Ptites news 33

21 juillet 2014

Voilà une mini Ptites News d’été !
Un grand merci à ceux qui m’ont transmis des info. sans eux la page serait blanche ou presque.

A – Voile

Trifoiler
Roulements de tambour SVP, François Lys qui volait déjà depuis plusieurs années en Tornado à foils puis en Mystère est l’heureux propriétaire d’un Trifoiler venu tout droit des states. Voici des images de Maurice Gahagnon, excusez du peu !

 

F2 = 1/2ρ x V² SC2
Il y a déjà plusieurs semaines que nous échangeons avec Philippe et que j’ai la chance de découvrir les photos de son hydrofoil. Cela fait plaisir de voir que certains, comme Gurval ou Armand…., se lance encore dans la réalisation d’un engin volant. J’ai rencontré Philippe il y a quelques jours, de nouveaux essais sont prévus dans une zone de «sécurité» (et vaseuse !) avant des essais en mer…

F2 = 1/2ρ x V² SC2  de Phil  De Braeckelaer - photo PDB 01-06-14

F2 = 1/2ρ x V² SC2 de Phil De Braeckelaer – photo PDB 01-06-14

TFV
J’aurai voulu y être comme sûrement d’autres lecteurs, la Foiling Week s’est déroulée du 08 au 10 juillet sur le Lac de Garde. D’intéressantes vidéos sur le site. Et aussi de belles images ici.

Première sortie du Fodiator
Armand est dans l’ensemble satisfait du bateau. Le montage est rapide, la mise à l’eau facile… le reste sur son site : moi j’aime (la rotation du banc par exemple) !

Sailrocket
Merci GG, pendant que je fais autre chose que fouiner foil, GG fait l’intérim et me signal du lourd. Un certain Paul Larsen prépare un nouveau SAILROCKET III !

Raphael Censier
On parle de Raphael Censier même en Russie !

Flying Phantom
Info qui sent un peu la moisissure (vu la date de parution), Philippe Presti, entraineur d’Oracle, veut utiliser le Flying Phantom pour préparer la Cup

Semaine de vitesse de Brest nouvelle version !
J’évoquais cette info. dans la dernière Ptites News, voici la suite.

Ouest France 17-06-14

Ouest France 17-06-14

Stéphane Rousson
Pour ceux qui ne connaitraient pas le projet de Stéphane, une visite sur son site s’impose. En « 2 mots » : ballon + chien de mer…

RC
Je ne me lasse pas de ces images de modèles réduits à foils

Croisière rapide
Sur l’excellent blog Proafile, des dessins d’un projet de cata de croisière à foils signé Paul Bieker.

Kite
Tout est dans le titre (de la vidéo pas dans la chanson), I believe I can fly The best of Kitefoil ! Le top du kite à foil…

Forum
Ca cause foils sur Les foilz . com, quoi de plus normal

B – Moteur

Solar1 Monte-Carlo Cup
Mi juillet à eu lieu à Monaco la Solar1 Monte-Carlo Cup, la première course de bateaux propulsés uniquement à l’énergie solaire. 25 équipages avaient fait le déplacement, la plupart depuis des universités du nord de l’Europe et des Etats-Unis. En Open Class, la plus innovante avec une seule restriction, la longueur limitée à 8 mètres : doublé hollandais. Les Russes du Team Beluga Powered by Synergy remportent l’épreuve en V20, bateaux à foils. Pour en savoir plus, Yachting Magazine

BD Solar1 2014 @Franck Terlin.jpg

BD Solar1 2014 @Franck Terlin.jpg

A palpeur
Un bateau à moteur assez original avec un mono palpeur trainé à l’avant et semble t’il un monofoil assez reculé. Le site officiel. D’autres images ici

Intrados
Je reprends une nouvelle fois une info de GG laissée sur Portance 1/3 : « Quand on vous dit que l’intrados n’a qu’une importance limitée dans le phénomène de portance … Voyez ce que DASSAULT fait de ses intrados de Rafale :-)

C – Sans foil

Dingue !
Merci Daniel pour ce lien, des images de vol de Pélican comme si vous étiez assis au bout de son bec !

Surf en Skimboard
De belles images de Fred Compagnon qui surfe de belles vagues en skimboard avec départ depuis un SUP !

Eric Barone
OK cela n’a rien à voir avec l’eau, quoiqu’à cette vitesse la glace doit fondre. Un vidéo pour le plaisir et pour l’auteur du film qui se reconnaitra et pour son compère le grand marcheur… Surtout pour le plaisir de voir les exploits de EB.

Bonnes grillades !


Ptites News 31

22 septembre 2013

La dernière Ptites News date du mois de mai, la N°30 (et le dernier article de juillet !)! L’opus 31 mériterait d’être débaptisé car il sort du frigo ! Et pas d’un réfrigérateur familial mais de la chambre froide d’un abattoir ! Pas très fraiches les news mais l’essentiel de ce format est aussi de servir de vitrine et de mettre en avant des liens glanés lors de mes errances ou de celles des lecteurs.

1 – A voile

Le coin des amis de Foilers

Gurval !

Bravo à monsieur et madame Lego d’avoir déposé le petit Gurval sur notre belle planète. Bien que vu les idées de Gurval je pense qu’il a envie de quitter la planète sur un des engins délirants qu’il a imaginés à partir des précédents « délires pas si délirants » de GG Delerm. Ah, il y a du fondu ! Voir aussi les premiers essais en vidéo sur son blog.

Dafoilboard par Gurval Légo – 09/2013

Dafoilboard par Gurval Légo – 09/2013

François Lys, Maurice Gahagnon

Cela fait un moment que j’échange avec François qui depuis quelques années monte sur ses cata. une paire de foils réalisée par Maurice Gahagon (Loisirs 3000). J’avais un petit stock de photos et de vidéos, François a eu la bonne idée de mettre une page en ligne, peut être pour vous aider à sauter le pas ? A ne pas louper en bas de page des photos des engins de Maurice… Je reprends aussi deux des vidéos que Maurice à placées sous le précédent article…

Armand

J’ai honte d’avoir autant tardé à remettre en avant le travail d’Armand dont je présentais le bateau dans la « PN 30 ». Et bien,  il a navigué en juin ! Et Armand a fait beaucoup d’autres choses depuis !


A voile toujours

América’s Cup

22/09/13 : ETNZ 8 / Oracle 3 (mais 5 victoires). Nous ne sommes pas loin de l’épilogue. Le gagnant sera-t-il, ou est-il, votre favori ? Rappel : Site officiel.

Certains ont appréciés cette cup à 100%, d’autres ne n’ont pas été complètement emballés, enfin certains n’ont pas appréciés du tout !

Quid du format de la prochaine ? Mon ami DC, a eu l’occasion de parler avec des pointures, lors de son passage à San Fransicso. Elles doutaient du fait que la prochaine cup allait se courir sur des AC72, des bateaux chers, dangereux et qu’un faible nombre d’équipes peuvent réaliser. Daniel aussi d’ailleurs, et il n’a pas vraiment besoin de l’avis de « pointures » pour le penser. Daniel est celui qui a permis aux Américains de prouver devant le tribunal qu’ils avaient le droit de courir en catamaran lors de la « Cup 1988 ». Voir si besoin Radical ou Blue Arrow. Christian Février (surnommé le pape des multicoques) partage le même avis. Idem pour le regretté Dick Newick (grand archi. américain surnommé le sorcier de Martha’s Vineyard) avec qui j’en discutais en mai dernier. Bref, beaucoup pensent qu’il aurait même été préférable de courir avec des AC45 ! Le prix augmente plus vite que l’échelle, et les emmerdes aussi, ainsi que les dangers… Des avis ?

Voici pour ceux qui ne font pas partie des déçus et qui veulent poursuivre sur le sujet un lien : une interview sur la cup de Pete Melvin de Morrelli & Melvin qui a participé à la rédaction de la jauge…

Après la « big », la « Little América’s Cup »

C’est maintenant : du 23 au 29 septembre à Falmouth ! J’espère que la couverture média sera à la hauteur, car le plateau est très alléchant : 8 bateaux, 7 pays…

Les teams :

Voici quelques liens pour rêver devant les beaux catamarans de la « LAC » et découvrir, si vous en aviez besoin, les équipes inscrites :

Kite Scooter !!!

Beau, beau, beau… D’autres vidéos du même auteur, , et des photos, ici.

Mirabaud

Mirabaud LX navigue depuis mai avec un nouveau flotteur et des foils de grande envergure.

L’Hydroptère

Nous n’en avons pas parlé sur Foilers, ni sous forme d’article, ni lors de nos commérages en dessous des articles, mais l’Hydroptère renonce une nouvelle fois au record du pacifique. La bête est « bloquée » aux states… Course au large l’annonçait en aout ainsi que le Figaro.fr

L’Hydroptère, suite

Tension entre A. Thébault et des journalistes de l’Equipe.fr

Flying Phantom 2

En image et en vol et à Lorient !

Foiling F20C

Pour les « facebookeurs » voici un projet de cata à foil avec des photos de la réalisation des foils

A donf même sans foil

Un tri RC mini 40 + une Go pro et un peu de vent. Belles images, beau montage…

2 – A moteur

Dangereux

En Russie un hydroptère à moteur percuté une péniche faisant 4 morts et 46 blessés

Cher !

J’aime bien les foils mais heureusement que je ne suis pas collectionneur ! Car si je n’avais pas pu résister à l’appel de cette réduction du bateau avec lequel James bond s’échappe dans Dr NO, je serais propriétaire d’un machin en plastique mais j’aurais perdu un paquet de dollars ! On peut trouver un lien vers un extrait ici.

Bizarre !

Voici le message que m’a envoyé mon ami Daniel : va à http://www.youtube.com/watch?v=VOoTPHKvFHM. Sautes à 1h36 minutes et 37 secondes et regardes ensuite. Intéressant hydrofoil conçut par Matveev. Enjoy !

3 – Et puis aussi

Pas de foil, pas d’aile et cela n’aime même pas l’eau !

Amis curieux de technologie, voici un kit pour réaliser sa propre imprimante 3D mais pour tout de même 1000 $.

E Scow

Gordon Baker, le concepteur de Monitor était un amateur de E Scow, ce serait d’ailleurs à bord d’un E Scow, qu’il aurait eu l’idée d’utiliser des foils. Voici une vidéo d’une compétition récente aux Etats Unis.


Kisskissbankbank projet Dared

14 janvier 2013

Vous aimez la vitesse sur l’eau, les engins de loisirs, la technologie, le design… mais aussi les projets à taille humaine, fruits des idées et des efforts de simples passionnés, alors pourquoi ne pas soutenir le projet Dared pour la réalisation de son nouveau prototype ?

Ce nouveau prototype, qui reprendra les multiples innovations développées par Gurval sur ses précédents proto, vise à mettre au point, avec l’aide de l’ESTIA, un kiteboat pour tous : fun, rapide, esthétique et facile à transporter.

large_Projet_dared

Avec le système Kisskissbankbank, participez en fonction de vos moyens, de votre intérêt pour ce projet, et de votre grain de folie, à ce beau projet.

Toutes les informations sur cet engin novateur, son créateur et ce mode de participation, sont sur la page Kisskissbankbank projet Dared.

L’historique de Dared est aussi visible sur le blog du même nom.

A document in English, about the Dared project, is also available here.

A votre bon cœur messieurs dames et vive le projet Dared !


Ptites news 28

25 décembre 2012

Les revoilà les Ptites news du « Café Foilers », les brèves de comptoir branchées portance et trainée qui n’existeraient pas sans GG Delerm qui m’en a soufflé l’idée.

Le temps file m’sieur dames, l’année est déjà passée, une année assez « foilesque » entre autre grâce aux AC 72. Et 2013 s’annonce tout aussi passionnante…

N’oubliez pas de régler vos consommations avant  de sortir et à bientôt, un des « patrons » !

Bad new

Samuel Bradfield formidable chercheur, architecte, passionné d’hydrofoils nous a quitté le 16 octobre 2012. Sam Bradfield, a commencé à s’intéresser aux hydrofoils alors qu’il est professeur d’université. En 1964, il choisi la problématique du voilier à hydrofoils comme thème de recherche pour ses étudiants. Après avoir étudié la possibilité de mettre en place des foils sur un catamaran, en 1966, l’équipe travaille sur une structure tripode (configuration canard) équipé de foils en V. En 1968, l’engin vole, surmonté d’un mât incliné implanté sur l’avant. En 1975, l’équipe réalise un nouveau  bateau qui prend le nom de « NF2 » (« Neither Fish Nor Fowl » – « Ni poisson Ni volaille »). De 1975 à 1977, ils poursuivent leurs recherches et l’engin  devient un tripode canard. Avec ce bateau, en 1978, l’équipe bat le record de vitesse en classe C avec 24.4 nœuds. En 1980, Sam Bradfield travaille à la mise au point d’une planche à voile à hydrofoils. Par la suite, S. Bradfield change plusieurs fois d’université et crée la société « Hydrosail ». Au sein d’Hydrosail il développe alors de très nombreux engins : NF3 (avec un gréement aile),  le Rave,  HS21T et Scat un trimaran de 37 pieds. Au cours de sa longue carrière, Sam Bradfield va faire voler plus de 12 engins différents. A la fin de sa vie, il travaillait au développement d’un drone marin à hydrofoils et d’« Osprey », un trimaran volant de 18 pieds…

Samuel Bradfield à bord de Scat - picture DR

Samuel Bradfield à bord de Scat – picture DR

 Osprey sur Youtube

Et sur Viméo

A voile

Gary

Un jour, il faudra que m’attaque à une présentation sérieuse du travail de mon ami Gary Baigent. Mais là, je ne résiste pas au plaisir de mettre en ligne quelques belles photos de Sid, le dernier foilers que Gary vient tout juste de mettre à l’eau en NZ !

Longueur 8m, largeur idem, poids de la plateforme 150 kg, mat 11,5 m par 0,5 m poids 55 kg, poids TT 215 kg, surface de voile théoriquement 26 à 27 m².

Sid, foiler de Gary Baigent – photo via G Baigent 12-2012

Sid, foiler de Gary Baigent – photo via G Baigent 12-2012

Sid foiler de Gary Baigent – photo via G Baigent 12-2012

Sid foiler de Gary Baigent – photo via G Baigent 12-2012

Vestas Sailrocket

Mon ami Christian Février m’a signalé la présence du blog de François Chevalier de très belles représentations et explications de la « bête »…

Dared

Gurval a dernièrement placé sur son blog un dossier qui résume le travail réalisé sur le projet Dared et surtout un appel à contribution pour passer de l’étape prototype à celui d’engin commercialisable.

Dared

Weymouth

Gurval (Dared) m’a signalé cette page comprenant de très belles photos de la dernière semaine de vitesse (pour ceux qui accèdent à Facebook). Je pense que Christian sera heureux de voir un bel exemple d’engin en configuration canard…

Poursuivie !

Il y a des vies difficiles, en plus de devoir supporter la passion de son père pour les hydrofoils, voici que ma fille voit arriver en cours des histoires de foils ! Voici un extrait de son dernier devoir de math !

Devoir TS Orma et foils

Devoir TS Orma et foils

L’hydroptère

L’équipe de l’Hydroptère est toujours à la recherche d’un complément de budget pour mener à bien leurs projets, à suivre sur le site

L’Hydroptère - Copyright_Christophe_Launay

L’Hydroptère – Copyright_Christophe_Launay

Rules

En aout, je me demandais dans la Ptites news N°26 si le pilotage automatique du plan arrière de l’Hydroptère le fesait passer dans la catégorie « voile assistée » ? Ou bien est ce que ce système pouvait être considéré comme un pilote automatique de safran et donc autorisé en voile normale ?

J’ai donc contacté Claude Breton, président du WSSRC, pour avoir son opinion sur le sujet. Claude Breton m’a très gentiment répondu. Il s’était posé la même question, sans toutefois éprouver la « gène » que j’éprouvais (et que j’éprouve toujours !) par la mise en place de cette assistance au pilotage. Toutefois, le WSSRC, à la demande de Claude Breton, a réalisé des ajustements aux règles de manière à ce que ce point ne devienne pas une source de divergences. Ils en ont profité pour réaliser d’autres ajustements et retirer la version française des règles, la langue officielle du WSSRC étant l’anglais. C’est modifications sont disponibles sur la page « Rules »

Exemple de modification :

i. Electricity may be used for instrumentation, navigation, communication, automatic steering and for domestic purposes such as lighting, heating, cooking etc. Generators including motors, solar panels, wind or water turbines can be used to provide electric power, together with the appropriate batteries and control gear. Mechanical power may be used for charging batteries, pumping bilges, loading, unloading or transferring ballast, moving keel, foils and rudder appendages or for weighing anchor. The operation of engines, motors or pumps must not provide any element of propulsion.

Olivier Schaller

Lorsqu’Olivier, qui visite Foilers depuis une ile Française aux antipodes, ne travaille pas sur Enya 3 ou dans son chantier, il navigue à donf sur Jessica Rabbit, un 40 pieds dessiné par Benoit Cabaret et Martin Fischer et sur lequel il a travaillé. Il y a pire dans la vie que de naviguer sur un tel bateau dans un tel endroit !

Enya 3

Des news d’Enya 3 dont nous avons déjà parlé sur Foilers  (Enya  sur Foilers !). Voici deux photos qu’Olivier m’a fait suivre. C’est comme le dit Olivier la Xème version d’Enya 3. Les prochains tests devraient se faire dans les configurations suivantes : la première photo au  portant et au près a partir de 10-11 noeuds de vitesse bateau, la deuxième pour le près petit temps …

Et si vous souhaitez un peu plus découvrir ce diable d’Olivier, voici un article de Multihull World à son sujet !

Foils Enya3 – photo O Schaler 11-2012

Foils Enya3 – photo O Schaler 11-2012

Foils Enya3 – photo O Schaler 11-2012

Foils Enya3 – photo O Schaler 11-2012

Martin Fisher

Restons encore un peu sous l’équateur, Olivier (toujours lui !) a intégré dans un de ses post les adresses de 2 engins à foils dessinés par Martin Fischer. N’ayant pas beaucoup d’information à leur sujet, je n’avais pas encore mis ces bateaux en avant, c’est fait : Phantom et GC32

Cotes d’Or II

Armel Awen a eu l’occasion de croiser Cote D’or II au Portugal, à Seixal. Ce grand foiler a été récupéré par son sauveur, Miguel Subtil (voir les articles de Foilers, ici et ), après de longues péripéties pas très agréables pour celui qui à donné de longues années de sa vie pour sauver ce bateau conçu par Eric Tabarly. Pour en savoir plus, voici le site de Miguel.

Cote d’Or II à Seixal – photo Armel Awan 10-2012

Cote d’Or II à Seixal – photo Armel Awan 10-2012

Cote d’Or II à Seixal – photo Armel Awan 10-2012

Cote d’Or II à Seixal – photo Armel Awan 10-2012

Speedream

Projet déjà évoqué sur ce blog, voici sa page Facebook et son blog avec de belles images du proto.

Don Montague

André (il se reconnaitra) m’a envoyé le lien vers cette belle vidéo d’un engin de Don Montague, cela se passe de commentaire… Merci André. Qui veut bien me sponsoriser pour aller faire un tour à Frisco ?

Forum ami

Même si Foilers parle aussi d’ailes aériennes, Foilers est plus spécialisé hydrofoils qu’aérofoils. Mais il a son pendant, Voiles alternatives qui a dernièrement eu la gentillesse de mettre un des articles de Foilers en avant. Bonne visite sur Voiles alternatives…

Voiles alternatives

A moteur

Géolocalisation

42° 52′ 54.97″N  47°39’24.29″E

C’est quoi ? Ce sont les coordonnées d’un engin… En allant sur Google maps et en collant ces coordonnées dans la fenêtre, on le découvre. En zoomant, c’est plus clair (il faut peut être aussi passer en Satelitte)…

1960

Les plans de cet engin ont été proposés dans le magazine « Popular Science » du 1er mai 1960, le voilà en vidéo, bien des années plus tard (2009). Beau projet pour quelqu’un qui voudrait se faire plaisir (j’ai pas mal de documents sur cet engin).

Lancement de la bête

En navigation « lancée »

Et sur Flickr, voici l’album photo d’un bateau en cours de réalisation. Si avec tout cela il n’y a pas un mec qui se lance, moi je ne comprends pas !

Dragonfly

Voici un site qui propose un manuel de construction pour réaliser un engin assez semblable au Dragonfly ci-dessus et pour 19$95.

Kotaro Horiuchi

Une vidéo de cet hydrofoil à moteur, Yamaha OU-32, a déjà été présenté sur Foilers (vidéo, proposée dans un Ptites News ou dans un message d’un lecteur…) voici une autre vidéo où un journaliste essaye de dompter l’engin. Le concepteur de ce bateau, le Japonais Kotaro Horiuchia, a conçu beaucoup d’autres engins à foils, dont le fameux Twin Ducks son travail n’est malheureusement pas assez connu…

Pour le plaisir

Rudy Heeman’s « Flying » Hovercraft

Le Néo-Zélandais Rudy Heeman a transformé pendant plus de 11 ans son aéroglisseur en véhicule à effet de sol : A VOIR !

Avant lui, d’autres ont imaginés des engins volants aussi délirants, mais il fallait tout de même avoir l’idée et surtout le réaliser (de belle façon) et le mettre au point. Pour le plaisir voila quelques spécimens…

Aqua glider may 1930

Aqua glider may 1930

Motor boating june 1930

Motor boating june 1930

Pour la conduite accompagnée, choisissez les routes de Norvège…

Via, Antoni Blanco Casañas, un as du Patin Catalan ou Patin a vela.

Avec une aile aussi…

Via Georges Guivarc’h (Golden Oldies Multihulls), si le début est trop long, laisser charger et passer les première minutes, j’aime bien vers 8mn et des brouettes.

Mad mad mad

Pas dans le sens breton du mot (bon), but in English, Yvan Bourgnon souhaite faire le tour du monde en cata de sport

Bricolage

Récup.

Voila une très bonne idée pour réaliser de très beaux foils à moindre frais, OK, vous ne choisirez peut être pas le profil avec précision, mais…

Wood

Et toujours sur cet excellent site (Instructables), si je n’ai pas encore eu l’occasion de le présenter, ce VPH en bois type Pumpabike ou Aquaskipper !

Bonnes fêtes, bonne année 2013 !!


Birdkite, aile de traction pour kiteboat !

14 août 2012

Par Armand Torre

Depuis le début de ma pratique du kiteboat, j’ai toujours pensé qu’il y avait des limites à naviguer avec un cerf-volant. Que ce soit par vent faible ou dans le cas où il était impossible de partir d’une plage bondée de monde, même si on pouvait lancer le kite avec un treuil.

Pendant que je faisais mes recherches pour obtenir une aile spécifique à la traction pour bateau j’étudiais la possibilité de transformer mon kite en « voile aile » j’avais une aile avec un bord d’attaque rigide, un mat de lancement etc

Ce premier test n’était pas prévu, mais comme il n’y avait pas de vent, avec mon ami Germain Belz (http://navkite.com/), on a décidé de réaliser cet essai alors que rien n’était préparé.  Avec un réglage spécifique je pense arriver très rapidement à quelque chose de fiable. J’ai toujours pensé que c’était faisable, souvent quand je discutais avec  des personnes sur mes travaux je cachais cet objectif tellement j’avais peur qu’on ne me prenne pas au sérieux, naviguer avec un kite capable de rester en l’air sans assistance c’était déjà peu crédible et ensuite dire que ce kite pouvais être utilisé comme une voile là c’était pure folie.

Voilà la première phase de recherche est terminée je sais maintenant que ça fonctionne il me reste encore du travail pour optimiser l’aile.

Il n’y avait aucune raison que ça ne fonctionne pas. J’ai donc essayé de reproduire la traction d’un CV mais bloqué par un mat, l’aile devait pivoter sur plusieurs axes c’est pourquoi l’utilisation d’un « tangon » monté sur un axe est primordiale. C’est d’ailleurs peut-être pour ça que plusieurs projets ont été abandonnés parce que chaque fois l’aile ne pouvait pas « se caler en bord de fenêtre » comme le fait une aile de traction.

Comme noté plus haut, il reste du travail à faire, commentaires et conseils bienvenus…


Les bateaux de Didier Costes

16 avril 2012

J’ai toujours été intrigué par les réalisations de Didier Costes et je souhaitais depuis longtemps aborder ses réalisations sur « Foilers ». J’ai d’ailleurs déjà eu l’occasion de présenter un de ses bateaux à l’occasion du « Ptit jeu N°4 » (où j’avais placé la copie d’un petit article « Humeurs d’un coureur » datant de 1982).

Comment ne pas reconnaitre dans les réalisations de monsieur Costes ou de Bernard Smith, l’architecture des Sailrocket 1 et surtout celle de la version 2 ?

De plus, je pense que le « Chien de mer », principe déjà évoqué sur « Foilers » (Aile d’eau, travaux de Luc Armand, article L’Aile d’eau foil immergé ou traversant ?), représente un vaste champ de recherche pour la vitesse et les loisirs, donc le futur… !

Mais les réalisations de Didier Costes sont si particulières que j’avais peur de réaliser un « papier » entaché d’erreurs. C’est alors que je me suis souvenu d’un article lu dans le « Catalist de juillet 2005 » (revue de l’AYRS, The Amateur Yacht Research Society). J’ai donc demandé à Didier Costes s’il pouvait me transmettre la version française de cet article (j’ai rajouté les photos et les liens). C’est  maintenant avec grand plaisir que je vous propose de plonger dans l’univers de Didier Costes…

I – Didier Costes

par lui-même avril 2012

Ingénieur de Pont et Chaussées d’abord en poste en Afrique, j’y ai acquis un « Patin a Vela » que j’ai tenté d’améliorer. Revenu en France et détaché au CEA, j’ai longuement travaillé sur la sûreté ou l’architecture des réacteurs. J’ai aussi voulu accroître la vitesse des bateaux à voile en utilisant des ailes marines ou « foils » s‘accrochant à la surface de l’eau, leur forme courbe procurant une émersion stable. La première aile a été celle du « Chien-de-mer », tiré à la surface de l’eau par un câble oblique attaché à la mâture d’un bateau ou à un engin volant L’aile courbe était d’abord symétrique en hauteur, tirée par deux câbles attachés aux extrémités et se rejoignant au dessus de l’eau, le plus court au dessus, un empennage assurant la stabilité en lacet. L’inversion du sens de marche était obtenue par réglage des longueurs de câbles. Attaché à la mâture d’un dériveur, l’appareil permettait une navigation en contre-gîte avec effet porteur de la voile, mais le câble immergé se mettant à vibrer limitait la vitesse. Je suis ensuite arrivé à un Chien-de-Mer restant dans la même position enfoncée en crochet dans l’eau, à deux bords symétriques, le sommet hors d’eau étant lié à un timon portant une traverse en extrémité, recevant deux câbles plus ou moins tendus. Sans traînée de câble dans l’eau, la finesse hydrodynamique est de l’ordre de 8 à 10, bien supérieure à celle d’une coque avec dérive. La stabilité en tangage est procurée par une poutre longitudinale avec palpeurs.

Entre temps, je travaillais aux voiliers « Exoplane », praos portant à chaque extrémité une aile marine courbe orientable, celle à l’arrière plus en crochet, la voile oblique porteuse déportée sous le vent, la coque ainsi soulevée et la stabilité en roulis assurée par un flotteur hydroplanant sous la voile. L’Exoplane-1 a convenablement volé en 1969 en France, puis en 1972 à Weymouth mais sa coque en mousse prenait du poids en absorbant l’eau. J’ai certainement atteint 25 nœuds à Weymouth, dans un vol interrompu par la rupture d’une aile en plastique. J’ai ensuite construit Exoplane-2 en alu et réussi de beaux vols mais sans être chronométré car les trajets étaient chronométrés sur les trajets abattus demandés par les autres concurrents. Témoignage à partie d’un bateau à moteur : plus de 25 nœuds, avec agréable « Design Award » en 1976. Le jour du chronométrage, très peu de vent et seulement 13 nœuds.

Autres tentatives à Brest, puis avec Hervé Le Goff Exoplane-3 malheureusement trop lourd et peu voilé, bon seulement par vent fort. Ensuite Exoplane-4 tripode à coques et ailes marines orientables, avec essais interrompus à la suite du vol de diverses pièces. Petit  Exoplane-5 essayé à Weymouth sans grand succès. Tous ces bateaux étaient transportables sur ma voiture.

A l’heure actuelle, poursuite de réflexions et essais avec Sylvain Claudel sur le Chien-de-Mer associé à un parapente ou Skysurf.

En 1972, le CEA me charge d’étudier la faisabilité d’un dirigeable capable de transporter des charges industrielles. Je poursuis mes recherches dans ce domaine, A partir de 1988 collaboration avec Jean-Marc Geiser, architecte et créateur d’ULMs, dont le fils Luc avait créé le dirigeable Zeppy monoplace à propulsion musculaire. En 1992, tentative de vol transatlantique par Gérard Feldzer et Nicolas Hulot sur Zeppy-2 à propulsion musculaire et Chien-de-Mer, tentative arrêtée sur dommage à l’enveloppe.

En 2000 je crée la SARL Liftium pour tester mes idées, avec Liftium-1, dirigeable souple de 250 m3 avec moteur 10 kW arrière orientable en lacet et tangage par le pilote. Ce dirigeable montre en 2002 une remarquable maniabilité et une stabilité de vol mais, n’ayant pas trouvé de point d’amarrage pour une nuit, je dois l’amarrer à ma voiture et une bourrasque le détériore, montrant la déchirabilité du tissu utilisé. Ceci me conduit à ne plus envoyer de pilote sur cet appareil. Je construis alors le Liftium-2,trilobé à arrière élargi en delta pour lui conférer une forte portance aérodynamique mais ne puis arriver aux essais en vol, après défaillances de certaines personnes. J’ai l’espoir de voir ma forme trilobée delta adoptée pour d’autres appareils destinés à l’observation.

II - Remarques sur les voiliers à hydrofoils

article Catalist de juillet 2005

 A – En matière de coque ou flotteur, ces voiliers peuvent être :

  • « classiques » (monocoque, catamaran ou trimaran à géométrie fixe en symétrie bilatérale avec un avant et un arrière), les plus nombreux, du Monitor de 1954 (34 nœuds, non officiel, après démarrage tracté) jusqu’à Longshot (42 nœuds en 1992), en passant par Icarus, Mayfly, etc
  • encore avec un avant et un arrière, mais dissymétriques, pour une marche préférentielle sur un bord, par exemple avec deux coques décalées (l’impressionnant Clifton Flasher en 1972, Crossbow 1 et 2),
  • praos, en symétrie avant-arrière, amphidromiques, prenant le vent toujours du même côté, comme mes Exoplanes à partir de 1968, et les praos de Bernard Smith,
  • en tétraèdre ou pyramidaux, à plusieurs flotteurs plus ou moins orientables, selon les propositions de Bernard SMITH en 1964, jusqu’au Yellow Pages dissymétrique (45,5 nds),
  • monocoques orientés par les pieds du pilote (planches à voile, 44 nds).

B – En matière de voile :

  • mât droit sur la coque, avec une ou plusieurs voiles ne participant pas à la sustentation ou enfonçant le bateau du fait de la gîte (voiliers « classiques »),
  • voile oblique pour sustenter, largement décalée sous le vent pour que la force produite n’ait plus d’effet de gîte, comme pour les cerfs-volants (Bernard SMITH, mes Exoplanes, Yellow Pages),
  • voile oblique pour sustenter, constamment équilibrée par le pilote (planches à voile),
  • en cerf-volant ou « kite » (Jacob’s Ladder, Stewkie…).

C – Les hydrofoils, assurant la sustentation de la coque émergée et la fonction anti-dérive, sont :

  • des lames simples perçant en oblique la surface (souvent pourvues de « fences » contre la ventilation d’extrados et d’une partie basse verticale),
  • des grilles (Monitor),
  • des lames courbes (Exoplane), pour améliorer la stabilité verticale,
  • des profils de sustentation immergés avec réglage d’incidence par palpeurs en surface, la fonction anti-dérive étant fournie par des lames verticales (Longshot).

Le Chien-de-Mer, tiré vers le haut par un câble oblique,l peut être associé à un bateau ordinaire dont il assure la stabilité à la gîte, ou à un planeur tel qu’un  parapente, ou à un ballon dont la forme procure une bonne finesse aérodynamique. d’où la possibilité d’un vol sur l’eau à plus grande vitesse qu’un voilier.

Mon choix de sustenter à peu près autant par les foils que par la voile m’avait permis d’atteindre 25 nœuds, peut-être déjà en 1968 et en tout cas en 1976. A cette époque les records, aussi bien les bateaux que les planches, étaient de l’ordre de 25 nœuds pour les diverses catégories, alors que maintenant des bateaux variés, et des planches par vents très forts, atteignent 40-45 nœuds, grâce à la voile oblique sustentatrice et malgré le non-profilage du pilote. La qualité de l’athlète paraît  déterminante. Ma formule Exoplane, le pilote allongé sur une coque prao à deux aile marines en extrémités, avec voile déportée sustentatrice, me semble encore compétitive. Des amateurs ?

Pour les bateaux, les foils et les voiles sont de grande qualité et pour les records on choisit des plans d’eau peu agités malgré la force du vent. La vitesse tend à atteindre deux fois celle du vent réel, ce qui justifie une réduction de la surface des foils par rapport à la voile. Leur orientation correcte peut être procurée par une mécanique adéquate, alors qu’une voile oblique porteuse reste difficile à orienter lorsqu’on veut, comme il me paraît indispensable, pouvoir naviguer aussi bien sur les deux bords. La voile porteuse permet de réduire la force d’enfoncement sur les foils sous le vent et la ventilation sur l’extrados qui en est la conséquence. On peut donc s’attendre à de nouveaux progrès, par rapport au Longshot à voiles droites. La solution « ultime » pourrait être celle de la voile cerf-volant à très grande finesse, ressemblant à un planeur, couplée à un Chien-de-Mer avec pilote suspendu en position intermédiaire ou restant, en position profilée, sur un bateau fonctionnant comme un Chien-de-Mer, à faible surface de foils. Je continue à étudier la solution du dirigeable fonctionnant en voile allégée, avec une forme adaptée.

 III - Mes bateaux à voilure sustentatrice

 A – Essais préliminaires

Ayant pratiqué dans les années 50 les dériveurs et, en Afrique, un catamaran du type «  Patin a vela », j’ai trouvé peu rationnel que la voile enfonce le bateau prenant de la gîte, le pilote consacrant de grands efforts à limiter celle-ci. J’ai commencé une série de tentatives, en construisant moi-même mes bateaux, grâce d’abord à mes parents qui ont bien voulu que j’utilise leur salon, puis à des amis qui me permettaient de travailler dans leur jardin en région parisienne, ou d’autres qui m’ont hébergé… Mon épouse a été compréhensive. Mes bateaux étaient transportés en éléments démontés sur le toit de la voiture. Ils sont schématisés sur la feuille jointe.

 

Tony Blanco Casañas sur son patin Catalan – photo via Tony Blanco Casañas

Au début des années 60, j’ai équipé un Moth d’une voilure triangulaire de « Piccolo » orientable de 6 m² articulée au sommet d’un mât avec l’ambition de l’orienter comme un cerf volant, la force produite, avec une composante sustentatrice, devant passer sous le vent par rapport à la coque et la dérive (center-board) s’inclinant du fait de la gîte. Je n’ai pas pu maîtriser cette voile ainsi orientée, et je l’ai finalement utilisée en montage ordinaire houari, pivotant autour du mât et sans grand intérêt.

Pour obtenir plus de la stabilité de la plate-forme et maîtriser une voile sustentatrice, j’ai construit « Psi », un catamaran à flotteurs pneumatiques, qui devait être doté d’une voile sustentatrice en contre-gîte et d’une dérive inclinée également sustentatrice, prévue sous le flotteur sous le vent. Le pilotage n’a pas été possible, par instabilité en cap, sauf en plaçant la dérive, toujours sustentatrice, au vent du bateau, avec un effet à la gîte qui enfonçait le flotteur sous le vent. Le bateau restait assez lent.

J’ai lu ensuite le livre de B. SMITH « The forty-knots sailboat », relatant des expériences sur un système tétraédrique à trois ailes marines épaisses sustentatrices formant flotteurs, et une voile-aile épaisse oblique sous le vent, attaquée dans un sens ou dans l’autre. Les expériences sur maquettes avaient été concluantes mais non les essais grandeur. J’en ai tiré les conclusions suivantes :

  •  pour que l’engin soit transportable et que la voilure puisse être effacée dans le vent, il faut une voile en tissu,
  • les ailes-flotteurs donnent trop de résistance à basse vitesse. Il faut utiliser une coque profilée, permettant la prise de vitesse, munie d’ailes marines minces (foils) orientables,
  • d’après mes essais sur les Chiens-de-Mer, la stabilité en semi-émersion nécessite de courber les ailes marines, seule la partie basse quasi verticale restant immergée à grande vitesse.

 B- Exoplane 1

 J’ai construit Exoplane-1, prao à coque symétrique avant-arrière en mousse de polystyrène et revêtement composite à fibre de verre, renforcé par une latte en bois et portant un bras latéral fixe sous le vent. Sur ce bras appuyait un mât avec une voile de 10 m² tendue vers l’extrémité du bras. Cette voile formait deux panneaux symétriques articulés par rapport à l’axe de tension et pouvant se refermer (comme un livre) sous le vent, ou s’ouvrir par action sur deux écoutes. Une barre de flèche et des haubans empêchaient la fermeture vers le vent. En extrémités de coque, deux ailes marines étaient contrôlées en lacet, tangage (angle d’attaque) et roulis (« crochet ») dans l’eau. En bout de bras, un flotteur en forme d’aile prenait aussi une orientation porteuse. L’ensemble du bateau pesait environ 70 kg. A chaque changement de sens de marche, le pilote réglait les ailes (faible « crochet » à l’avant) et l’écoute avant de voile et, assis à la pointe qui devenait arrière, pilotait en cap sur l’aile arrière et l’écoute arrière.

Exoplane 1 - Yachting World novembre 1974

Les essais ont montré que le flotteur sous le vent devait seulement glisser sur l’eau (hydroplaner). Ce flotteur a d’abord été tournant sur un axe vertical, puis non tournant, orienté par filins pour être porteur dans les deux sens. Les attaches d’ailes, moulées en verre-résine, ont été plusieurs fois modifiées. En 1967 ou 68, au cours de quelques sorties en mer, le bateau allait réellement bien en remontant un peu le vent, ce qui permettait des « vols » aller et retour sans dériver, probablement au delà de 20 nœuds. En « vol » sur les ailes, la coque tournait un peu vers le vent, permettant une avancée du bras fixe. Trop « loffeur » ou ardent, le bateau ne pouvait guère abattre sans ralentir et alors « enfourner » de l’aile avant. Pour revenir vent arrière au bord de plage, il fallait se laisser dériver coque en travers. J’ai constaté ensuite que le bateau s’alourdissait par entrée d’eau dans la coque en polystyrène.

J’ai décrit ces dispositions dans mon brevet en 1968 et crois l’avoir communiqué à Bernard SMITH avec mes observations. Curieusement, son brevet sur les mêmes domaines date de 1972 et mes antériorités n’ont pas été citées par l’Institut américain.

J’avais inventé (brevet de 1966), le « Chien-de-Mer », une aile marine tirée par un câble oblique attaché à un bateau à voile ou un engin aérien (je citais les cerf-volant, planeur, dirigeable), et lui procurant l’appui latéral pour une navigation au vent. La stabilité en semi-immersion et la direction du Chien-de-Mer étaient procurées par la forme courbe de l’aile et son attache au câble par une patte d’oie. Un empennage axial sous l’eau procurait la stabilité en tangage. Les essais sur un 5O5 ont donné un fonctionnement excellent à basse vitesse mais à 10 nœuds environ les câbles immergés vibraient en donnant une grande résistance et limitant l’allure. Il aurait fallu maintenir l’aile sans câble dans l’eau, par encastrement sur un bras émergé, ce qui nécessitait plus de résistance et de rigidité, à une époque où l’on ne connaissait pas le carbone. On pouvait penser aussi à profiler les câbles par des gaines orientables, mais je n’ai pas mené bien loin les essais. Les développements sur le Chien-de-Mer sont indiqués dans un paragraphe spécifique.

En 1974, j’ai connu l’existence de la Semaine de Vitesse de Weymouth. J’ai alors asséché partiellement la mousse de mon Exoplane-1, par percement de canaux, ventilation, chauffage. A Weymouth, le chronométrage n’était normalement assuré que pour la direction assez abattue choisie par l’ensemble des coureurs, et pour laquelle mon bateau enfournait. Mes essais en travers du vent étaient prometteurs. Enfin, j’ai pu bénéficier d’un chronométrage spécial en travers du vent. Le bateau s’est élancé probablement à plus de 25 nœuds, mais à mi-parcours l’aile arrière a cassé. Il fallait changer de bateau, vraiment trop ardent et dont la coque continuait à s’alourdir.

C – Exoplane 2 & 3 

Exoplane-2 était plus grand, avec une voile de 13 m². La coque, en tôle d’aluminium rivée, était partiellement garnie de remplissages en mousse de polyuréthanne. Les deux ailes marines étaient en tôle d’aluminium de 7 mm formée en double courbure à froid. Le bras latéral, portant le mât, le flotteur sous le vent et la voile, orientable autour d’un axe vertical, permettait d’avancer la voile pour réduire la tendance au lof. Son flotteur, monté en parallélogramme articulé, prenait l’angle d’hydroplanage lors de la rotation du bras. Au lieu de la voile « livre », une voile pentagonale était tendue avec bord d’attaque formant un angle, appuyé par deux lattes convergentes à courbures limitées par barres de flèche et haubanage. La partie avant de la voile devait permettre d’avancer la force de traction et de limiter la force sur l’écoute. Pour virer, on tirait sur l’angle avant de la voile par des écoutes « de nez », tandis que la boucle d’écoute, qui formait une boucle passant autour du mât, était reprise par le pilote se replaçant sur l’arrière. On réajustait alors le « crochet » des ailes marines.

La voile pentagonale déformée par le vent donnait une force de traction trop en arrière, d’où une tendance majorée au lof, ce qui imposait une rotation importante du bras latéral vers l’avant et finalement une perte d’angulation de voile.

Exoplane 2 - Guy Gurney

Les essais ont été satisfaisants, sous réserve que le bateau restait trop ardent et que le rivetage prenait l’eau. Après plusieurs avaries à Weymouth 1975, il collectionnait en 1976 des trajets aller et retour rapides en légère remontée au vent, et l’équipe Crossbow, me suivant sur un bateau à moteur, m’a indiqué que je dépassais 25 nœuds, par un vent idéal de 17-18 nds. Ceci m’aurait donné le record de catégorie si j’avais été chronométré. L’approche et l’attente du départ sur le trajet au largue préféré par les autres concurrents était problématiques avec un bateau peu manœuvrant et la nécessité d’évoluer entre les concurrents en attente (un seul run à la fois, pour le chronométrage de l’époque..). Quelques enfournements à grande vitesse, quand j’essayais de rester dans les limites de trajet, m’ont finalement dissuadé. Le jour où j’ai obtenu le bon trajet, il y avait peu de vent, résultat dans les 13 nœuds… J’ai obtenu un « Design Award » et des appréciations agréables. Le meilleur chrono obtenu avec Exoplane-2 a été de l’ordre de 17 nœuds.

En 1977, j’ai aidé Hervé Le Goff à construire un bateau analogue, l’Exoplane-3, venu aussi à Weymouth. Pour éviter le lof, nous utilisions une aile porteuse centrale et des abattants aux deux pointes pour hydroplaner et diriger par la pointe arrière. L’aile centrale était probablement trop développée vis-à-vis de la vitesse escomptée, d’où un freinage, et elle prenait trop peu d’incidence. Cela ne décollait pas bien. Le bateau, solide mais lourd, avec une voile relativement petite, pouvait sortir par gros temps mais n’était pas rapide.

Exoplane 2 - Voiles et voiliers décembre 1984

Exoplane-2 a évolué avec un voile plus grande, portée en 1980 par un mât-aile bien profilé pour avancer le vecteur de traction, malgré la suppression du triangle avant. J’ai tenté d’ajouter une plate-forme au vent, formée d’échelles, pour que l’aile sous le vent puisse soulever son flotteur, mais au prix d’un bateau encore plus ardent. Les essais lors des semaines de vitesse à Brest jusqu’à 1983 n’ont pas été concluants. En 1984, à Port-Camargue, par fort vent, des vagues et beaucoup d’eau dans la coque, je n’ai pu virer pour revenir à la plage et fus sauvé par des pêcheurs. Le bateau laissé en mer à l’ancre a été récupéré par la police maritime qui l’a largement détérioré. J’ai gardé les pièces principales sur ma propriété de campagne.

Exoplane 2 - Bateaux décembre 82

Le principe de l’aile marine plus aile aérienne porteuses avait fait ses preuves, mais il fallait que le bateau soit plus manœuvrant et puisse courir en direction abattue. Peut-être aurait-il fallu, surtout, que j’habite au bord de la mer pour pouvoir mener plus facilement toutes les modifications et les essais, sans me limiter aux participations dans les semaines de vitesse…

En 1981-82, j’avais réfléchi sur un « Tic-Tac », monocoque symétrique à voilure en T portant des flotteurs aux deux extrémités.

J’ai alors estimé que, puisque je ne pouvais pas compter sur les chronométrages officiels, il me fallait constituer mon propre système. En 1983, j’ai acquis un ordinateur BBC à 5 MHz, mémoire vive de 32 Ko, cassette, et j’ai écrit un logiciel de gestion de course avec réaffectation de touches en langage machine pour les tops départ et arrivée (runs simultanés) et sortie imprimée des tableaux des meilleurs résultats pour chaque coureur. Nicolas Hurel et moi avons monté un ensemble avec caméras vidéo et avons pu gérer en 1984 et 85 une semaine de vitesse au Grau-du-Roi. Nicolas et sa société Southwind ont continué quelque temps à chronométrer des courses en France et ailleurs, avec le même programme et un matériel plus évolué. Je n’avais pas fait courir de bateau…

D – Exoplane 4

Puis j’ai construit l’Exoplane-4, un tétraèdre de quatre tubes en étoile reliés par haubans, trois flotteurs sur l’eau, une voile inclinée lattée de 21 m², total 130 kg. Le flotteur sous voile était hydroplanant auto-orientable, les deux autres, couplés en orientation, portant d’abord sur l’arrière des dérives inclinables favorisant l’émersion de ces dérives. Le bateau a été essayé en 1987 sur le site du Wirral près de Liverpool, par vent quasi nul. Les dérives, donnant une instabilité par manque de courbure, furent remplacées par des ailes courbes doubles (en « ailes de mouette ») basculées pour présenter dans l’eau la courbure convenable. Le pontage entre ces deux flotteurs formait un angle débordant pour que le pilote se place en lest au vent. Il a donné lieu à trois version: échelles en aluminium, puis poutres en bois à section carrée, puis poutres mieux profilées en composite, pour éviter les grands chocs des vagues. J’ai mené d’autres essais en Méditerranée et en Bretagne et lors d’une Semaine à Brest. Des montées sur les ailes ont été constatées mais les chocs sur les vagues et un manque de rigidité empêchaient des maintiens en vitesse. J’ai continué mes essais aux environs de Paris mais la voile et du matériel ont été emportés par des inconnus… Le reste est allé rejoindre l’Exoplane-2 et pourrait resservir. J’ai alors été assez pris par ma participation au dirigeable Zeppy-2.

Exoplane 4 - Bateaux juin 1990

E – Exoplane 5

Il ne fallait pas continuer sur des bateaux importants, lourds (rupture musculaire lors d’un déplacement du bateau sur la plage), difficiles à garer, prenant trop de temps pour un homme seul. En 1995-96 j’ai construit Exoplane-5, un prao léger (coque principale de 18 kg pour 5 m, coque balancier et pontage de 15 kg) avec une voile de planche de 7,5 m². Les essais à Weymouth en 1996 n’ont pas été bons, par manque de puissance. J’ai fait d’autres essais à Calvi en Corse avec peu de vent et je voulais continuer sur un lac des Alpes mais des éléments utiles et la voile ont été à nouveau volés…Un amateur en 1998 a tenté d’utiliser le prao avec un cerf-volant, mais une discussion portant sur les modifications à apporter a stoppé l’entreprise. Exoplane-5 reste disponible.

Exoplane 5 - Fiona St Clair AYRS Speedweek octobre 1996

Exoplane 5 - The Dorset Echo 2001

F – Chien de Mer

En 1997, j’ai préparé un Chien-de-Mer pour le Parapente de Pierre Falk et nous sommes restés une semaine sur le bord du Lac de Nantua dans les Alpes à attendre le vent pour navigation à voile après décollage derrière bateau à moteur… En 1998 j’ai équipé l’aile delta de François Fourment sur le Lac de Serre-Ponçon, de trois flotteurs profilés pour essayer, après décollage hydroplané par câble de 100 m derrière un bateau à moteur, de substituer au bateau un Chien-de-Mer. L’aile delta à flotteurs se comportait bien, avec un plané convenable, mais le vent restait faible. Après substitution et prises d’incidences, le Delta descendait trop vite. Tout cela pourrait être repris.

 

Schéma Chien de Mer et Parapente – Didier Costes 2001


G – Conclusions

Je réfléchis sur mes tentatives, avec 7 bateaux en 40 ans, des essais de maquettes, des essais de variantes sur chacun, de multiples réparations, sans jamais pouvoir rester longtemps au bord de la mer pour modifier et attendre les bonnes conditions de vent… Je n’ai pas tiré le meilleur du concept de la sustentation combinée par les foils et par la voile. Je désire approfondir encore, sans prétendre maintenant battre un record au niveau de 45 nœuds, ce qui nécessiterait un effort démesuré en étude et en perfection de réalisation, mais pour faire partager des impressions extraordinaires, si possible à 25 ou 30 noeuds avec un bateau pratique, autonome et bon marché.

Historique du développement du « Chien de Mer » - Didier Costes 2001

 Aux vitesses obtenues dans les années 70, une part importante des réactions de l’eau doit être consacrée à la sustentation, vis-à-vis de la traînée, d’où des obliquités importantes de l’aile marine et de la voile. Naviguer sur des plans d’eau agités impliquait aussi des ailes marines relativement longues, pour soulever le bateau à une certaine hauteur, et donc de surface appréciable avec les matériaux anciens, ce qui ajoute de la traînée de frottement. Sur des plans d’eau sans vagues (canal des Saintes Maries par exemple) permettant une grande vitesse donc une faible traînée induite, on peut adapter la surface et l’élancement de l’aile marine, en diminuant la traînée de frottement, et la sustentation par la voile devient moins nécessaire, la grande largeur de l’ensemble ne servant plus qu’à la stabilité en roulis. Ce sont les options de Longshot.

Je compte rééquiper l’Exoplane-5 en gardant le concept de sustentation mixte, qui doit permettre une navigation malgré les vagues, avec un effet limité de ventilation sur les extrados d’ailes. J’ai commencé des essais de maquettes tirées sur l’eau par un fil simulant l’action de la voile.

Très pris par mon activité sur les dirigeables, j’aimerais m’associer avec des personnes intéressées. Je suis ouvert à tous échanges. J’espère que cette synthèse pourra aider d’autres constructeurs…

Didier COSTES 2001

IV Et aujourd’hui ?

Didier Costes continue à travailler sur le développement de dirigeable mais a aussi repris ses travaux sur le « chien de mer ». Il a entre autre collaboré avec Stéphane Rousson et Sylvain Claudel…

Vous désirez en savoir plus sur ce sujet ?

Voici quelques liens qui traitent des réalisations de Didier Costes. N’hésitez pas à compléter cette liste de liens :

Liens inclus dans l’article mais à ne pas louper :


Choix d’une formule hydrodynamique

15 juin 2011

Pourquoi un avion, ou tout mobile se déplaçant dans un fluide en créant de la portance, ne se contente rarement d’une seule surface portante ?

La réponse est simple : une surface portante, profilée, possède un centre de poussée, point virtuel ou s’applique la résultante (associé à un couple) des forces aérodynamiques.

distribution de la portance le long d'un profil, http://fr.academic.ru/dic.nsf/frwiki/960648

 

Pour des profils classiques, la position de ce point d’application, ainsi que le couple, varie à la moindre perturbation (ex : une rafale changeant l’incidence). Il va falloir un dispositif pour équilibrer et réguler.

Il existe différentes configurations permettant de régler ce problème de stabilité longitudinale. Le même souci apparaît pour les foilers, mais comme l’expérience accumulée est plus forte en aéronautique, je vais surtout parler avions…

I-Les dispositions existantes

La conception d’un avion ou d’un planeur est un savant dosage de 4 contraintes : coefficient de portance, coefficient de traînée, masse totale, facteur de charge admissible (solidité).

Et ce sans même parler des contraintes de prix, facilité de construction,…

On a donc vu éclore différents concepts, répondants à différents cahiers des charges.

1-L’empennage

C’est la disposition la plus répandue, l’aile principale est disposée de manière à produire une portance et un couple piqueur. Derrière, une seconde surface reliée via une structure (fuselage) est en déportance (« vers le bas »).

Avantanges : très stable, permet l’utilisation de profils performants

Inconvénients : traînée du fuselage, portance négative de l’empennage

2-Le canard

 

Même principe que l’empennage, sauf que la surface secondaire est ici située à l’avant, et produit cette fois de la portance. Le canard est dimensionné pour que si l’angle d’attaque augmente trop, il décroche avant l’aile principale.

Cette configuration se retrouve assez souvent sur les HPV (véhicules à propulsion humaine, ce site en regroupe quelques uns), ou l’efficacité (on souhaite que toutes les surfaces participent à l’effort de portance) prime.

Avantages : toutes les surfaces participent à la portance, le choix de profils reste large

Inconvénients : traînée du fuselage, stabilité plus compliquée à obtenir

Flyak

3-Le tandem

Disposition pour laquelle les deux surfaces sont portantes et sensiblement de même taille. Combine (en fonction des tailles respectives des surfaces) les avantages/inconvénients des deux dispositions précédentes.

4-Le profil autostable

Si la traînée du fuselage vous gêne, il suffit de « coller » l’empennage à la surface principale. On obtient ainsi une aile avec un profil qui « rebique » au bord de fuite.

Avantages : pas de fuselage, compacité, bonne stabilité

Inconvénients : profils peu performants, trop épais pour les hautes vitesses

Je n’ai pas trop d’exemple nautique, par contre cette voie a été adoptée notamment par Charles Fauvel.

A basse vitesse, la compacité (gain en masse) et la réduction de surface mouillée de permet d’être compétitif avec la solution 1.

Genesis II, la descendance moderne des planeurs Fauvel. La profondeur monobloc ne participe pas à la stabilisation. Finesse max 43, taux chute mini 0.71m/s, pour seulement 15 m d’envergure. http://www.nurflugel.com/Nurflugel/Fauvel/genesis.htm

5-L’aile volante en flèche

L’aile volante vous séduit, mais ou souhaitez des profils un peu plus fins ?

Comme son nom l’indique, cette aile est en flèche, avec le centre porteur, et un vrillage tout du long permettant aux extrémités d’être dé-porteuses. Or grâce à la flèche, les extrémités se retrouvent « en arrière ».

Avantages : pas de fuselage, compacité, performances aux hautes vitesses

Inconvénients : stabilité compliquée à obtenir, portance négative d’une partie de l’aile

Cette solution a été développée simultanément dans les années 30 par Northrop et les frères Horten (mais elle avait été essayée bien longtemps avant )

45 de finesse et 0.45m/s, pas mal pour 1944. 24.2m d’envergure, aspect ratio 32.4!, http://www.nurflugel.com/Nurflugel/ Horten_Nurflugels/horten_nurflugels.html

Cette solution est très performante pour certaines applications, comme le vol de pente combiné au combat par collision en modélisme.

Grande plage de vitesse et solidité en font une tueuse

II-Les dispositions envisagées

Là, loin de moi l’idée de faire l’apologie des nostalgiques de l’effondrement du 3e Reich, mais il faut bien reconnaître qu’en aérodynamique, bon nombre de voies ont été explorées par les ingénieurs allemands à la fin de la 2nde guerre mondiale. Leur imagination était sûrement exacerbée  par le désir de prouver leur productivité afin de ne pas être envoyé sur le font de l’Est. De plus, le fait qu’il n’y ait pas eu le temps et les moyens pour construire ces projets font que ce sont les seuls ayant été envisagés mais pas testés intensivement, ils paraissent donc géniaux…sur le papier.

6-Empennages en bout de poutres

Luft46.com, projet Blohm und Voss

Cette solution ressemble à l’empennage classique dans le sens ou les surfaces stabilisatrices sont derrière l’aile principale. Mais elle ressemble aussi à l’aile volante en flèche dans le sens ou l’on se sert de la flèche pour déporter les surfaces stabilisatrices vers l’arrière. Cette configuration aurait été testée sur un Skoda-Kauba V-6 , je n’ai jamais pu trouver le compte rendu…

Avantages à priori : quasiment pas de fuselage, utilisation de profils performants, taux de roulis redoutable, bonne stabilité

Inconvénients à priori : efforts en flexion/torsion sur l’aile, surfaces en portance négative

III-Les dispositions envisageables

7-Canards en bout de poutres

De même que la précédente solution, mais avec une aile droite (voire en flèche inversée) et les bômes supportant les canards vers l’avant.

Avantages : quasiment pas de fuselage, toutes les surfaces portent

Inconvénients : instable si l’aile n’est pas assez rigide (si le canard développe trop de portance, l’aile se vrille, augmentant l’angle d’attaque du canard donc sa portance…), choix de profils réduit.

8-L’aile volante en flèche inversée

Similaire aux ailes Horten, sauf que la flèche est inversée, ainsi que le vrillage.

Avantages : pas de fuselage, toutes les surfaces portent

Inconvénients : problèmes d’aéroélasticité, de même que la solution précédente. Sûrement la formule la plus compliquée à concevoir et à construire.

IV-Choix pour un paravane, cerf-volant sous-marin

On se recentre sur les foilers, et plus précisément sur mon obsession pour les paravanes (un foil sous-marin s’opposant à la traction d’un cerf-volant).

Les surfaces vont se déplacer sous l’eau, si possible à des vitesses élevées, induisant la nécessité de gérer l’apparition de la cavitation.

La solution 4 (profil autostable) est exclue car les profils sont trop épais, et le bord de fuite va être englobé dans la poche de cavitation, d’où perte de toute stabilité.

Les solutions 5 et 8 (ailes en flèche) sont exclues car à cause du vrillage (et donc des différences d’incidence), une partie de l’aile va caviter avant le reste, provoquant dans le cas 5 un grand coup de frein (le centre cavite, les saumons d’aile font cabrer le tout). Dans le cas 8 cela se passe mieux en théorie (cavitation des bouts d’aile, réduction de l’angle d’attaque général), mais vu la grande instabilité de cette formule…

Les solutions 1,2 et 3 (empennage et canard) posent le problème du fuselage. Sa traînée est peu importante dans l’air, mais dans l’eau c’est une autre affaire. De plus, avec ces formules il y a un problème d’interaction entre les plans (une des ailes est derrière l’autre, dans sa poche de cavitation).

Les solutions 6 et 7 (surfaces secondaires en bout de poutres) sont les plus satisfaisantes. Mais le cerf-volant sous-marin doit être proche de la surface (réduire la longueur de fil immergée) et les surfaces portantes dans le plan vertical (afin de créer un effort antidérive). L’envergure est donc une denrée précieuse, qu’il vaut mieux réserver pour augmenter le ratio envergure/corde de la surface principale. Or ces solutions la gaspillent.

Aucune disposition n’étant satisfaisante, existerait-t-il donc une solution pour un paravane, stable, compact, utilisant des profils performants, peu gourmande en envergure, toute la surface étant portante ?

Mais oui !

9-Stabilisation par bridage

Le parapente (et dans une moindre mesure le deltaplane) nous montre la voie : stabilisation par effet pendulaire. Le couple piqueur est repris par le centre de gravité déporté de l’engin (le pilote suspendu en dessous).

Dans le cas d’un cerf-volant (aérien ou sous marin) c’est encore plus simple. C’est la traction du fil, via un cône de bridage, qui reprend le couple piqueur. On obtient ainsi des surfaces compactes, entièrement porteuses et ce avec des profils ayant de bons rapport portance/traînée.

Bridage d'une aile à caisson

V-Choix pour un navire à hydrofoil

Cette fois, la possibilité de faire passer dans l’air la majorité de la structure reliant les plans entre eux avec un coût faible en traînée favorise les solutions 1,2,3 (empennage, canard, tandem).

De plus, les couples à reprendre ne se limitent plus au seul couple piqueur du l’hydrofoil, mais plus généralement aux efforts développés par la propulsion à voile et à la stabilisation de la plateforme.

La solution 3 « tandem » paraît être la plus appropriée.

Il me semble que la solution qui a été le plus développée est un mixte entre la 1 et la 3 : empannage arrière de surface plus faible que l’aile principale à l’avant, qui travaille généralement en portance positive mais peut passer en négative pour contrer un fort couple piqueur (généré par la voilure ou par la rencontre avec une vague).

La 2 (canard) est trop dangereuse car elle implique, pour avoir une bonne stabilité, que le plan canard décroche avant le plan principal en cas de trop forte incidence. Peu problématique en aviation, c’est un vrai danger pour un foiler : crash de la structure sur la surface de la mer.

Il existe une version intéressante de la configuration canard : la surface à l’avant est surdimensionnée, et est dans un régime de planning. Si le couple piqueur est trop important, cette surface s’immerge et développe une forte portance. Si la bateau se cabre, le canard décolle de la surface et ne produit plus de portance…

Frederic avait déjà parlé du projet Walkyrie, j’en profite pour montrer les plans de la version 2.

Conclusion

Cet article n’a donc fait qu’enfoncer des portes ouvertes. Il montre que pour un cerf-volant, aérien comme sous-marin, une stabilisation par le bridage est préférable. C’est ainsi que fonctionne la quasi-totalité des cerfs-volants de traction commercialisés*.

Il indique aussi le bien fondé de la solution adoptée par une grande majorité des voiliers à foils classiques.

Note :

*Les ailes dont j’ai parlé dans un article précédent, les Twinskin, possèdent un profil autostable, ce qui les rend résistantes aux déventes (l’aile continue à être stabilisée malgré la détente des lignes). Certaines autres ailes de traction terrestre possèdent aussi cette caractéristique (je pense notamment à la mandibule ou aux « flexifoils » qui ont fait la joie entre autres de Jaccob’s Ladder). La stabilisation par bridage gagne donc parfois à être complétée par une stabilité aéro/hydrodynamique propre.

Brevet Flexifoil, United States Patent #4,129,272

Jacob's Ladder et son train de Flexifoils

D’autres ailes ont des profils autostables déformés par le bridage (le profil n’est autostable que lorsque les lignes sont détendues), ce qui semble être une bonne solution, mais envisageable seulement pour des constructions souples, ou avec parties mobiles. Les ailes déformables, cela sera pour un prochain article.


Suivre

Recevez les nouvelles publications par mail.

Rejoignez 528 autres abonnés