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

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

Foil en L Trifoiler – photo FM 2005

Trifoiler version Malric Leborgne – photo M Leborgne 09/2003

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

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

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

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

Flotteur et foil du Windrider Rave - photo FM 08/2008

Foil du Windrider Rave - photo FM 08/2008

Foil du Windrider Rave - photo FM 08/2008

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

Photo extraite d’une vidéo mise en ligne par European hydrosail system revendeur Windrider

Quelques engins basés sur un système approchant :

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

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

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….. !

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26 Responses to Palper en avant ou en arrière ?

  1. Fabrice dit :

    Bonjour,

    Sur les Moths à foils et Mirabeau LX c’est un capteur de type traînard souple mais placé devant (il me semble que l’axe de rotation est à peu prés au niveau de l’étrave) qui régule le volet d’un foil en T.

    A l’inverse on pourrait imaginer un capteur du type  »palpeur avec flotteur vers l’avant » mais positionné à l’arrière de la coque et du foil. Non ?

    A mon avis :
    Il faut plus d’énergie pour réguler un foil complet que pour réguler le volet d’un foil en T
    Le  »palpeur avec flotteur vers l’avant » est ‘’plus puissant’’ que le traînard.

    Cdls.
    Fabrice

  2. ebw dit :

    En vitesse maxi atteinte c’est l’absence de traînard et de palpeur qui gagne, cf récent records.

  3. C’est sur « ebw » !
    Mais ma remarque, tu l’avais compris je pense, était liée au sujet : Palpeurs en avant ou en arrière…
    A bientôt
    Fred de Lo

  4. Fred de Lo dit :

    Bonjour Fabrice,
    L’intérêt de la mise en place du palpeur sur l’étrave des Moth, c’est que l’extrémité de la baguette se trouve à peu près au niveau du foil. Cela permet de faire une « mesure » non décalée par rapport au niveau du volet.
    Les palpeurs en avant sont en effet plus puissants mais cela vient aussi du fait qu’ils sont dans l’obligation d’être plus solides de part les efforts qu’ils encaissent.
    Il serait tout à fait possible de réaliser un palpeur en arrière puissant en utilisant une baguette rigide équipée d’un flotteur. Mais ce n’est en fin de compte pas trop utile lorsque l’on décide de travailler avec un volet de bord de fuite.
    Le Tétrafoiler, de Claude Tisserand dispose d’un système plus proche du palpeur en arrière que d’un palpeur en avant et son plan porteur pivote entièrement…
    Fred de Lo

  5. maurice gahagnon dit :

    Bonjour,
    Je vous propose un petit complément d’information concernant les palpeurs à l’avant sur les bateaux que j’ai crées. Le palpeur est entre 2.70 m et 3.20 m de l’axe de rotation du flotteur, en fait cette distance dépend de quelques paramètres dont les plus importants sont :
    – les plages de variation d’angle d’incidence (au près, angle important pour une petite vitesse, au largue, faible angle, voir négatif).
    – la profondeur du foils en navigation, celui ne doit pas trop s’approcher de la surface : – de 2x cordes.
    Le système est monté sur amortisseur : celui-ci a pour but de limiter les variations rapides d’incidence du foil et de tous ses inconvénients, d’éviter une consommation d’énergie de l’ensemble pivotant.
    Sur nos engins le réglage de l’altitude se fait par la tension d’un élastique fixé le long de l’amortisseur. il permet de reprendre partiellement le poids du palpeur limitant ainsi la flexion de la tige de liaison entre le palpeur et le flotteur.
    Cette liaison en verre pultrudé permet de filtrer toutes les vaguellettes inférieures à 30 cm (10 Hz dans le cas de la rade de Brest).
    L’amortisseur est de confection spéciale, la tige rentre et sort (dans notre cas) à la même vitesse pour un force donnée, temps de passage de 2 à 5 ° en 3 secondes.
    à + MG

  6. Guy Capra dit :

    1) je ne sais pas : lequel préfères- tu ? O:-)
    2) pour quelle raison ne pas parler du « mais » ?

  7. Salut Guy,
    – Je préfère les palpeurs en avant…
    – Le « mais » vient du fait que j’ai maintenant 2 mini hydroptères.
    PK qui est visible sur mon site (foils avec palpeurs en avant)
    Et un second qui n’est pas en mesure de naviguer pour le moment et qui a tous ses foils réglables manuellement. Je ne peux pas en dire plus (et je ne souhaite pas !).
    A bientôt
    Fred de Lo

  8. Guy Capra dit :

    Bon sang Fred, bravo !

    Et tu me donnes l’envie de transformer mon petit trimaran (VirusPlus) en engin à foils pour connaître enfin cette sensation qui semble formidable !

    Un petit aperçu de ladite sensation filmée par le même heureux homme que dans ta référence de comparaison :

    => Les exocets collés sur les dents moi je dis ! 😉

    Nauticalement,
    Guy

  9. Bonjour Guy,
    C’est déjà bien d’avoir un Virus Plus (fabriqué à quelques km de chez moi)!
    Tu dois pouvoir t’amuser plus souvent que moi et mes usines à gaz fragiles (et pour 1 seule personne).
    Si le poids est bien celui annoncé par le constructeur (95 kg), why not !
    La largeur est peut être un peu faible…
    Fred de Lo

  10. Bonjour Fred, bonjour à tous,

    Petite remarque concernant ce que tu as appelé la régulation sans contact.
    Je suis toujours en admiration devant les solutions que propose Luc Armant (l’aile d’eau). En l’occurrence, il propose un système de contrôle de la profondeur de fonctionnement du foil par mesure de la pression statique.
    Bien sûr, c’est peut-être un peu difficile à mettre en œuvre … quoiqu’avec une pompe à vélo modifiée (valeur, 3 sous) on peut essayer … 🙂

    à plus,

    GG

  11. Estelle dit :

    Bonjour à tous,
    Je m’excuse de m’incruster sans commentaires pertinents sur le sujet mais sur les conseils de Fred je viens me présenter.

    Je m’appelle Estelle et je suis en 2ème année de prépa. Je veux faire un projet sur les foils mais le problème c’est que mes recherches sont vite limitées. En fait je voudrais étudier un foil en V, plus précisément l’écoulement à l’interface air/eau.

    Je lance donc un appel à l’aide à toute personne qui pourrait m’aider à comprendre le phénomène. J’aimerais aussi faire une modélisation mais je vois pas trop quel profil de foil adopter pour optimiser mon étude.
    SOS ^^ »

  12. maurice gahagnon dit :

    bonjour, je me posais une question sur le choix du foils entièrement réglabe en incidence ou le foil à volet arrière réglabe. quel est celui qui a le meilleur rapport portance/trainée.
    Autre question : quel est l’angle d’incidence du petit volet pour avoir la même portance que le foil intégral.

    à + MG

  13. Bonjour Maurice,

    Mon avis n’a que peu de valeur car il ne se base que sur des connaissances plutôt limitées et sur une expérience encore plus faible.

    Tant pis, je me lance tout de même 🙂

    A mon avis donc, le système à volet a au moins deux inconvénient par rapport à un foil monobloc.

    1) Mécaniquement, l’articulation du volet crée une discontinuité qui augmente la trainée.
    2) Même si on se débrouille pour avoir un mécanisme complètement « lisse » l’angle que fait le volet avec le corps du foil ne doit pas être très bon pour l’écoulement laminaire à cet endroit.

    Il y a bien sûr la solution idéale :

    http://www.flxsys.com/fixedwingaircraft.shtml

    (voir vidéo en fond de page)
    Mais je crois que dans ce cas là, la réalisation se complique 😉

    Pour ce qui concerne le foil monobloc dont on fait varier l’angle d’attaque,il me semble qu’il présente un meilleur rapport portance/traînée.
    J’y vois néanmoins deux inconvénients :

    1) Il demande une force plus grande pour être manœuvré (encore que ça dépende, à mon avis, de la position de l’axe de rotation)

    2) Ce système semble exiger une mécanique de commande précise et surtout avec un minimum de jeu. Frédéric Monsonnec (c’est mon copaing 🙂 ) ayant longuement essayé le Stress Boat qui utilise ce principe, m’avait dit (si je me souviens bien)que le bateau était sujet à de grosses embardées dues à des modification brutales de l’angle d’attaque.

    Enfin,pour essayer de répondre à votre seconde question, je pense que ça dépend bien sûr en premier lieu du pourcentage de corde que représente le volet. En fait, l’action d’un volet de bord de fuite consiste à modifier la cambrure du foil.

    Dans la plupart des logiciels permettant de calculer le Cp et le Ct il existe une option permettant de simuler un volet. Xfoil est le plus connu et il possède cette option (et en plus il est gratuit).

    Bon, j’ai fini mes élucubrations.

    à bientôt,

    GG

  14. Hello,

    Déjà, je suis super content que Maurice intervienne car il s’y connait le bougre !
    En plus, il semble que je n’est pas noté trop de conneries !

    Merci Gérard pour ton avis avec lequel je suis assez d’accord. Juste un point, pour le Stress boat, ce n’était pas de grandes embardées (je m’étais peut être mal exprimé), mais du fait d’un soucis de palpeur avant, nous pilotions un peu à la main, d’où de grands mouvements en hauteur qui étaient aussi liés au fait que c’était tout le plan qui bougeait.
    Question choix plan porteur à volet ou pas, je pense que Gérard à raison, la trainée est plus importante avec un volet, mais ce peut être une solution intéressante pour réguler un volet bien fait (liaison souple « sans cassure » entre le plan et le volet) sur un safran. Surtout si ce réglage n’intervient que de temps en temps pour le décollage par exemple. Il me parait difficile de comparer les solutions foils avec et sans volet en terme de trainée. Ils n’ont souvent pas le même profil. Ou alors, il faudrait comparer le trainée d’un même profil, une fois avec le plan complet avec X degrés et la seconde fois avec le même profil muni d’un volet incliné d’un angle permettant d’obtenir la même portance….

    Je viens de changer la photo de Biscuit Cantreau sur mon article « Fildou F40 à foils ». Merci à mon ami Christian Février pour m’avoir envoyé l’original… C’est autre chose que mon bricolage de scan !
    https://foils.wordpress.com/2009/09/01/gros-plan-sur-fildou-f40-a-foils/

    Fred de Lo

  15. maurice gahagnon dit :

    bonjour,
    Merci pour la réponse et je pense que l’on ne peut répondre à certaines questions que par le calcul.
    EN 1983, j’avais sur le LOISIRS 3000 expérimenté un foil en T inversé à l’avant(à la place du flotteur type planche. ce foil était muni d’un volet faisant à peut près le 1/4 de la corde. il était réglé par une lame de 3 cm de large monté en direct sur celui ci et faisant le bord de fuite de la partie verticale (safran) sur cette lame j’avais fixé plusieurs fences à des angles d’incidence variables. celui d’en haut avait un angle très négatif et celui du bas avait un angle légèrement positif,et entre ces 2 extrémités les angles diminaient graduellement de sorte à trouver un équilibre pour une immersion calculée.
    Faute de résultas immédiats ce système a été vite abandonné au profit du flotteur planant. Il avait la facheuse tendance à réagir trop lentement, un fois le mouvement d’enfournement amorcée c’était trop tard.

    Je pense que ce principe est intéressant mais il demande un réglage long et précis au niveau de l’équilibre de la tringle munis de ces fences qui eux aussi doivent être réglabe pour la première mise au point.

    à +

    Maurice

  16. Fred de Lo dit :

    Maurice,
    Super intéressant ton système de fences de régulation. Vraiment passionnant.
    Je trouve que ce pourrait être un formidable sujet d’étude pour étudiant : calculs, maquettes, essais en vrai grandeur.
    Super idée, bravo !
    Fred de Lo
    PS : il avance ton nouveau joujou ?

  17. maurice gahagnon dit :

    salut ,
    Bien sûr qu’il avance mon nouveau joujou.

    IL est bintôt 10 h 30 et je viens juste de remonter du sous sol où se trouve le joujou, je viens de finir le gabarit de présentation des fixations de palpeurs qui sont à fixer à l’extrémité avant des flotteurs latéraux.
    j’ai pratiquement fini la stratification des flotteurs latéraux, il me reste encore à coller les fixations des foils, opération à réaliser avec beaucoup de soin si l’on ne veut pas avoir des problèmes de trainéees parasites (parrallélisme).

    à + MG

  18. gurval dit :

    C’est quoi ce « joujou »? Je voudrai bien voir, sioux play monsieur.

  19. Gurval, Guy,
    Pour le joujou, je pense que je ferai un petit papier un jour, pour le moment, je n’ai pas assez d’éléments…!
    Fred de Lo

  20. maurice gahagnon dit :

    salut,
    Je pense que cet hiver je prendrai un peu de temps pour vous le présenter. C’est pas sympa de ma part mais je vous laisse mijoter.
    à + MG

  21. Bonjour lecteurs de « Foilers ! ».
    Le message d’Estelle ci-dessous est resté quelques jours bloqué avant ma validation….
    Fred de Lo

    Bonjour à tous,
    Je m’excuse de m’incruster sans commentaires pertinents sur le sujet mais sur les conseils de Fred je viens me présenter.

    Je m’appelle Estelle et je suis en 2ème année de prépa. Je veux faire un projet sur les foils mais le problème c’est que mes recherches sont vite limitées. En fait je voudrais étudier un foil en V, plus précisément l’écoulement à l’interface air/eau.

    Je lance donc un appel à l’aide à toute personne qui pourrait m’aider à comprendre le phénomène. J’aimerais aussi faire une modélisation mais je vois pas trop quel profil de foil adopter pour optimiser mon étude.
    SOS ^^ »

    • Bonjour Estelle,

      Le fonctionnement d’un hydrofoil au niveau de l’interface eau/air n’est certainement pas l’étude la plus simple mais … pourquoi pas.
      Je ne suis pas à la hauteur pour t’aider sur ce sujet mais je peux peut-être t’indiquer quelques directions à suivre, en particulier concernant tes recherches sur Internet (si ce n’est déjà fait) :

      – Chercher des éléments d’explication du fonctionnement d’un plan profilé (un foil) dans un fluide homogène. Pour obtenir plus d’infos, je pense qu’il est souhaitable de prendre l’air comme fluide.
      En d’autres termes, chercher des infos sur les sites aéronautiques (avec « aile », »wing », »profil », »airfoil » etc. comme mots-clés)

      – Chercher ensuite ce qui différencie les hydrofoils par rapport aux « aérofoils » .

      – Lorsque tu auras une idée précise du fonctionnement d’un foil en milieu homogène (répartition des pression autour du profil …), tu pourras émettre quelques hypothèses sur les phénomènes présents au niveau de la pénétration du foil dans l’eau et essayer de les confirmer expérimentalement.

      Il est à noter que les modélistes (avions ou bateaux) sont parfois de bons spécialistes de ce domaine.
      Tout en gardant à l’esprit que ce qui est écrit sur Internet n’est pas obligatoirement vrai.

      Bon courage et tiens nous au courant STP,

      GG

  22. Guy Capra dit :

    Un autre système de régulation démontré en vidéo :

    (ça n’est plus de la voile, mais c’est toujours du nautisme 😉
    nclt,
    Guy

  23. Olivier dit :

    Bonjour
    Je découvre ce jour votre article ce qui montre bien mon retard!

    Je suis impressionné et humble devant la somme d’expérience que vous avez accumulé.

    Je me permets de faire ce qui est parfois appelé un « Rapport d’étonnement » c’est à dire la réaction d’un nouvel arrivant (pas encore la tête dans le guidon, enfin entre les foils, excusez moi!).

    Dans ce que j’ai lu (et admiré) j’ai eu la sensation que la richesse des expérimentations pouvait parfois faire oublier quelques principes fondamentaux de la mécanique des fluides et des automatismes. En voici quelques uns très basiques qu’il me parait essentiel d’avoir toujours présent à l’esprit :

    1 Un système instable est dans l’absolu toujours plus performant qu’un système stable mais évidement c’est une bombe. Donc si on recherche la performance il faudra prévoir un système très performant de régulation/pilotage. Cf. les avions instables qui n’ont pu commencer à être utilisés que grâce aux commandes de vol électriques pilotées par des ordinateurs, le pilote se contentant de donner des macro-consignes.

    2 Le mouvement relatif d’un fluide par rapport à un solide crée une portance et une trainée. L’objectif étant généralement de maximiser Portance/Trainée. Cela revient à chercher les maximums d’une fonction de nombreuses variables (incidence, courbure, forme, dimensions, vitesse, viscosité, densité, … ) pour toute une plage de conditions. C’est un problème extrêmement complexe d’autant que nous ne sommes pas dans un milieu homogène comme les avions mais à la transitions de deux milieux de caractéristiques très différentes, l’eau et l’air. Et pour en rajouté la frontière entre ces deux milieux est complexes (vagues, houle, …). Dernier détail, ces équations présentent des cassures liées à l’apparition de phénomènes annexe de cavitation, ventilation, décrochage, …

    3 La solution générale idéale est quasiment impossible à calculer même avec un très gros ordinateur et ne serait pas réalisable car elle implique de modifier sérieusement la forme et les dimensions.
    Nous sommes donc contraint à raisonner dans une certaine plage d’utilisation et sauf à réduire beaucoup celle-ci nous sommes conduits à travailler autant sur la cambrure et le vrillage que sur l’incidence. C’est ce que font les avions. Donc pour avoir une bonne efficacité Portance/Trainée il faut chercher coté foil vriller dont on fait jouer l’incidence du foil et la cambrure (volet). C’est ce qui est fait sur une aile rigide plus travail sur le vrillage pour les mêmes raisons.

    4 Et n’oublions pas que puisque nous sommes à la recherche d’un système performant il est forcément instable (dès que l’on s’écarte de son utilisation optimum il diverge) et donc doit être finement et rapidement piloté. Là arrive une autre loi de la physique qui est que plus on cherche à être précis et réactif moins on sait être puissant. Autrement dit, il faut que les efforts sur les éléments à régler de façons dynamiques soient les plus faibles possibles.

    J’espère que le rappel de ces quelques notions vous aidera à choisir les pistes de vos expérimentations en complément des autres contraintes existantes : Coût, Jauges, Modes, …

    Encore une fois bravo de mettre en œuvre votre passion et de faire avancer le sujet du vol sur l’eau. Je vous invite à faire des parallèles mentaux avec les débuts de l’aviation et ses rassemblements pour confronter les idées.

    Sincèrement

    • Bonjour Olivier,

      Merci de ta visite et merci pour ton commentaire.
      Merci aussi pour ces rappels.
      Points qui pour certains ont été abordés dans d’autres articles.
      Si tu as un peu de temps, tu fouilleras dans les 352 articles et tu trouveras peut être d’autres commentaires à faire !
      Que ce soit sur la régulation, la portance, les différents types de foils, les « dangers » (pour moi) de la régulation électronique…
      Cet article date un peu, 2009, depuis il y a en a eu des nombreux !
      Et peut être même que tu proposeras un article car comme tu peux le voir sur l’onglet « Les auteurs », ce blog est ouverts à toutes les bonnes volontés !

      A très bientôt peut être
      Fred

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