On a marché sur la mer, bis

Il y a un peu moins d’un an, je vous parlais d’un article paru dans Voiles et voiliers (N° 484 juin 2011) sur les pionniers des hydrofoils à Voiles : « On a marché sur la mer ». Article écrit par Christian Février et un certain FM. J’ai dernièrement eu l’occasion d’échangé avec Thomas Lesage, de l’équipe de l’Hydroptère, qui m’a demandé s’il était possible de mettre cet article en lien sur leur site pour compléter la partie historique. J’ai fait les démarches nécessaires auprès des auteurs et de Voiles et voiliers et cet article est maintenant disponible sur le site de l’Hydroptère. Peut être que certains d’entre vous n’on pas lu cet article, le voici disponible aussi sur « Foilers !» (en cliquant sur l’image ci-dessous).

 

Pour rester dans la catégorie  » articles déjà parus »

Philippe Guglielmetti, créateur de « Foilers ! » et auteur sur d’autres blogs tout aussi intéressants, a formidablement bien résumé la série d’articles sur la Portance parus sur Foilers. Alors que sur Foilers ce sujet avait été traité en 3 pavés, que dis-je, 3 blocs bien compacts et lourds, Philippe à su en tirer la quintessence. A ceux qui ont abandonnés la lecture de Portance 1, 2 et 3, je leur conseil la lecture de l’article de Philippe : Portance, pourquoi ça vol ?

32 commentaires pour On a marché sur la mer, bis

  1. Tes excellents et très exhaustifs articles sur la portance méritent tout notre respect et notre reconnaissance pour ton travail de regroupement et d’explication, donc encore merci Fred !
    Cependant mon côté lutin taquin m’incite à préciser ma pensée à propos de cette portance, sans rentrer dans les détails théoriques :
    quand je sors ma main de la fenêtre de la voiture pour m’amuser avec le courant d’air qui la dévie, je ne la sens pas aspirée par le filet d’air sur son ‘extrados’ mais bel et bien portée par l’arrivée d’air sur son ‘intrados’.
    Donc je vote pour le développement de la portance par l’effet d’écope de Newton.
    Je suis donc d’accord avec la NASA.
    CQFD simplement, non ?
    O:-)

  2. Salut Fred,

    N’achetant pas la revue « Voile et Voiliers » je n’avais pas vu que tu été coauteur de cet article. Alors là, moi je dis « respect, Monsieur Frédéric » et merci pour la mise en ligne.

    En ce qui concerne la remarque de notre ami Guy, je pense que, écope ou pas écope, c’est au niveau de l’extrados que se développe la majeure partie de la portance. Pour s’en convaincre, il suffit de voir comment est conçue une aile d’avion :
    Tous les « accessoires » (en particulier les guides de volets) sont positionnés sur l’intrados, alors que l’extrados est le plus lisse possible, ceci prouvant à mon avis que la forme de l’extrados est critique.

    Bonne journée à tous,

    GG

    • Merci m’sieur GG,

      L’article était en réalité bien plus grands, 2 fois cette taille sans problème ! Mais difficile d’obtenir 20 pages dans V&V !
      Les engins présentés en encadrés (Gizmo de Bill Prior par exemple) avaient le droit à une présentation comme celle de Williwaw. Et même celle de Williwaw (et des autres bateaux présentés en « grand format »), a été diminuée de 25% !

      Cela représente beaucoup de boulot, mais surtout un travail d’échange passionnant avec un grand nom de la photo et du journalisme, Christian Février. Christian est plus qu’un très bon professionnel, c’est un grand homme ! Pour moi, une sorte de père spirituel comme un autre grand monsieur, Daniel Charles…

      Pour information, cette version n’est pas parfaite, le schéma du bas page 10 a été modifié, ce n’est pas le bon sur cette version !

      Bonne journée
      Fred

  3. FAUTE !!!

    Je sais que le « PRINTEMPS » est bientôt là mais ce n’est pas une raison pour écrire « tu ETE »😉

    J’espère que ma femme ne verra pas ça … mes plus plates excuses.

    GG

  4. Pour revenir sur l’expérience de la main, j’ai trouvé votre remarque très intéressante! Ce « mini-paradoxe » ne serait-il pas dû à la différence très importante de sensibilité entre la paume et le dessus de la main? Avez-vous tenté l’expérience avec la main à l’envers? (Je soumettrai le problème au professeur de mécanique des fluides de Polytechnique!).

    • Oui Arnaud, il serait très intéressant d’avoir l’avis de votre professeur !
      nb: inutile de se retourner le bras pour tester la différence de sensibilité dessus/paume de la main, puisqu’il suffit de la lever et la baisser (=la mettre en incidence positive ou négative) pour inverser l’effet… Et effectivement on sent la poussée sur ce qui sert d’intrados beaucoup plus puissante que l’aspiration sur l’extrados, quel que soit le sens de l’incidence et quelle que soit la différence de sensibilité des parties de la main concernées.

      @Fred : je n’avais pas réalisé que tu avais aussi écrit cet article de V&V, alors je rattrape ma bévue ici en ajoutant à mes remerciements et mes bravos pour tes articles de Foilers mes remerciements et mes bravos pour ta parution dans V&V !😀

      • xavierlabaume dit :

        Vu le « profil » qu’est la main, je pense que presque toujours l’extrados est en décrochage dans cette expérience. Et puis, les capteurs de pression du corps sont peut être tout simplement faits pour détecter les surpressions (le contact…) et non les dépressions (pas de vide dans la nature😉 )…

      • Bonjour Guy,

        « on sent la poussée sur ce qui sert d’intrados beaucoup plus puissante que l’aspiration sur l’extrados »

        Je n’en disconviens pas mais je pense que c’est plutôt parce que la peau est beaucoup plus sensible à la pression qu’à la dépression (relative)

        Bonne journée,

        GG

  5. Dr. Goulu dit :

    Pour info, mon article résumé a été lu (ou vu…) 1064 fois en quelques jours, preuve que le sujet intéresse🙂

    124 visites proviennent de http://www.crash-aerien.aero/forum/portance-pourquoi-ca-vole-t21561.html?sid=ba7672396e86c5301c5e6fc656254fd5 . On y mentionne cet article http://images.math.cnrs.fr/Quand-les-maths-donnent-des-ailes.html ,bien illustré, mais surtout ciblé sur la transformation conforme de Joukowski.

    Plus de 130 personnes ont ensuite suivi les liens vers les articles sur Foilers! Cool non ?

  6. Suite à la dernière remarque de GG,
    Je pense que déjà une main n’est pas un profil parfait, ou alors si nous venons de découvrir le contraire, j’ai hâte de voir la tête des prochains foils !
    De plus, la paume de la main est plus sensible et comme le dit Gérard, la dépression se fait sûrement moins sentir que la pression.
    Enfin, est ce que la fameuse main n’a pas le plus souvent une incidence au dessus de l’angle de décrochage, donc faible dépression ?
    Fred

  7. gurval dit :

    J’ajoute mon BRAVO! à ceux déjà adressé à fred.

    Guy as tu pensé a retenter l’expérience avec un téléphone portable dans l’autre main, à +ou- 100km/h en aglomération, à contre sens en fumant de la came pour bien voir les flux d’air?
    Tu attends de voir une lumière bleu clignotante qui te signale la fin de l’expérience. Quelques jours plus tard tu ouvre ton porte-monnaie et tu auras une très belle représentation de cette fameuse dépression. Ton expérience à bien créé un certain vide, mais on ne le voit pas tout de suite.😉

    Ok je sort…

  8. Mic29 dit :

    ++ Annule et remplace mon post ^récédent (incomplet) ++

    Pour complèter l’article de V&V
    Le site de Hanno SMITS (architecte naval Hollandais) dédié aux foils avec plusieurs pages sur le Monitor (films “jibe airborne”, son musée aux US en Virginie, vues 3D, brevet, …) http://www.wind-water.nl/ (cite un certain D CHARLES)
    2 pages de l’IHS:
    – “Monitor, le bateau à Foil de Gordon Bake”r: http://www.foils.org/monitor.htm
    – “L’histoire de Gordon Baker” http://www.foils.org/baker.htm

    – “New advances in Sailing Hydrofoils” par François LEFAUDEUX membre de l’équipe « Techniques Avancées » (1998) description des 2 projets en cours à la fin du siècle dernier « Techniques avancées » et « L’hydroptère ».. , rétrospective des foils – clichés extraits du livre « Les chasseurs de futur » 1991, de Daniel CHARLES. http://www.scribd.com/doc/23726681/New-advances-in-Sailing-Hydrofoils-ONU

    Pas dans l’article mais beau quand même: – “Longshot navigue à nouveau” (2010) http://www.pressure-drop.us/forums/content.php?509-Longshot-Rides-Again

    • Bonjour Michel,
      Merci pour ce complément de doc.
      Le site de Hanno est en effet très intéressant, nous avons échangés par mail lorsque je travaillais sur cet article pour V & V.
      Fred

  9. Poseidius dit :

    A suivre : Le projet Aquilon

    http://www.mecano.gme.usherbrooke.ca/~aquilon/accueil/index.html

    « L’équipe AQUILON a choisi comme projet de fin de baccalauréat en génie mécanique d’améliorer les performances d’un catamaran de classe F-18 en lui ajoutant des systèmes aérodynamiques et hydrodynamiques. En effet, l’équipe en quête d’innovation veut
    implanter un système d’ailes marines ainsi qu’une voile rigide sur un catamaran existant dans le but d’augmenter sa vitesse de pointe ainsi que de battre un catamaran de même classe non-modifié sur un parcours olympique.
    Des systèmes semblables ont déjà été développés pour des catamarans d’autres classes. Cependant, ces projets ont été réalisés par des équipes comptant des dizaines d’ingénieurs avec des budgets de plusieurs centaines de milliers de dollars. Or, un catamaran possédant une voile rigide ET des ailes marines n’a JAMAIS été réalisé dans la classe F18 et l’équipe AQUILON compte réaliser son projet avec un budget limité. C’est de cette
    manière que l’équipe a l’intention se distinguer et ainsi démontrer le savoir-faire québécois en ingénierie. »

    Presentation du projet: http://www.mecano.gme.usherbrooke.ca/~aquilon/document/Feuillet%20de%20pr%C3%A9sentation-Aquilon.pdf

  10. Bonjour Poseidius,
    Merci pour ces informations.
    Je vais contacter l’équipe Aquilon pour les informer de l’existence du blog et du fait qu’ils peuvent nous tenir au courant des nouvelles de leur projet…
    A bientôt
    Fred

  11. Merci Poseidius pour ce tuyau d’une grande valeur! Je tiens à saluer cette nouvelle équipe de pionniers ainsi que la beauté et l’ampleur de leur projet. Malgré tout j’ai du mal à y croire (je m’explique dans la suite de ce post). J’essayerai cependant de ne pas tomber dans le travers actuel qui est que tout le monde possède et exprime un avis sur tout malgré son ignorance et incompétence crasses. Ce projet me semble très intéressant et soulève de nombreuses questions auxquelles les quelques spécialistes (et membres de l’équipe Aquilon?) visitant ce blog pourront sûrement répondre de manière très professionnelle et argumentée!

    La plateforme qu’ils ont choisie est très précisément un Hobie Tiger F18, que je connais bien parce que j’en possède un et j’ai beaucoup régaté dans cette classe il y a quelques années. Dessiné par un français, fabriqué en Europe, c’est une très belle bête (cocorico ^^) qui peut filer jusqu’à plus de 22 noeuds au grand largue! Si j’ai bien compris le but avoué de cette équipe est de faire franchir à leur proto les 50% de vitesse de pointe supplémentaire, soit près de 35 noeuds! De même ils veulent battre le temps sur un parcours banane – triangle de type olympique. Est-ce vraiment réalisable?

    1. Questions à propos de la vitesse de pointe

    J’aurais tendance à « questionner » Aquilon à la lumière des deux seuls autres catamarans dinghys volants que je connaisse et qui ont été présentés sur Foilers: Le whites dragons http://www.youtube.com/watch?v=7WqCLmuwqJA et la Libellule http://voilavion.com/#concept (basée sur un class A modifié tous les deux?).

    La première réserve que j’émettrais c’est la largeur du bateau: comme tous les F18, le tiger a été conçu pour naviguer presque systématiquement en double trapèze, et donc lever la coque au vent très rapidement. Ceci explique sa finesse et la hauteur conséquente du mât (9m à peu près) pour aller chercher du « bras de levier ». Les dernières voiles de type STX étaient d’ailleurs cornées et fortement lattées à cet effet.
    Cependant, Aquilon veut faire décoller son proto et demande donc une forte stabilité latérale, ce qui implique un écartement conséquent des deux foils en T d’avant. C’est le syndrome « Hydroptère », presque plus large que long! Libellule et White Dragons sont tous les deux très larges. Et j’ai vraiment l’impression que la largeur naturelle du Tiger ne suffira pas?

    Ma deuxième série d’interrogations concerne la stabilité en vol d’Aquilon, et plus particulièrement le choix d’avoir un unique foil à l’arrière. (Contrairement à Libellule et White Dragons qui en possèdent 2, un sur chaque safran). La stabilité latérale est donc impossible à « régler », ce qui risque de devenir problématique car la forte puissance apportée par l’aile devrait faire giter Aquilon assez facilement. Dans le même ordre d’idée, ont-ils prévu un éventuel décollement du foil au vent? Ils risquent de faire un sacré tonneau!

    Troisième question: comment comptent-ils régler les foils? avec un palpeur?

    2. Questions à propos d’un recors sur parcours banane – triangle

    La grosse difficulté de ces parcours c’est qu’il faut être performant à toutes les allures! Près & Vent arrière pour la banane, Près, grand-largue et vent arrière pour le triangle. Un tel proto, si tant est qu’il gagne en vitesse à une certaine allure, il a des chances de perdre des minutes précieuses quand après avoir passé la première bouée, la traînée se fera sentir en même temps que la portance diminuera. (Sera-t-elle d’ailleurs encore assez forte pour faire décoller le bateau?)

    Encore une fois tout ceci constitue plus un corpus questions qu’une montagne de critiques. Je ne suis jamais monté sur un bateau à aile rigide, j’ai encore du mal à appréhender la physique des foils. Et je suis très admiratif de ce projet, je leur souhaite vivement de réussir à faire décoller Aquilon et de remplir leurs objectifs. (Auquel cas, j’avoue, je serai très jaloux de leur F-18 tuné!)

    • Bonjour Arnaud,

      Merci pour cette très belle analyse.
      Je comprends tes réticences à critiquer (la critique pouvant être, on l’oubli, positive et négative), mais il semble que tu connais bien l’engin donc tu peux t’exprimer sur le sujet.
      D’ailleurs tes arguments étayés le montrent.

      Je partage ton avis sur le fait que la barre est placée très haute.
      J’ai envoyé un mail à l’équipe hier soir et c’est un des éléments que j’ai mis en avant mais de manière positive (!).

      En effet la largeur est faible et même si les foils sont pilotés séparément, et peuvent donc travailler pour limiter la gite, ce travail sera synonyme de perte de rendements.

      Je pense que la réponse à ta question sur le fait qu’ils ont opté pour 3 foils repose sur le fait que les foils sont prévus pour être régulés.
      Comment, c’est une autre histoire.
      L’utilisation de 4 foils est un retour en arrière. Au départ, les cata à foils avaient 4 foils, Icarus première version, Flying Feline… C’est Philip Hansford qui le premier avec Mayfly à travailler sur la baisse de la trainée en passant à 3 foils. Il a été suivi par de nombreux concepteurs. C’est ensuite et il y a peu de temps que Claude Tisserand et son Catafoil est revenu à l’utilisation de 4 foils. Chaque solution à ses points positifs et négatifs, mais un système sur 3 foils fonctionne sans problème. Si il y a régulation des foils de manière séparée et qu’elle fonctionne, le décollage du foil au vent ne doit pas arriver. Et même si cela arrive, certains bateaux comme le cata de l’ENSTA naviguaient sur 2 foils !
      Conclusions, la qualité du système de régulation sera primordiale, surtout avec une si faible largeur et 3 foils…

      Je vais rajouter une remarque, que je me suis d’ailleurs permis de faire dans mon mail à l’équipe, je suis étonné par la forme des extrémités des foils !

      A suivre
      Fred

    • Bonjour Arnaud,

      Tout à fait d’accord sur le manque de largeur de la bête. En ce qui concerne la stabilité latérale, je pense qu’elle est assurée par la régulation (laquelle ?) des foils avant … (plus ou moins parfaitement)
      A mon humble avis ce type de foiler ( de type « rave ») a pour vocation de naviguer parfaitement à plat ( d’où le foil unique à l’arrière).
      Il faudra donc certainement du lest. Avec exactement un poids de 1000 newtons, je me propose dans le rôle du lest mobile😉

      Bonne journée,

      GG

  12. Il serait donc intéressant d’avoir de plus amples informations concernant le système de régulation des foils.

    @Fred: Je ne savais pas du tout que 4 foils était un retour en arrière! Il y a quelques semaines j’assistais à une conférence donnée par l’équipe d’Hydroptère. Ils nous ont présenté des planches sur ce à quoi pourrait ressembler la future version: outre l’aile rigide et un allongement conséquent des flotteurs gauche et droits, on pouvait noter la présence de deux foils-safrans à l’arrière, le foil sous le vent étant rétractable pour diminuer la trainée dixit Alain Thébault. Ils ont l’air d’avoir voulu combiner les avantages des deux solutions!

    @GG: Effectivement, et pour naviguer à plat il faudrait régler le foil au vent vers le bas pour contrecarrer la gite. À supposer qu’ils marchent sur un système de palpeurs, ce qui paraît vraisemblable, il faudrait tout de même inverser le réglage à chaque virement de bord! Je ne sais pas si vous voyez ce que je veux dire, mais si le foil au vent est à portance vers le bas, il faudra le remettre à portance vers le haut dès qu’il passera sous le vent? À ce titre je n’ai aucune idée des solutions retenues par Libellule et White Dragons?

    Arnaud

  13. Bonsoir Arnaud,

    « il faudrait tout de même inverser le réglage à chaque virement de bord! »

    Non, pas obligatoirement. Si le système de régulation (palpeur ou trainard ou autre) est bien fait et bien réglé, l’angle du foil au vent peut passer en négatif et la portance devient automatiquement négative.
    Autant que je sache, c’est ce qui se passe sur le Rave et sur le Trifoiler Ketterman.

    Pour l’Hydroptère, le problème n’est pas le même. Les foils traversants ne peuvent pas générer une portance négative (Il me semble me souvenir que Luc Armant en parle dans « L’aile d’eau ») et le bateau fonctionne toujours avec de la gite. D’où l’intérêt d’avoir deux foils AR.

    à plus,

    GG (102 Kg en baisse)

  14. Optipag dit :

    Le problème du foil au vent à portance négative, c’est que s’il sort de l’eau, t’es mort… Et pour les virements, il doit être possible d’imaginer un système permettant de régler les palpeurs assez facilement…

  15. xavierlabaume dit :

    si l’hydroptère veut avoir le safran aligné avec le foil sous le vent, c’est (il y a peut-être d’autres raisons) car comme le foil sous le vent reprend quasi toute la portance, si le foil arrière qui régule l’incidence n’est pas aligné, on introduit des couplages roulis/tangage qui posent problème notamment dans en mer formée…(imaginez vous un char à voile sur deux roues, qui avance un peu en crabe).

  16. Une triste histoire.

    L’Hydraplaneur de Parlier est en vente (en fait depuis quelques années)
    Si quelqu’un d’entre vous a quelques économies à investir, c’est à mon avis une bonne base pour faire un foiler😉

    http://www.sudouest.fr/2012/03/26/l-hydraplaneur-de-parlier-appartient-a-l-histoire-669585-2733.php

    Bonne journée à tous,

    GG

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