Jeu « Foilers ! » 7…

20 juillet 2009

Ah, là, je vais vous coincer mes cocos ! Ou alors vous faites partie d’une association dont j’ai aussi la carte et ce n’est pas du jeu ! Alors, lecteurs de « Foilers ! », des idées ?

Ci-dessous une photo d’un engin à foils, ce n’est pas un hydroptère mais un foiler (rendez-vous dans quelques semaines, dans un nouvel article, pour  un petit descriptif de ce qu’est pour moi un « Hydroptère », un « Foiler » et un « Trimaran à foils d’appoint »…).

Qui sont ses géniteurs ?

?

?

Je me doutais que ce jeu allais être difficile,  période et difficulté du jeux,  voici donc la réponse :

Jo’s Toy

Ce bel engin est le fruit des idées de Georges Salvetat (Jo). Jo souhaitait un engin différent et rapide pour naviguer sur l’étang de Thau, où il existe quelques « fêlés » ! Jo’s Toy devait être utilisé surtout pendant les temps libres de Georges : quelques heures entre ses soins d’infirmier libéral. La genèse du projet vaut son pesant de cacahuètes ! Jo’s Toy est le résultat d’un accident…. de la route ! Un beau jour, un Tornado en remorque tombe sur la route et Jo saute sur l’occasion et récupère le tout pour pas cher. Il constate que le bateau a un flotteur fichu et que le second est en bon état ainsi que le gréement, qui est impeccable !
Au départ Jo voulait retaper le flotteur endommagé mais il va finalement préféré innover et se rapprocher des trimarans qu’il affectionne par dessus tout …… ainsi naquit JO’S TOY !!!

Ce bel oiseau a été développé et construit par Georges avec l’aide de Denis Kergomard pour les calculs des contraintes, l’échantillonnage, les plans.

Jo’s Toy fut aussi équipé de flotteurs après quelques bains par petit temps…

Georges fut aussi propriétaire de Rebel, ex Umupro jardin vainqueur de l’Ostar en 1984.

Merci à Stéphane François, Georges Salvetat et Denis Kergomard

Quelques chiffres :

  • Année de réalisation : ND
  • Longueur : 6.80 m
  • Largeur : 6.80 m
  • Poids : 200 kg
  • Construction : Airex, bois, verre, Kevlar, Carbone, Epoxy
  • Gréement : Tornado

En bonus, quelques images :

Jo's Toy photo via Georges Salvetat & S François

Jo's Toy photo via Georges Salvetat & S François

Jo's Toy photo via Georges Salvetat & S François

Jo's Toy photo via Georges Salvetat & S François


Oyé oyé lecteurs de  » Foilers ! « 

13 juillet 2009

Après la voix de notre bon Dr Goulu, j’entonne à mon tour le chant de l’appel à contribution !

Vous êtes tous des passionnés d’engins de vitesse, de foils…, vous avez lu des articles, des bouquins, des thèses que sais-je. Vous avez dessiné, étudié, calculé, inventé… Bref vous avez de l’expérience, un vécu, des avis… Pourquoi ne pas rejoindre la confrérie des auteurs du blog « Foilers ! » ?

Ok, je vous entends déjà :

« Oui, mais je ne suis pas sur que… et puis je n’ai pas trop le temps… et qui suis je pour ?…  »

Je connais la chanson, je suis passé par là et je suis encore vivant (je me tâte, oui c’est bien moi) ! Et il y a surtout le :

« Un article, j’ai bien une idée, mais après ? »

Et pourquoi, pour commencer, vous ne bidouillerez pas un petit « truc » sur Word sur un sujet qui vous plait et que votre dévoué serviteur se charge de le publier ?

Comme pour les articles sur les Véliplanes et sur le Tétrafoiler et enfin l’avis de Daniel Charles sur la Problématique des bateaux à foils, votre nom sera clairement noté, vous retirerez tous les lauriers de votre travail ! Et après peut être que vous y prendrez goût. Et puis je ne vous parle pas de l’aura qui émanera de votre personne…!

Au fait, pourquoi cet appel ? Par ce qu’il y a beaucoup de choses à dire sur ses engins. Par ce qu’à force de ne lire que des articles de notre bon Dr et de moi même (Fred de Lo), vous allez trouvez que ce blog « tourne en rond ». Il faut des avis différents, des idées différentes, des auteurs différents pour faire la richesse de ce blog.

Alors, qui saute le pas ? J’entends pas bien, qui ça ? ?

Ah enfin, bienvenu camarade !

Nouvel auteur du blog « Foilers ! » Collez votre photo ici

Nouvel auteur du blog "Foilers !"

PS 1 : ce blog me semble bien masculin, contribution féminine bienvenue !

PS 2 : vous pouvez aussi me contacter par l’adresse mail présente sur mon site


Alinghi, avec ou sans foils ?

6 juillet 2009

Petit à petit, la bête qu’Alinghi prépare pour combattre Dogzilla devient de moins en moins secrète. Mais cette bête aura-t-elle des foils ?

Des vues d’artistes montre un cata muni de dérives mais on peut faire confiance dans l’équipe de Ernesto Bertarelli et pour nous « enfumer » ! L’animal, qui a été dessiné par Rolf Vrolijk et un design team coordonné par Grant Simmer, pourrait utiliser des appendices sustentateurs….

L’utilisation de foils permettrait de résoudre les problèmes de stabilité longitudinale que va générer un catamaran aussi large. Les résultantes de ces possibles foils en V se trouveraient bien plus proches de l’axe de l’engin. Ce qui permettrait, à mon humble avis, un meilleur pilotage du bateau que des dérives sur les flotteurs qui risquent d’accentuer l’effet « rail » de ce cata très large. De plus, certaines photos de Carlo Borlenghi, montrent la présence d’ouvertures à l’intérieur des coques (en avant du bras central), qui pourraient servir de fixation à des foils. Ces ouvertures pourraient tout simplement être des trappes réalisées pour l’assemblage bras/coques… Mais il faut pour moi une très bonne raison pour créer ce type d’ouvertures au risque de rejouer l’histoire « Team Philips«  (casse des flotteurs) et je ne suis pas certain que la fixation de la poutre en soit une ! Sur d’autres images, ces ouvertures sont « masquées ».

Mais peut être que je prends mes désirs pour un début de réalité !!?? L’équipe n’est pas très diserte sur son bébé, mais elle laisse entendre que des modifications sont prévisibles… Elle annonce entre autre un « concept plus innovant » que le trimaran de BMW Oracle. Dans aucune interview, l’équipe ne tranche sur la présence ou non de foils et semble même plutôt orienter son discours vers l’adoption d’un gréement particulier (Rolf Vrolijk) : « …ce qu’on peut gagner en vitesse au niveau des coques sera moins important au final que le gain produit grâce au développement du gréement et des voiles … » Mais que ce soit pour le gréement (2 mâts, voiles épaisses…?) ou pour les appendices, il reste peu de temps à Alinghi pour mettre au point cet engin, puisque l’affrontement est prévu en février 2010.

La mise à l’eau avec hélitreuillage par un appareil russe, est prévue mercredi prochain,  le 08 juillet et les premiers essais le 12.

Alors, foils ou pas foils ? A suivre…

Catamaran Alinghi, estimations

  • Longueur coques: 27,40 m (90 pieds).
  • Largeur: env. 23 m.
  • Hauteur du mât: env. 50 m
  • Grand voile: + de 500 m2.
  • Solent: + de 250 m2.
  • Poids: 18 à 20 tonnes.
  • Nombre d’équipiers à bord: entre 18 et 23 marins.
  • Architectes: Rolf Vrolijk et l’équipe du design team d’Alinghi
  • Consultants: Nigel Irens – Benoît Cabaret, Alain Gautier.
Photo de Carlo Borlenghi pour Alinghi

Photo de Carlo Borlenghi pour Alinghi


Historique des systèmes mécaniques de régulation 3/3

2 juillet 2009

De Knaggs à Tisserand

Déjà publié :

1/3 – Les Pionniers

2/3 – De Hook à Ketterman

1 – David Knaggs la voie des antipodes

Voila enfin un système qui n’est pas le fruit de l’agitation des neurones d’un anglais ou d’un américain. Ce système fleure bon un autre pays de grands marins, la Nouvelle Zélande. David Knaggs, a tout d’abord travaillé en 1985 sur un catamaran à foils en V, Flying Tigger, proche dans sa configuration à Mayfly. Ce fut une réussite puisqu’il vola par vent assez faible dés sa première sortie. Malheureusement le bateau était victime de problèmes de ventilation à grande vitesse. La mise en place de fences et des modifications réalisées sur les foils ne permirent malheureusement pas de résoudre ces problèmes. D. Knaggs décida donc en 1986 de réaliser un nouvel engin, un trimaran de 18 pieds, équipé de foil en T et d’un système de régulation bien particulier. David Knaggs réalisa ensuite un nouveau trimaran à foils, plus grand et l’équipa de 2 mâts.

Fonctionnement

Malgré de nombreuses photos transmises par Gary Baigent (photographe, peintre, illustrateur et écrivain Néo Zélandais), je ne suis pas certain que ma tentative d’explication soit exempte d’erreur. Le palpeur de la solution développée par David Knaggs, avait la particularité d’avoir un axe de rotation parallèle à celui du bateau. Alors que beaucoup d’autres systèmes ont des palpeurs équipés d’un pivot perpendiculairement à l’axe principal. Ce palpeur était connecté à un flap situé sur le bord de fuite du plan porteur. Disposé parallèlement au foil, qui d’ailleurs était incliné, il se rapprochait ou s’écartait du foil en fonction de l’élévation du bateau. Quand le bateau était au contact de l’eau, l’angle du volet de bord de fuite était élevé et le palpeur écarté du foil. Le rapprochement du palpeur était lié au poids de celui-ci, qui était moins « supporté » par l’eau. Il est aussi fort possible que le palpeur n’avait pas un profil symétrique mais un profil porteur. Si c’était bien le cas, la diminution de la surface du palpeur par l’élévation de l’engin, devait diminuer sa portance. Il paraît aussi probable que le palpeur ait pu être vrillé pour développé plus ou moins de force en fonction de l’enfoncement… Un jeu d’axes et de tubes métalliques transformait le mouvement du palpeur en mouvement vertical afin de lever ou de baisser un support situé parallèlement à la jambe de force. Ce support était connecté à un axe qui actionnait une tringlerie située à l’intérieur de la jambe de force.

Schéma Knaggs par FM

Knaggs Flying Foiler – via Gary Baigent

Knaggs Flying Foiler – via Gary Baigent

Knaggs foil system – via Gary Baigent

Knaggs foil system – via Gary Baigent

2 – Samuel Bradfield, la voie Phillips et Shaughnessy améliorée ?

Il semble qu’il faille attendre 1995 pour voir apparaître le système de régulation de l’incidence développé par Sam Bradfield et ses associés d’Hydrosails, Tom Haman et Mike McGarry. Ce système est pour moi, mais j’avoue que je ne mettrai pas mon « foil à couper », basé sur la même idée de départ que celle de Phillips et Shaughnessy. Mais, si c’est bien le cas, Sam Bradfield aurait réussi à trouver le juste équilibre poids / surface du traînard qui permet au système de fonctionner. Samuel Bradfield, fut en début de carrière professeur et chercheur à l’université du Minesota. Au cours des années 60 et 70, il travailla avec ses élèves sur des projets d’engins à foils. Il développa entre autre NF2 (Neither Fish Nor Fowl) qui a détenu le record de vitesse en Class C entre 1978 et 1982. Samuel Bradfield à travaillé sur tous les types de foils, en V, en échelle, pour terminer par les foils en T avec régulation par « traînard ». On lui doit entre autre des engins de « grandes dimensions » équipés de foils en T comme Eifo (25 pieds) ou Scat (37 pieds).

Fonctionnement

Le système est équipé d’un bras/traînard en partie immergé qui de part sa forme, sa surface et sa flottabilité, a tendance à reculer par rapport au foil. Le bras/traînard, est connecté à un volet de bord de fuite. Le décollage de l’engin et donc la diminution de la flottabilité du traînard, occasionne le rapprochement du palpeur avec l’axe de la jambe de force et donc une diminution de l’angle du volet. Et bien entendu, inversement lors de la diminution de la hauteur de vol. Par rapport au système Simmonds, cette configuration permet d’obtenir un système directement couplé au foil.

Schéma Bradfield par FM

Windrider Rave – Voiles magazine N° 36 décembre 98

Windrider Rave – Voiles magazine N° 36 décembre 98


3 – Michael Baranski, un concept proche du « Ketterman »

Ce système qui d’après les maigres informations que j’ai pu trouver, est proche de celui mis au point par Greg Ketterman a été inventé par M Baranski dans les années 90 (parution d’un article en 1997), le palpeur semble être remplacé par une sorte de foil en échelle qui par son enfoncement régulerait l’incidence du plan porteur principal situé en retrait. Testé sur au minimum un engin ce système ne semble pas avoir été largement diffusé.

Fonctionnement

Il semble que par rapport au système Ketterman, le seul important changement soit le remplacement du flotteur par un foil en échelle. Bien entendu d’autres points différaient peut être, comme la possibilité de modifier les réglages en vol ou l’amortissement du système.

Schéma Baranski par FM

Baranski Hydrofoils system - Australian Multihull World Mag N° 37 nov 1997

Baranski Hydrofoils system - Australian Multihull World Mag N° 37 nov 1997

4 – Claude & Gérard Tisserand, la voie de la sagesse !

Claude tisserand et un des pionniers des voiliers à hydrofoils en France. Il commence ses études sur ce sujet en 1964. En mai 1966 débutent les essais du Veliplane I, trimaran de 4,50 m de long qui atteint 15 nœuds et démontre les possibilités de la formule. Suivent le II et le III réalisées à partir d’une coque de 470. Malgré un bel article dans la revue « Nautisme » en novembre 1966, en France, personne ne s’intéresse à ce type d’engin jusqu’à ce qu’Eric Tabarly essaye en 1976 une maquette très proche de son Veliplane IV. A partir de 1980, faute d’intérêt public, il commence à s’intéresser à une nouvelle catégorie d’aéronefs : les ULM. Après plus de 30 ans d’interruption Claude reprend, avec son frère Gérard, son travail sur les voiliers à Hydrofoils. Ils dessinent et réalisent le Tétrafoiler qui cette fois est équipé de foils en T pour lesquels ils développent un nouveau concept de système de régulation.

Fonctionnement

Voici une nouvelle technique développée au 21ème siècle. Comme quoi, il est toujours possible d’innover ! Par rapport à la majorité des systèmes présentés, la régulation « Tisserand » ne fait pas appel au déplacement vertical d’un palpeur ou d’un traînard… Mais je ne vais pas tenter d’expliquer son fonctionnement ! En effet, Claude et Gérard souhaitent conserver confidentiel leur système de régulation. Je respecte leur choix (même sous la torture je ne donnerai aucun détail sur son fonctionnement !) et je vous laisse donc imaginer la cinématique de cette régulation à partir de la photo ci-dessous et de celles présentées dans l’article sur le Tétrafoiler présenté sur « Foilers ! » ….

Le Tétrafoiler de face V2007 – photo C Tisserand 2007

Le Tétrafoiler de face V2007 – photo C Tisserand 2007


5 – Et puis aussi…

Gordon Baker

J’aurai aussi pu présenter le système de régulation concocté par Gordon Baker vers 1955 pour son monocoque Monitor, mais il s’agit d’une régulation de l’incidence sur des plans porteurs non complètement immergés puisqu’en échelle. De plus, la régulation n’était pas fonction de la hauteur de vol (puisque régulée par le principe du foil en échelle) mais par les efforts supportés par le gréement. En effet l’étai et le pataras étaient reliés au safran/foil en échelle. Le couple « d’enfournement » supporté par le gréement était transmis au foils arrière qui en changeant d’incidence compensait cette tendance. A l’arrêt, le mat se baladait en avant et en arrière ! De même, il semble que les efforts supportés par les haubans servaient à réguler les foils principaux (6 plans à 45°).

Monitor – Course au Large N°39 juin/juillet 1986

Monitor – Course au Large N°39 juin/juillet 1986

Régulation sans mouvements

Certains engins à moteur Russes tiraient parti de la perte de portance que génère l’arrivée d’un foil près de la surface, pour réguler la portance d’un plan horizontal (lorsque la distance plan porteur / surface est proche de l’équivalent de la corde du plan porteur). Sans autre artifice, ce type de régulation naturelle peut difficilement fonctionner sur un engin dont la vitesse est variable et dont l’assiette est liée à la force encaissée par le gréement. L’université de Warwick en Angleterre a essayé d’améliorer ce système en rajoutant sur leur projet Future Foils, des évents sur la jambe de force, évents connectés à des orifices sur le bord d’attaque de l’extrados. A partir d’une certaine hauteur de vol, un évent puis un second et ainsi de suite auraient aspirer de l’air qui aurait été naturellement « injecté » sur le bord d’attaque afin de limiter la portance. Malheureusement les essais réalisés n’ont pas permis de démontrer l’efficacité de cette piste.

Et les Moth à foils ?

Pour moi, le système qui équipe les Moth, est celui inventé par Simmonds. Les premiers essais de mise en place de foils sur un Moth sont dus au travail de Ian Ward en 1998. Les foils étaient montés en bout d’aile et sur le safran. Il s’agissait de foils en V. Rapide dans la brise, l’engin était complexe, difficile à gréer et à mettre à l’eau et pas très amusant à barrer (trop stable !). Ian Ward aurait alors dès 1999 travaillé et volé sur un bifoiler. Toujours en Australie, Brett Burvill et Marc Pivac en 2000, ont aussi travaillés sur l’architecture « trifoiler ». Enfin en 2002, John et Garth Ilett se sont eux aussi lancés dans l’aventure bifoiler. Une modification de la jauge (violation de la règle « anti-multihull » avec les foils en V montés en bout d’aile), mais aussi un mauvais passage dans les vagues des bateaux équipés de 3 foils ont fait migrer les Moth de trifoiler à bifoiler. Sur certains modèles, la tringlerie a été remplacée par du câble (push – pull). Un système de sandow de rappel permet de s’assurer que la baguette souple revient bien en position (en contact avec la surface).

Brett Burvill sur un Moth avec foils en V en bout d’aile - Seahorse avril 2000

Brett Burvill sur un Moth avec foils en V en bout d’aile - Seahorse avril 2000


A voir

Très belle vidéo traitant des hydrofoils à moteur réalisé par l’US Navy mais non dénuée d’intérêts (provenance IHS) : Foilborne, the story of U.S. Navy hydrofoil Development

Remerciements

Daniel Charles, Gary Baigent

Sources « Historique des systèmes mécaniques de régulation » de 1/3 à 3/3

  • Wings under water – Flight and aircraft engeneer nov 1948
  • A new speedboat – Children’s Newspaper 13 avril 1948
  • Preliminary investigation of the static and dynamic longitudinal stability of a Grunberg hydrofoil system – NACA 1952
  • Get your hydrofoils flight – Yachting world juill 1974 – James Grogono
  • Les hydrofoils sont là – Les cahiers du yachting N°196 avril 1979 – Daniel Charles
  • L’invention de Gordon Baker – Les cahiers du yachting N°238 octobre 1982 – Daniel Charles
  • Faster! Faster! Quest For Sailing Speed – David Pelly 1984
  • Icarus the boat that flies – James Grogono 1987
  • Australian Multihull World Magazine N° 37 nov 1997 – M Baranski
  • Aero-hydrodynamics of sailing second edition – CA Marchaj 1998
  • The design and development of a 4.9m hydrofoil catamaran – E.J.C. & G.C.Chapman janv 1999
  • Greed for speed – Yachting world mai 2000
  • Development of Dinghy Foilers – Dr. Ian Ward mars 2004
  • Light Brigade – the New Zealand school of yacht design – Gary Baigent juillet 2006
  • Echanges avec Gary Baigent – mai 2009
  • The feasibility of hydrofoil craft in the indian environnement – Dr. Leopoldo Rodriquez, non daté
  • Site internet de l’International hydrofoil society – http://www.foils.org/
  • + diverses revues, livres et sites Internet

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