Historique des systèmes mécaniques de régulation 3/3

2 juillet 2009

De Knaggs à Tisserand

Déjà publié :

1/3 – Les Pionniers

2/3 – De Hook à Ketterman

1 – David Knaggs la voie des antipodes

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

Fonctionnement

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

Schéma Knaggs par FM

Knaggs Flying Foiler – via Gary Baigent

Knaggs Flying Foiler – via Gary Baigent

Knaggs foil system – via Gary Baigent

Knaggs foil system – via Gary Baigent

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

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

Fonctionnement

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

Schéma Bradfield par FM

Windrider Rave – Voiles magazine N° 36 décembre 98

Windrider Rave – Voiles magazine N° 36 décembre 98


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

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

Fonctionnement

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

Schéma Baranski par FM

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

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

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

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

Fonctionnement

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

Le Tétrafoiler de face V2007 – photo C Tisserand 2007

Le Tétrafoiler de face V2007 – photo C Tisserand 2007


5 – Et puis aussi…

Gordon Baker

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

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

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

Régulation sans mouvements

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

Et les Moth à foils ?

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

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

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


A voir

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

Remerciements

Daniel Charles, Gary Baigent

Sources "Historique des systèmes mécaniques de régulation" de 1/3 à 3/3

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

Historique des systèmes mécaniques de régulation 2/3

26 juin 2009

De Hook à Ketterman

Déjà publié :

1/3 – Les Pionniers

1 – L’utilisation sur un voilier

Christopher Hook – Miss Strand Glass & Miss Bosham

Développé par Christopher Hook « himself » vers 1972, Miss Strand Glass était un voilier de vitesse équipé de foils en T asservis. Il était aussi possible d’intervenir manuellement sur le pilotage des plans porteur. Ce bateau a connu, sous le même nom, de multiples variations de configurations. Il ne brilla malheureusement pas lors de ses apparitions à la semaine de vitesse de Weymouth. Il fut victime de problèmes de contrôle de la hauteur de vol et de casses. Malgré de multiples modifications, il fut toujours handicapé par son sur poids. Il se passa même à une époque de son système de régulation pour un pilotage de l’incidence manuel mais il ne décolla jamais réellement. C. Hook travailla aussi sur un second engin baptisé Miss Bosham qui fut brièvement équipé de foils asservis mais sans plus de résultat. Le gréement était de type biplan « auto piloté » et l’engin avait été réalisé à partir d’une coque de canoë.

Proposition de régulation d’un voilier par C Hook - Aero-hydrodynamics of sailing - CA Marchaj 1998

Proposition de régulation d’un voilier par C Hook - Aero-hydrodynamics of sailing - CA Marchaj 1998

Une des versions de Miss Stand Glass à Weymouth - Yachting world juill 1974

Une des versions de Miss Stand Glass à Weymouth - Yachting world juill 1974

Philip Hansford – Mayfly

En 1974 Philip Hansford, concepteur du génial Mayfly, testa un système de « Hook Hydrofin » sur ce bateau qui était auparavant équipé des foils en V. Le système comportait de petits patins que P. Hansford changea, après un premier essai. Les premiers tests étaient encourageants, malheureusement en 1974 lors de son premier run à la semaine de vitesse de Weymouth, un des foils se brisa alors que le bateau était piloté par Philip Hansford et Andrew Grogono (Icarus). Ce problème était peut être lié au sur poids du deuxième occupant… Philip Hansford remit donc en place son ancien jeu de foils en V et abandonna ce concept, pour Mayfly…

Mayfly de P Hansford en version foil en V – Photo Guy Gurney

Mayfly de P Hansford en version foil en V – Photo Guy Gurney

Pattison and Wynne – Force 8

En 1976 le système « Hook Hydrofin » est enfin adopté avec succès sur le trimaran Force 8 des frères Pattison. Comme sur les engins de C. Hook, le système de régulation comportait un bras dirigé vers l’avant et muni d’un patin effleurant la surface. Ce bras pilotait le plan porteur via une tringlerie et un système de câbles push pull. C’était un système proportionnel « simple », mais les frères Pattison avaient aussi intégré un réglage manuel (volant), semblable dans sa fonction au « manche » d’un avion : gauche/droite, réglage de l’assiette et tiré/poussé, hauteur de vol.

Force 8 des frères Pattison -  Bateaux N°307 décembre 1983

Force 8 des frères Pattison - Bateaux N°307 décembre 1983

2 – Phillips et Shaughnessy, une nouvelle voie

Pendant que les frères Pattison testent le système Hook, en 1976, Phillips et Shaughnessy travaillent eux un système de « traînard » constitué d’une baguette presque verticale qui pivotait à partir de sa fixation sur la coque. La variation de profondeur d’immersion de la baguette devait fournir « le retour d’information » nécessaire à la régulation de hauteur de vol.

Fonctionnement

D’après les maigres informations que j’ai pu trouver, l’idée était théoriquement la suivante : un bras immergé aurait, en fonction de la hauteur de vol et donc de sa surface immergé, été plus ou moins entraîné vers l’arrière. En vol, la faible surface immergé aurait eu tendance à ramener le bras vers la jambe de force du foil et donc, par l’intermédiaire de la tringlerie et un système de câbles push pull, à diminuer l’angle d’un volet de bord de fuite. Toutefois si en vol la surface diminuait, par contre la vitesse augmentait et par la même occasion la force appliquée au traînard. Normalement un contrepoids devait permettre de remettre en position le traînard et ainsi de contrecarrer l’accélération de l’engin. Mais cela ne semblait pas fonctionner parfaitement. Même si l’essai ne fut pas couronné de succès, il s’agit là, sauf erreur de ma part, d’un des premiers développements de régulation « vers l’arrière ».

Schéma Philips et Shaughnessy par FM

3 – Simmonds, un nouveau concept réussi

Vers 1977, Simmonds, hydrodynamicien chez « Southern Hydrofoils Co », développa un système de traînard qui suivait la surface de l’eau et régulait l’incidence d’un volet de bord de fuite. Il le testa sur son classe A Rampage mais qui n’était équipé que d’un seul foil sur une des coques. En 1985 Philip Hansford (voir Mayfly), adopte ce système et le dispose des deux côtés de son trimaran Dot qui deviendra plus tard Philfly. Cette configuration lui permis d’obtenir un engin qui vola dès sa première sortie et qui se révéla extrêmement stable dans toutes les conditions testées. Le fait de ne réguler seulement que l’angle du "flap" lui permettait de diminuer l’échantillonnage de la tringlerie et du palpeur. Plus tard, G.C.Chapman, équipa Bandersnatch (4.9 m), son catamaran, du même type de régulation. Ce catamaran servi de plate-forme de test pour une variété de configurations convergeant finalement à l’utilisation d’un volet de bord de fuite. Bandersnatch fut suivi de Calliope (5,36 m), puis de Ceres (6,15 m).

Fonctionnement

De part la taille du bras et sa position sur l’étrave, ce système s’apparente à un "Hook Hydrofin" à l’envers. Cette fois, le bras est dirigé vers l’arrière et non vers l’avant. La hauteur du palpeur, équipé ou non d’un flotteur, régule l’incidence d’un volet de bord de fuite (deuxième changement par rapport au Hook Hydrofin)

Schéma Simmonds par FM

 Philfly de Philip Hansford -  Livre “Icarus the boat that flies” James Grogono 1987

Philfly de Philip Hansford - Livre “Icarus the boat that flies” James Grogono 1987

4 – Greg Ketterman, les hautes vitesses

Force 8 et les travaux de Hook ont inspirés Greg Ketterman mais il a apporté, entre autre, l’idée d’utiliser un système souple permettant d’amortir les mouvements. Greg Ketterman qui est ingénieur en mécanique et architecte naval, a démarré ses recherches sur la régulation des foils en 1981 avec comme but de battre le record du monde de vitesse à la voile. Il a aussi travaillé sur de nombreux engins de loisirs pour le service R&D de Yamaha puis pour Hobie cat ou il travail aujourd’hui. C’est à lui que l’on doit le foils en L. Au cours de sa longue période d’expérimentation il a développé de nombreux engins : maquettes à foils, TF20 (vitesse), TF2 (vitesse), Avocet I II & III (loisirs), Longshot (vitesse), TF3 (vitesse), TFP (loisirs), Trifoiler (loisirs). Avec comme pilote Russel Long, Longshot réalisa un run à 43.55 nœuds à Tarrifa en 1993.

C’est ce type de régulation que l’on retrouvera ensuite sur d’autres engins comme O Paf des frères Durand ou Brest Nautic (foils en U) de M Gahagnon – JB Cunin et Claude Breton…

Fonctionnement

Le centre de gravité de l’ensemble foil / flotteur / bras / palpeur est situé en avant de l’axe de rotation du système. Ces différents éléments sont solidaires (même si le flotteur du palpeur peut être articulé). Le centre de gravité étant situé en avant de l’axe de rotation, le flotteur du palpeur doit théoriquement être toujours en contact avec la surface. La traînée du foil et le bon positionnement de l’axe de rotation par rapport à la résultante du plan porteur, permettent eux aussi de garantir le contact du palpeur avec l’eau. Le décollage de l’engin fait diminuer l’incidence (et inversement), proportionnellement à la hauteur de vol. C’est un système qui, lorsqu’il est maîtrisé, à l’avantage de diminuer les pièces en mouvement. Par contre celles-ci sont plus grandes et les efforts aussi…

Schéma Ketterman par FM

Longshot Sainte Marie de la Mer - Neptune Nautisme N° 93 mai 1992

Longshot Sainte Marie de la Mer - Neptune Nautisme N° 93 mai 1992

A suivre :

3/3 – De Knaggs à Tisserand



Historique des systèmes mécaniques de régulation 1/3

17 juin 2009

Les Pionniers

Ça m’a pris comme ça, une nuit, je me suis dit : "il faut explorer le gouffre de la régulation" ! J’ai rassemblé le matériel : casque, lampe à acétylène, sac étanche, baudrier, combinaison… Il fallait bien ça, car la descente vers -1930 / – 1940 allait être difficile. Qui le premier à essayer de dompter un foil immergé ? Qui a transposé ce système sur un voilier ….? Qui a ensuite utilisé au maximum de ses possibilités cette technique ? J’ai fouillé dans la glaise, découvert au détour d’un ressaut des informations. Mais j’ai aussi pu loupé une salle, un puit… Difficile, impossible même, de faire correctement le tour de la question. Je vais donc essayer de parler des principaux protagonistes, de ceux qui ont cherché de nouvelles voies ou qui ont marqué les plans d’eau. Alors amis spéléo. de la portance, si vous avez une « topo » plus précise merci de m’en faire part….

Rappel :

L’analyse faite par Daniel Charles sur la problématique des bateaux à foils est une très bonne introduction aux problèmes de régulation et d’amortissement des foils. Si vous n’avez pas eu l’occasion de lire cet article, je vous conseil de faire un petit tour sur cette page…

Les pionniers

Au début du 20ème siècle, les rares engins à foils étaient exclusivement des engins à moteur équipés de foils en échelle ou en V (Graham Bell, Forlanini, Crocco, Tietjens). Ces bateaux naviguaient correctement par mer calme mais étaient confrontés, en plus de leurs problèmes de fiabilité, à un souci de mauvaise tenue à la mer. Deux pionniers, Grunberg et Hook, ont donc séparément travaillés sur la voie de l’incidence variable plutôt que sur celle de la surface variable. Par ce qu’il a réalisé non seulement des maquettes, mais aussi des bateaux à moteur ou à voile, Christopher Hook est souvent cité comme pionnier dans la conception du premier système de régulation des foils immergés. Toutefois un peu avant lui ou en même temps, Wsevolode Grunberg a lui aussi travaillé sur ce concept, c’est vrai avec un peu moins de réussite.

1 – Wsevolode Grunberg

Wsevolode Grunberg, chercheur d’origine russe mais vivant en France a dés 1937 travaillé sur les foils immergés puisqu’en juin de cette année, il publia un rapport sur un système sustentateur auto stable. C’est en France qu’il va tester la mise en place de patins sur une maquette de bateau à moteur équipé d’un seul foil central. Ces patins étaient fixés directement de chaque côté de l’étrave et ne donnaient pas de bons résultats dans le clapot. En 1939 il est invité aux USA par le comité consultatif national pour l’aéronautique (NACA), pour présenter ses idées. Le NACA était fortement intéressé par le par le concept proposé par Grunberg afin d’améliorer l’atterrissage et le décollage des hydravions. Grundberg va donc travailler avec les américains à la conception de maquettes qui seront testées au fameux centre de Langley. Malheureusement, la seconde guerre mondiale va éclater, ce qui va empêcher Grundberg, qui était citoyen étranger, d’obtenir les résultats de ses propres recherches ! Ce n’est qu’après la guerre, après avoir obtenu la nationalité américaine et changé de nom, qu’il pu accéder aux résultats des tests réalisés par les américains et qu’il découvrit que ceux-ci avaient été fructueux. Grunberg devenu Craig Waldemar, travailla ensuite sur le développement d’un « pilotage non mécanique » pour la régulation des foils immergés les bateaux à moteurs. Mais son idée de régulation par patins fut longuement testées sur différents hydravions.

Fonctionnement

L’idée directrice était donc de réguler entièrement la plate forme qui était équipée d’un seul foil fixe. Les patins étaient fixés sur l’étrave du bateau (monocoques) ou de l’hydravion. Cela ne semblait pas fonctionner sur les premières maquettes de bateau. Les résultats était plus satisfaisant sur les hydravions. Ce travail ressemble à celui développé bien des années plus tard par Greg Ketterman (pas de mouvement du plan porteur, pas de volet mobile). Bien entendu, chez Ketterman (qui semble avoir plus étudié Hook que Grunberg : voir son brevet), c’est chaque ensemble foil/flotteur/palpeur qui travail séparément, comme une plate forme, pour faire décoller la plate forme complète…

Preliminary investigation of the static and dynamic longitudinal stability of a Grunberg hydrofoil system – NACA 1952

Preliminary investigation of the static and dynamic longitudinal stability of a Grunberg hydrofoil system – NACA 1952

1 – Christopher Hook

En 1950 Christopher Hook reprend l’idée des patins mais va les connecter directement aux foils. Par rapport au travaux de Grunberg, il va développer un système « foil par foil » et ne pas agir seulement sur la position de la plate forme (qui ne donnait pas de bons résultats sur un bateau), mais sur le plan porteur du foil. Christopher Hook a étudié l’architecture navale et l’aérodynamique en France pendant la seconde guerre mondiale (en zone occupée). Il réussi à s’échapper d’abord à Lisbonne puis au Kenya, où il réalise de nombreuses expériences dans des conditions assez rudimentaires. C’est dans ce pays, à partir de 1942, qu’il construit trois bateaux dans le but de mettre au point un système mécanique de contrôle de l’incidence. En 1945, la guerre terminée, il se rend en Angleterre et propose ses plans à la marine anglaise qui doute de l’intérêt de son invention. Mais lorsque la marine découvre que les Allemands ont réalisés des engins à hydrofoils de 80 tonnes pour la chasse aux sous marins, il est enfin prit au sérieux. Il poursuit donc ses travaux sur 3 maquettes au Royal Aircraft Establishment de Farnborough. Au début des années 1950, C. Hook se déplace aux USA emmenant avec lui son modèle de test. C’est au USA que naissent « Hydrofin », équipé d’une hélice aérienne, puis « Icarus » propulsé par un moteur hors bord.

Modèle d’essai de Christopher Hook testé à Farnborough - Flight and aircraft engeneer nov 1948

Modèle d’essai de Christopher Hook testé à Farnborough - Flight and aircraft engeneer nov 1948

Hydrofin de C Hook photo Mark Kauffman – LIFE  05-05-1950

Hydrofin de C Hook photo Mark Kauffman – LIFE 05-05-1950

Fonctionnement

Au repos, le volet du plan porteur immergé qui est fixé par l’intermédiaire d’un axe en bas de la jambe de force (fixe), a une incidence importante. Ce plan porteur est relié par l’intermédiaire d’une tringlerie à un patin disposé à l’extrémité d’un bras. Avec la vitesse, la portance augmente, le bateau décolle et le patin, en raison de son poids, « descend » pour suivre la surface de l’eau. Le mouvement du bras, agit sur le plan porteur soit pour diminuer l’incidence et donc la portance, soit pour l’augmenter…

Schéma Hook par FM

A suivre :

2/3 – De Hook à Ketterman

3/3 – De Knaggs à Tisserand


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