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….. !

Gros plan sur Fildou, F40 à foils

Passionné d’hydrofoils, je suis aussi toqué de multicoques, anciens ou non, avec une préférence pour ceux réalisés avant les années 90. Cette passion m’a amenée à “prendre ma carte” aux Golden Oldies. Comme chaque année cette formidable association a organisé un Golden Oldies Trophy en Méditerranée (du 19 au 21 juin). Pour “Foilers !” (hum hum !), j’ai fait l’effort d’y aller, sachant qu’entre autre, Fildou F40 à foils d’Emmanuel Pironneau, s’y trouverait. J’ai du supporter la présence de personnes bourrées d’expériences, j’ai subi des soirées mémorables dans un esprit bon enfant ou des personnes de tous milieux échangeaient. Tout cela dans un lieu magique, chez des personnes accueillantes, intelligentes… Bref l’horreur !

Golden Oldies Trophy 2009 Moxie plan Dick Newick réalisé pour P Weld, vainqueur Ostar 80 (voir en bas de page) - photo C. Février avec son aimable autorisation

Un peu d’Histoire

Faut-il le rappeler, il eu une époque ou foilers et “trimarans classiques” (voir en bas de page “mes” définitions), ne s’étaient pas encore rejoints pour créer les trimarans à foils d’appoint que nous connaissons aujourd’hui avec leurs flotteurs longs et volumineux équipés de foils. Une époque (années 80), ou en simplifiant, les trimarans avaient soit de longs flotteurs, soit de “petits flotteurs” équipés de foils qui compensaient leur faible volume. Une époque où il était impensable de lever la coque centrale et où les flotteurs n’avaient pas le volume nécessaire pour ce type d’acrobaties. Il a fallu attendre la naissance de Biscuit Cantreau 1, skippé par Jean Le Cam aidé des frères Desjoyaux et de Roland Jourdain, pour voir le dessous d’une coque centrale (à la limite de la perte de portance du safran).

Biscuit Cantreau 1 dans ses oeuvres - photo C Février dans Voiles et Voiliers été 1987 (merci Christian 27-09-09)

Fildou, F40 à foils, est de cette génération de trimarans qui ne peuvent se passer de plans porteurs. Digne descendant de Paul Ricard, Hydrofolie, Charles Heidseick IV, Ker Cadelac… Aujourd’hui, on peut dire que les deux catégories se sont rejointes et que Biscuit Cantreau 1 (qu’Emmanuel Pironneau propriétaire de Fildou vient de racheter !), fut le tournant de cette évolution : longs flotteurs à très fort volume + foils rétractables permettant d’obtenir une formidable puissance, une bonne stabilité longitudinale, et de diminuer le problème des foilers à foils fixes : la traînée par petit temps. Cette race d’engin est en voie de disparition, même s’il y a bien eu 2 projets de foilers ces dernières années (Némo Atlantique Records ainsi qu’un foiler dessiné par Loïck Peyron).

Fildou – photo site F40.com

Fildou la genèse

Fildou est le sister ship du F40 Région Nord Pas de Calais d’Alain Comyn, dessin de Marc Lombard à qui on doit, le non moins fameux, Ker Cadelac (qui s’est aussi appelé Lada Poch II …). Fildou, ex Pionner, est né du désir de de Jacky Setton, ancien patron de Pioneer France, de posséder un tri de vitesse en plus de sa copie de Kriter VIII ! Fildou à été extrêmement bien construit au chantier Quéré de La Rochelle . Après 23 années à la mer, il est toujours en parfait état : rigide, pimpant ! Fildou a été racheté en 2001 par Pierre Yves Guennec qui l’a modifié pour la Route du Rhum 2002. Pioneer, devenu Lapeyre-Lehning, a terminé la course quand de nombreux bateaux ont été contraints d’abandonner (vainqueur en Classe 3 et arrivé devant des bateaux plus grands). Il est ensuite racheté par Emmanuel…

Construction chez Quéré, extrait de Course au large N°39 via JF Daron

Les foils

La jauge F40 fut au milieu des années 80 un formidable terrain de jeu pour tester différents types de bateaux (cata, tri, foiler) et de foils (à 45° en Y). Les foils de Fildou sont à 45° et à l’époque où il s’appelait encore Pioneer, ils étaient rétractables comme sur Région Nord Pas de Calais. Je suppose que c’est Pierre Yves Guennec, lors de la transformation de l’engin F40 à un bateau capable de courir le Rhum, qui a fixé les foils et rajouté des winglets. Ces transformations avaient sûrement pour but de rendre l’engin plus simple et fiable.

Fildou, foil au vent hors de l’eau - photo FM

Navigations

Emmanuel Pironneau était présent à ce Golden Oldies Trophy avec un seul de ses bateaux : Fildou. Biscuit Cantreau 1 était toujours à Brest (le bateau devait être ramené en Méditerranée à partir du 18 juillet…). Emmanuel a monté la société “Race F40” et propose des sorties à la journée ou plus si affinités.

Fildou de "l’écurie" Race F40 – photo FM

Cette année, le “GOT” se déroulait sur l’étang de Thau et sur 3 jours (V-S-D). Le vendredi j’ai pu naviguer sur Rebel, ancien Umupro Jardin V, qui a gagné la transat en solitaire de 1984 aux mains d’Yvon Fauconnier. Le samedi, matin fut réservé à essayer de résoudre les petits soucis rencontrés la veille par certains canots (perte d’hélice, casse moteur…). L’après midi, de nouvelles sorties étaient prévues et Fildou, qui n’était pas là le vendredi, arrive enfin.

La bête vient d’arriver – photo FM

Ma place était réservée à bord ! Echange de bons procédés. En effet, j’ai trouvé quelques anciens documents sur Biscuit Cantreau 1. Documents que j’ai fait suivre à Emmanuel par l’intermédiaire de JF Daron. Une première sortie sur Fildou est organisée avec  des amis, Paul et Anne, et je dois faire partie de la deuxième fournée. Mais il y a tellement de personnes formidables  à ce “GOT” et de sujets passionnants que ce n’est pas de l’attente mais du plaisir. Ca tombe bien, Fildou qui avait annoncé son retour pour changer d’équipage, ne “revient pas” ! Il est enfin de retour en fin de journée. Emmanuel nous explique qu’il était en panne de gasoil et qu’il ne voulait pas approcher la côte sans moteur. Maintenant, tout est en ordre et nous partons Emmanuel, son bras droit Olivier, Fulgencio Sanchez et moi.

Fildou E Pironneau & F Sanchez – photo FM

Emmanuel maîtrise vraiment sa bête, qui est “relativement simple”, et ou les efforts sont encore “humains” ! Nous enchaînons les runs à 20 nœuds minimum, par 30 nœuds de vent avec une pointe à 22. Ceci, alors qu’Emmanuel ne souhaite pas “tout péter” !

21,2 noeuds au speedo – photo FM

Nous avons le génois non entièrement déroulé et la GV à 2 ris. C’est le bonheur ! Je ne peux pas résister à l’envie de sortie l’appareil photo, ce qui fait un peu peur à mes compères qui pensent que je vais le noyer (ce n’est pas une grosse bête de photographe mais pas non plus un jetable). En effet ça mouille énormément, des litres, des tonnes. Je ruse. Bien entendu l’appareil reçoit des embruns mais je gère. Après quelques heures qui m’ont semblé durer quelques dizaines de minutes, il faut rentrer… Fildou est formidable de puissance et d’efficacité. A 22 noeuds et pour “seulement” 12m, il reste sain, manoeuvrable, équilibré.

Le foil en action, petit flotteur mais assiette parfaite – Photo FM

Le bateau n’a même pas été assagit, il est toujours en version course et se manœuvre pourtant assez facilement grâce aussi, ou surtout ,au talent d’Emmanuel. Le lendemain matin, Emmanuel arrive et me propose une nouvelle sortie. Cela me parait un peu juste (retour en Bretagne) mais je ne peux refuser. Fildou est super entretenu, Emmanuel connaît son bateau : nous partons rapidement pour une nouvelle super balade par vent fort. Mais voilà, il faut déjà que je quitte le “Sud” : vivement le Golden Oldies Trophy 2010 (un second trophée a eu lieu en atlantique le 31 juillet 2009).

Fildou en chiffres

• Année de construction : 1986
• Architecte : Marc Lombard
• Skipper : Emmanuel Pironneau
• Constructeur : Quéré
• Contruction : carbone kevlar
• Long : 12,16 m
• Largeur : 10 m
• Tirant d’eau : dérive basse 2,50 m, dérive haute 0,80
• Tirant d’air : 18 m
• Poids : 2 t
• Voilure au près : 90 m²
• GV : 55 m²
• Génois : 35m²
• Gennaker : 100 m²
• Vitesse maximale : 27 noeuds

Alors,

Si d’aventure, vous voulez tester la navigation sur des multicoques performants et qui ont une histoire : www.racef40.com

Et si vous avez apprécié la superbe photo de Moxie en début d’article, vous pouvez aussi naviguer sur ce fabuleux bateau de légende en compagnie d’un skipper de talent, Stéphane François :  www.moxie.fr

Et puis aussi,

Tout de suite après la mise en place de cet article, Emmanuel m’a envoyé quelques commentaires et compléments d’informations (j’ai retiré les compliments !!).

… Je ne crois pas que c’est Pierre Yves Guennec qui a modifié les foils mais il y a eu un propriétaire entre Guennec et Setton qui semble l’avoir fait. Tu peux demander à Marc LOMBARD car je pense que c’est lui qui a du le faire. Je ne sais pas pourquoi cela a été fait mais je remarque que les foils actuels sont plus important que ceux d’origine… Peut être une mise a niveau technologique ? Par ailleurs ce n’est seulement que dans le très petit temps que les foils « freinent» un peu. En effet dès 7 noeuds de vent ils sont efficaces puisque la vitesse grimpe vite à 8/9 noeuds ou plus. Enfin j’imagine que si on ne descend pas les foils assez vite quand le vent monte, le flotteur sous le vent passe sous l’eau et on ne peut plus le faire ce qui doit être très chaud !

Je te fais passer une photo de Pléioné  prise part Philippe Echelle à Sète que je trouve très réussie (on y voit même l’emplacement des foils d’appoints en question dans ton article). Le convoyage a été mouvementé puisque nous avons du faire escale sur le nord de l’Espagne pour réparer une fissure sur la poutre de jonction des bras avant rien de grave au final…. Je crois que tu es maintenant condamné à venir faire une campagne d’essai  sur Pléioné afin que nous puissions définir le domaine d’utilisation de ces foils d’appoint…

Pléioné, ancien Biscuit Cantreau 1 – photo Philippe Echelle 08-09

“Mes” définitions des termes, trimarans à foils d’appoint, foiler et hydroptère

Définitions réalisées il y a plusieurs années pour Wikipédia et inspirées de celles présentes dans des articles des années 80 / 90.

Les trimarans à foils d’appoint

Trimarans “classiques” qui utilisent des hydrofoils pour diminuer la surface mouillée et donc améliorer les performances, mais qui disposent de flotteurs volumineux. Ils peuvent donc naviguer sans foils (trimarans de 60 pieds de la classe ORMA par exemple…)

Les foilers

Ce type d’engins n’a pas pour fonction de naviguer entièrement décollés comme les hydroptères. Les hydrofoils ou foils, sont là pour diminuer la surface mouillée en faisant déjauger le bateau  et en permettant de diminuer la taille des flotteurs. Dans cette catégorie, ont retrouve des foilers “purs” qui ne peuvent que très difficilement se passer de leurs hydrofoils : Paul Ricard d’Éric Tabarly, Charles Heidsieck IV par Gilles Vaton, Gérard Lambert à Vincent Levy par MVP VLP, Sebago à Phil Stegall par Adrien Thomson et des foilers “mixte” qui peuvent naviguer sans foil mais avec une perte importante de leurs capacités de vitesse : Gautier, Avenir & Meccarillos par Sylvestre Langevin, Ker Cadelac par Marc Lombard.

Les hydroptères

Dans ce cas, les hydrofoils ont pour but de faire décoller entièrement le bateau pour qu’il ne soit plus en contact avec l’élément liquide que par ses plans porteurs (l’Hydroptère d’Alain Thébault, Trifoiler TF22 par Greg Ketterman, Windrider Rave par Samuel Bradfield …). On peut différencier les hydroptères des foilers (en tout cas pour le moment) par le nombre de plans porteurs (à part peut-être Géant de Michel Desjoyeaux version 2005). Les foilers et trimarans avec foils d’appoint étant le plus souvent équipés de deux hydrofoils sur les flotteurs et les hydroptères de trois (le troisième étant le safran équipé d’un plan horizontal).

Rétrospective “Foilers!”…

Petit temps cet été, l’engin de vitesse “Foilers !” avance à 2 noeuds, ses foils accrochent les algues et les méduses qui traînent à la surface ! Beaucoup de lecteurs sont en vacances les doigts de pieds en éventail, les auteurs le sont aussi ou ils sont surchargés de travail. Enfin, dernier point, l’actualité est “pauvre”…

Pourquoi ne pas en profiter pour fouiller dans les étagères de “Foilers !” ? Au 3^ème étage, nous allons peut être tomber sur un ancien article, qui comme un vieux bouquin, mérite d’être relu ? Je propose donc aux irréductibles lecteurs de “Foilers !”, à ceux qui travaillent encore ou à nouveau, aux égarés de la toile, de faire un petit retour en arrière sur les articles de ce blog. Peut être que vous êtes passé à côté d’une perle (!), peut être aurez-vous de nouvelles remarques à faire… C’est aussi un excellent moyen de mettre en avant le formidable travail réalisé par le Dr Goulu depuis juin 2006.

Pour ceux qui ont du mal à rechercher un article dans “les nuages  de mots clés”, voici aussi une sorte de sommaire non exhaustif.

Bonne lecture ou re lecture, à bientôt pour des articles inédits…

NB : lorsqu’un sujet comporte plusieurs articles, ceux-ci ont été classés du plus ancien au plus récent

1 – Technique

• La Cavitation
• La ventilation
• Windsurf : ailerons et spinout
• Vitesse des animaux marins
• Bassin de carène virtuel : bientôt ?
• Bernard Smith
• Underwater Express
• L’aile d’eau
• La technique de l’Hydroptère
• Progression des records
• Ah ces designers !
• Fluent
• Nouvelle règle du WSSRC
• Nouvelle nouvelle règle du WSSRC
• Foils en T ou foils en V ?
• Les aero-hydrofoils de Bob Imhoff
• Historique des systèmes mécaniques de régulation 1/3
• Historique des systèmes mécaniques se régulation 2/3
• Historique des systèmes mécaniques de régulation 3/3
• Foilers, hydrofoils…

2 – Engins ou familles d’engins

18 pieds à foils

• 18 pieds australien “AET”
• Début de saison pour AET
• SUI 92 : le 18 pieds volant du Léman

Alinghy V

• Alinghi, avec ou sans foils ?

Banque Populaire

• Ca a de grand foils mais ça ne vol pas !
• Ca a de grand foils mais ça ne vol pas, suite !

Blue Arrow

• L’America’s Cup presque à foils … en 1988 !

Calliope

• Conception de Calliope, un cata à foils de 16 piedsC

Cayak à foils

• Foilkayak

Dared

• Dared

Défi

• 20 ans avant Wot Rocket, « Défi », prao à foils et voile épaisse

Enya 3

• Enya 3
  

Force 8

• Force 8, le virage

Happy Feet

• Happy Feet, cata à foils made in Thailand

Kite

• Record de vitesse en kite
• Les kites à un noeud du record absolu !
• Record ! 50.1 noeuds sur 500m (? inofficiel)
• Records, kitesurfs et mesures
• Cattelan à 50.1 noeuds à Luderitz (?)

Kite Boat Speed

• KiteBoatSpeed

L’Hydroptère

• L’Hydroptère à 46.5 noeuds !
• Simulateur d’Hydroptère
• Double record pour l’Hydroptère !
• Hydroptère : objectif 50 noeuds
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Happy Feet, cata à foils made in Thailand

Marc Pardailhé-Galabrun (secrétaire des Golden Oldies Multihulls, vice-président de la Class 50′ Open…) m’a fait suivre l’adresse du site SAILING THAILAND NETWORK ou vous trouverez des vidéos d’un nouvel engin “Happy Feet ” ou “HF” qui vaut le détour ! Vidéos aussi visible ssur Youtube (une au moins). Ce très beau catamaran réalisé par Arnie Duckworth, dispose d’un “rostre” central sur lequel est fixé à l’avant, un foil en T piloté par un traînard type Bradfield et à l’arrière, un safran/foil.

Arnie Duckworth, qui a réalisé ce très beau bateau, est américain et a démarré dans la construction en “West Epoxy”, en Nouvelle Zélande. Il a ensuite monté, à Sydney, le chantier “Adhesive Technologies”, pour enfin émigrer en Thaïlande (informations en provenance de Nouvelle Zélande, merci Gary Baigent).

D’après ce que j’ai pu lire sur quelques articles présents sur le web (pas assez nombreux), son créateur est très satisfait de la bête, même s’il reste des ajustements à réaliser. De nouveaux foils sont prévus, peut être avec un profil asymétrique, ceux en place devant, je suppose,  être symétriques. Je n’en sais pas beaucoup plus pour le moment, je vous laisse découvrir l’engin.

Nous en reparlerons sûrement…

Happy Feet de Arnie Duckworth - Droits réservés

Jeu “Foilers !” 7…

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

Oyé oyé lecteurs de ” Foilers ! “

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 !"

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 ?

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

Foilers, hydrofoils…

Au cours de mes échanges avec Daniel Charles (architecte, historien, analyste…), Daniel m’a gentiment envoyé son analyse de la problématique des bateaux à foils. Je comptais utiliser cette très intéressante vision de la question comme préface-introduction d’un article que je prépare sur les systèmes de régulation des foils immergés. Mais après réflexion, ce texte mérite un article à lui tout seul.

Foilers, Hydrofoils par Daniel Charles

Deux difficultés fondamentales

Toute la problématique des bateaux à foils découle du fait que deux difficultés fondamentales sont souvent ignorées :

1 – Lift-drag bucket

Il faut que chaque foil reste dans le fond du “seau”. Ce “seau” (lift-drag bucket, pour lui donner son nom complet) est la courbe que décrit, pour toute la gamme des angles d’attaque, le rapport portance/traînée d’un foil. Jusqu’à 3-4° d’incidence, le foil crée de la portance sans pénalité de traînée; soudain, la courbe monte presque à la verticale : au-delà de 4-5° d’incidence, le foil crée de la traînée presque sans bénéfice de portance. Rester au fond du seau est impératif pour les performances. En d’autres termes, la fourchette d’utilisation du foil est extrêmement étroite – disons 4°- alors que l’assiette des bateaux sur lesquels les foils sont attachés varie bien au-delà de cette fourchette : les variations d’assiette au tanguage peuvent être, dans les vagues, de 10-12° pour un grand bateau à 25° pour un Class C ! Dès que l’on a l’ambition de naviguer ailleurs qu’en mer plate, une régulation de l’angle des foils est donc absolument nécessaire. certes, on peut s’en passer et on développera le plus souvent la portance nécessaire, mais au prix d’une traînée importante, qui imposera plus de voile, plus de stabilité, plus de traînée, et ainsi de suite… ce qui nous amène au second point.

2 – Suspension – régulation

Par nature, un foil doit produire, de manière dynamique, la même portance qu’un flotteur en produit grâce à la poussée d’Archimède – sauf que le foil concentre cette portance sur quelques “points durs” assez rapprochées, alors que l’effort d’un flotteur est réparti sur une plus grande distance. En même temps, la portance d’un foil croît très rapidement (grosso-modo au rythme de 7 à 10% par degré d’incidence, ce qui peut être obtenu en 1/10è de seconde), celle d’un flotteur augmente de manière très progressive. Le résultat est une augmentation de la fatigue du matériel, et donc une diminution de la fiabilité. Pour contrecarrer ce problème, on a le plus souvent été amené à créer des structures très solides, mais donc très lourdes – ce qui n’a pas empêché les foilers comme les hydrofoils purs d’accumuler les avaries. Personne n’imaginerait partir sur une voiture dénuée de suspension -or c’est, au fond, le problème de la majorité des bateaux à foils. Les seuls qui n’ont pas eu de problème de fiabilité employaient tous un système de régulation de la portance des foils, qu’il s’agisse du système à palpeur de Hook, de celui de Baker ou du plus ancien de tous, Homo Sapiens V1, qui joue sur la rapidité d’intervention du barreur et fait merveille en Moth (mais est inapplicable offshore sur de longues distances). L’Hydroptère n’a commencé à marcher convenablement que lorsqu’il fut équipé d’un système d’amortissement, cqfd.

La trainée

Stabiliser un bateau par foils, voire le faire voler, est très facile. On peut faire voler un hydrofoil dès trois noeuds (je l’ai fait!), mais ce n’est pas parce qu’on vole qu’on va vite. Sur papier, les foils sont imbattables parce qu’ils ont un rapport portance trainée de 0,015-0,02, alors que le meilleur rapport portance traînée que puisse fournir la poussée d’Archimède est 0,2. Dans la pratique, un foil qui perce l’eau, ventile et fait des vagues se retrouve vite dans la fourchette 0,15-0,25, la même que la poussée d’Archimède -mais avec un surcroît de poids du fait de la concentration des efforts. En terme de rapport portance/traînée réel, le système le plus compétitif est incontestablement l‘HYSWAS, il est vrai stabilisé par foils immergés commandés par ordinateur….

Le facteur d’échelle

Enfin, les hydrofoils sont victimes d’un problème d’échelle, qui profite au contraire aux bateaux archimédiens. Sur ces derniers, grandir est un avantage, parce que si l’on double la taille, la voilure sera multipliée par quatre (le carré) alors que la stabilité (qui dépend du volume et du poids) sera multipliée par huit (le cube); en d’autre termes, sur les bateaux archimédiens, la stabilité coûte de moins en moins cher en termes de performances au fur et à mesure que la taille augmente. Sur les hydrofoils, au contraire, on n’a pas cet effet d’échelle: si l’on double la taille du bateau, la surface de voilure sera multipliée par quatre, et la surface des foils (et leur portance) aussi. Il n’y a pas d’avantage à faire “grand” (et pas mal d’inconvénients, à cause des problèmes structuraux). A cause de cela, la Mini-Transat serait un bien meilleur terrain d’expansion pour les hydrofoils de mer que les 60′. Faut-il rappeler que, en quinze ans, l’Hydroptère n’a pas réussi, malgré tous ses efforts et un budget considérable, à établir un seul record significatif au large….

Jeu “Foilers !” 5

Vais-je arriver à coller les lecteurs de “Foilers !” ?

Ci-dessous une photo d’un engin à foils. De quel engin s’agit il ?

?

Jeu “Foilers !” 4

Rappel des précédents jeux et vainqueurs :

• Jeu 1 – Williwaw de Dave Keiper – GG de Bordeaux
• Jeu 2 – Macquarie Innovation – GG de Bordeaux
• Jeu 3 – Foilers T3 – Satya

J’avais promis de faire “moderne” mais vu que les lecteurs de “Foilers !’ sont des bêtes, je fais ce que je peux ! Là, je ne pense pas que ce sera difficile, mais comme c’est un engin particulier qui mérite d’être “remonté à la surface”, j’en profite.  A vos claviers…

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

De quel engin s’agit il ? Quel est son architecte ?

?

Oui, il s’agissait bien de D Costes et de l’Exoplane (bravo GG).

Ci-dessous un petit article qui montre les difficultés rencontrées par D Costes pour imposer ses idées pourtant assez bonnes…

Bateaux N°295 p118 déc 82