils en V, sensibles à la ventilation, vers des foils en T.

La technique du foil immergé (T ou L comme sur les Trifoiler) a été inventée par Christopher Hook. Idée qu’il développa en Angleterre et aux Etats-unis sur des engins à moteurs.

Force 8 est le fruit d’un long développement réalisé en Angleterre durant de nombreuses années par les frères Pattison. Le principal objectif de ces architectes était de battre le record de vitesse en classe open qui, à l’époque, stagnait autour de 23 nœuds. Record qu’ils souhaitaient battre à la semaine de vitesse de Weymouth. Il leur fallait donc résoudre le problème généré par les vagues présentes à Portland Harbour. L’utilisation de foils en T était leur réponse aux problèmes de ventilation rencontrés par les foils en V.

Les foils

Sur Force 8 comme, bien des années plus tard, sur les Trifoiler de Greg Ketterman, le foil au vent pouvait passer en incidence négative afin de tirer le flotteur vers le bas. Architecture qui, si elle est bien maitrisée, permet de se passer de la régulation de l’assiette latérale par le déplacement du pilote.

Document “The design of a sailing hydrofoil F8” D Pattison

Document “The design of a sailing hydrofoil F8” D Pattison 1983

Si sur les engins de Greg Ketterman (TF20, Long shot…), c’est le foil entier qui pivote et sur ceux de Samuel Bradfield (Windrider, Eifo, Scat…) seulement un volet de bord de fuite, sur Force 8, c’est le plan porteur entier qui pivotait, la jambe de force restant fixe.

 

Document « UCL Enginnering » Doug Pattison

Document « UCL Enginnering » Doug Pattison, non daté

 

La régulation

Les palpeurs étaient du type «en avant» et non «en arrière» comme le système de traînard immergé développé par Sam Bradfield ou ceux planants de G & E Chapman (ou Philip Hansford). Les frères Pattison avaient imaginé un système de pilotage identique à celui des avions. Une mécanique complexe permettait de réguler l’assiette latérale par l’intermédiaire d’un volant et de réguler la hauteur de vol en tirant ou poussant ce même volant ! Ce système venait en complément des palpeurs dont étaient équipés les foils avant. La direction étant contrôlée, aux pieds, par l’intermédiaire d’un palonnier.

Document “The design of a sailing hydrofoil F8” D Pattison 1983

Document “The design of a sailing hydrofoil F8” D Pattison 1983

Le gréement

Les foils n’étaient pas les seuls éléments particuliers sur Force 8. Le gréement était constitué d’une voile épaisse symétrique, faiblement efficace par petit temps mais supportant sans distorsion, de forts vents apparents. Un gréement épais à forme réversible avait été étudié mais écarté en raison de sa complexité. Pour contrecarrer la faible portance d’un profil symétrique par rapport à un profil réversible, la surface avait été augmentée de 30% (passant de 10 à 13 m²) et un flap avait été rajouté sur une partie du bord de fuite. Des essais de mise en place de générateurs de vortex avaient aussi été réalisés mais sans succès.

Dimensions

  • Long : 6.14 m
  • Largeur entre foils : 3.66 m
  • Largeur totale : 4.8 m
  • Hauteur mat : 6.5 m
  • Poids avec pilote : 220 kg
  • Poids canot : 142 kg
  • Surface voile : 13 m²
Document « UCL Enginnering »Doug Pattison

Document « UCL Enginnering »Doug Pattison

Construction

Coque et flotteurs avaient été réalisés, sur moule male, en sandwich mousse polystyrène/fibre de verre et résine époxy.

Les foils étaient en fibre de verre statifiés en moule femelle, avec des axes en inox de fort diamètre. Les jambes de forces étaient en aluminium ainsi que les «pods» (liaison jambe de force/foil).

Le bras de liaison provenait d’un profil de mat elliptique en aluminium. Ce bras était responsable, d’après les architectes de Force 8, de 55% de la traînée du bateau. Les frères Pattison avaient donc envisagés la mise en place d’un carénage pour diminuer par 2 la traînée.

La «voile» était, elle aussi, constituée d’un sandwich polystyrène/fibre de verre. Pour améliorer la rigidité transversale et la compression, des renforts en spruce avaient été rajoutés.

Les différents éléments de Force 8 avaient la longueur maximum permise par les dimensions du chantier des Pattison, qui était en réalité leur garage !

Navigation

La mise à l’eau était assez complexe puisque le bateau devait être assemblé sur la grève puis porté à l’eau par 3 hommes. Il était ensuite tracté jusqu’à une profondeur d’eau d’environ 1,5 m afin de permettre le bon fonctionnement des foils. A petite vitesse, le système de contrôle de l’incidence pouvait être «dépassé» par la force vélique et l’engin était donc instable. Par contre, une fois lancé, l’engin naviguait très bien en mode archimédien et était stable une fois décollé. Sa manoeuvrabilité était exceptionnelle il fut même capable de virer face au vent sans atterrir. Un vent de 12 à 15 nœuds était nécessaire au vol et le décollage avait lieu à une vitesse de 8 à 10 noeuds.

 

Livre “Icarus the boat that flies” James Grogono
Livre “Icarus the boat that flies” James Grogono 1987

 

 

Conclusions

Après 5 années de conception et 4 années de mise au point, Force 8 ne pu battre le record tant convoité. Weymouth speed week 1978 : 18 n ; 1979 : 16.3 n ; 1980 17.5 n et enfin 24 nœuds mais hors de la base de vitesse.

Force 8 à souvent navigué de concert avec Mayfly, le catamaran à foils en V de Philip Hansford. Leurs performances étaient proches, Mayfly et ses foils en V marchait mieux par vent faible et moins bien lorsque le vent montait : vagues, donc ventilation. Ce qui démontre que l’idée de base des frères Pattison était bonne.

Les modifications suivantes avaient été planifiées pour améliorer les performances de Force 8 : réduction de la traînée avec gain possible de 2 à 3 noeuds (foils et jambe de force, bras de liaison…), changement du gréement avec mise en place d’un gréement rigide à profil réversible, navigation par vent plus fort en imaginant une autre méthode de mise à l’eau (car trop complexe). Toutefois, Force 8 disparu des bases de vitesse à partir de 1982…

 


Nouvelle nouvelle règle du WSSRC

19 août 2008

Après le tollé soulevé par la nouvelle règle du WSSRC auprès des kiteboarders en particulier et leurs menaces de créer un autre comité d’homologation de records de vitesses, le World Speed Sailing Records Comitee a fait marche arrière à 80%.

Je traduis l’amendement à la règle 3 :
"A chaque tentative de record sur un parcours naturel dans chaque classe, il doit y avoir une profondeur minimum de l’eau définie comme suit:

Au moment du run en question, la partie la moins profonde du parcours doit être couverte par une hauteur d’eau au moins égale à la moitié de la largeur de l’engin considéré, mais au minimum 10 cm

(note) Pour définir la profondeur requise, le bateau ou la planche doit être à flot et la partie la plus large de la coque ou des coques touchant l’eau doit être mesurée. Dans le cas d’un multicoque, la coque la plus large (ou son hydrofoil si installé).  Dans le cas d’un événement impliquant plusieurs engins, l’observateur du WSSR peut annoncer au début de l’événement la profondeur minimum requise."

Et voici la justification :

"Le WSSRC avait introduit la "règle des 50 cm minimum" après avoir mandaté une recherche du Wolfson Unit de l’Université de Southampton sur les ramifications de l’ "effet de sol" sur une embarcation naviguant en eau peu profonde. Leur rapport a conclu qu’il peut en effet avoir un effet marqué en réduisant la trainée d’engins naviguant dans des eaux (… inférieures à ) la moitié de la largeur de la surface planante et qu’en général une profondeur de 50cm serait amplement suffisante pour éviter cet effet"

En général, le sport a bien accueilli cette règle qui ne posait pratiquement pas de problèmes pratiques.

Cependant, les Kitesurfers and Windsurfers ont eu une difficulté majeure à administrer cette règle, au point que cette règle menaçait de stopper les tentatives de records. Ces engins utilisent traditionnellement des parcours sur l’estran, très près du rivage depuis que la semaine de Weymouth a été créée. D’autres lieux autour du monde ,tous vérifiés par le WSSRC, ont adopté ce format qui permet de naviguer en eau calme. Mais en raison de leur nature, de la géographie et des marées, la profondeur le long de ces parcours varie considérablement et peut rendre impossible d’appliquer la règle des 50cm sans se reporter loin au large, dans des conditions limitant les hautes vitesses.

Tous acceptent que l’ "effet de sol" existe et sont unanimes sur le fait qu’il ne doit pas être un facteur déterminant un record. Il y avait un danger que des parcours artificiels soient créés pour profiter de cette aide pour atteindre des vitesses plus élevées, mais ceci est un problème distinct que le WSSRC abordera prochainement. Cependant, selon le rapport  Wolfson, la mesure à laquelle l’effet se manifeste est la moitié de la largeur de la planche. Comme la largeur moyenne d’une planche est de 20cm, il sembla raisonnable d’établir 10cm comme le minimum absolu de la profondeur sur un parcours naturel.

signé : John Reed Secretaire du WSSR Council"


Vestas SAILROCKET – De retour en Namibie pour tenter le record

14 août 2008

Le projet VESTAS SAILROCKET est de retour sur l’incroyable base de vitesse de Walvis Bay pour reprendre son programme de navigation. L’objectif reste le même : battre le record du monde de vitesse pure à la voile. Avec une arrivée prévue le 14 août en Namibie, l’équipe espère naviguer dans les dix jours. Ils prévoient d’être en Namibie pour environ trois mois avec l’objectif d’une première tentative de record ratifiée par le WSSRC au cours de cette période.

Paul devant l'engin

Paul Larsen (pilote / chef de projet)- "Les vents saisonniers ont déjà commencé à souffler à travers l’étonnante plage. Aucun autre projet de vitesse à la voile dans le monde n’a jamais eu un accès aussi régulier à des conditions favorables pour battre le record du monde.

Les vitesses supérieures à 40 noeuds sont maintenant monnaie courante. Alors que notre vitesse maximale est à ce jour de «seulement» 44 nœuds, nous savons où la vitesse supplémentaire se cache et nous pensons savoir comment l’atteindre. Tout se résume au contrôle. Nous pensons avoir solutionné beaucoup de grandes questions et maintenant nous en sommes aux petits détails.

Lors de notre dernière session de quatre mois en Namibie, nous avons validé un grand nombre de points. Nous avons réussi à accomplir 29 essais et à définir de façon fiable les éléments permettant une campagne à des vitesses plus élevées : faire voler le pod sous le vent au-dessus de l’eau, bien gérer la transition vers le système de direction à haute vitesse et améliorer l’aile.

Run 53

Une petite défaillance structurale sur notre 50ème essai a provoqué une réaction en chaîne qui a conduit à un important revers. VESTAS SAILROCKET est passé de 35 nœuds vent de travers,à face au vent et arrêté en quatre secondes! Nous acceptons maintenant que ces incidents arrivent dans ce domaine difficile des 50 nœuds. Malgré le bras de liaison rompu et l’aile endommagée, nous avons réparé VESTAS SAILROCKET… et nous sommes retournés naviguer dans un voilier amélioré deux semaines plus tard. Lors de notre 53e essai, nous avons réalisé notre meilleur ratio vitesse du navire/vitesse du vent avec une navigation à plus de 2,3 fois la vitesse du vent..

Une fois que nous aurons testé les nouveaux systèmes et configuré VESTAS SAILROCKET en conséquence, nous ferons un planning précis en ce qui concerne une tentative de record. Rien n’améliore la motivation aussi bien que la concurrence. Nous pensons qu’il est temps de confronter notre projet à l’épreuve de la montre. Cela servira à concentrer nos efforts et priorités afin de battre un record du monde. La date exacte de cette tentative sera déterminée par le succès des premiers essais. "

Des mises à jour régulières des progrès sont effectués sur le blog de www.vestassailrocket.com


Wot Rocket pique du nez

13 août 2008

Voici la première photo montrant (avec une loupe) un foil de WotRocket :

stirling_WR

Elle a été prise après le chavirage de l’engin hier. Sean Langman et son nouvel équipier Joe De Jock ont perdu le contrôle du prao de carbone alors qu’ils accéléraient dans 20 noeuds de vent, à une vitesse estimée à 30 noeuds.

La casse est importante et met un terme à la campagne de tentative de record lancée par cette ambitieuse équipe il y a quelques mois.

Il est vraisemblable que Wot Rocket sera non seulement réparé mais modifié car il a déjà piqué du nez lors de son premier envol le 23 juillet et semble difficile à piloter, du moins à "basse" vitesse.

source : WotRocket et WindSurfJournal


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