Attention, cet article est long. Si vous souhaitez cibler un chapitre et sauter des passages, voici le programme :
- 1. Introduction
- 2. Les hydrofoils civils
- 2.1 Suisse / Italie – 1950 à 1985
- 2.2 Volga, Raketa, Meteor… les hydrofoils russes
- 2.3 Italie « suite »
- 2.4 USA
- 2.5 Mais aussi…
- 3. Les hydrofoils à moteurs militaires
- 3.1 Russes – 1972 – 1990 ?
- 3.2 Américains
- 3.3 Canada
- 3.4 Mais aussi…
- 4. Les hydrofoils motorisés récents
- 5. Evolutions
- 6. Les pistes d’un déclin…
- 7. L’hydrofoil à moteur du futur ?
1. Introduction
Comment analyser le fort développement des hydrofoils à moteur à partir de la seconde moitié du 20ème siècle, et la lente extinction, ou presque, de cette catégorie d‘engins ? Pourquoi ces bateaux, pour certains si aboutis et mis au point par de très grandes firmes, ont disparus des radars ?
Ce document ne traite pas des pionniers du foil, donc de la période comprise entre 1860 à 1960 environ. Je ne vais parler que des engins civils ou militaires à moteurs, conçus dans le but d’être réalisés en série. Cette petite présentation est non exhaustive, l’essentiel étant ici de :
- Réaliser une présentation des principales séries d’hydrofoils de transport de passagers et militaires,
- D’essayer de répondre à la question, énoncée plus haut, pourquoi cette « race » d’engins à disparue ou presque ?
- S’interroger sur le possible renouveau des hydrofoils à passagers….
Je ne résiste pas a placer un montage que j’ai déjà utilisé pour illustrer d’autres articles et qui montre combien dans les années 30 à 60 l’utilisation d’engins à hydrofoils semblait incontournable et était synonyme de progrès.
Practical Mechanics 1961 – Modern Mechanix Jan 1934 – Popular Science Jan 1936
Popular Science April 1939 – Tekhnika Molodezhi августейший 1958 – Népszerű Technika Június 1959
En 1960 les navires à hydrofoils étaient promus à un grand avenir, la navigation se rêvait au-dessus de l’eau, paquebots atomiques (!), navires militaires, runabout de Mr et Mme « Toutlemonde »…
2. Les hydrofoils civils
Retour sur les principaux hydrofoils volants pour le transport de passagers.
2.1 Suisse / Italie – 1950 à 1985
Le premier à avoir lancé la production d’hydrofoils à moteurs est le baron Von Schertel qui après la guerre, et la réalisation de différents engins pour l’armée allemande dont un transport de char VS8, s’installe en Suisse et créé la société Supramar.
Freccia D’Oro 1952
En 1952, Von Schertel lance le PT-10, également appelé Freccia D’Oro, bateau qui pouvait accueillir 32 passagers et traversait le lac Majeur entre Locarno (Suisse) et Stresa (Italie).
PT 20 et 50
En 1954, le chantier naval Leopoldo Rodriguez à Messine obtient la licence pour construire des hydrofoils conçus par Supramar. Le chantier Rodriguez, était auparavant un chantier de réparation de locomotives et de wagons de chemin de fer. En 1974-75, le nom du chantier devient Cantiere Naval Techniques. C’est en 1955 que Rodriguez commence la production du PT-20 de 32 tonnes, transportant 72 passagers à une vitesse de croisière de 35 nœuds.
Le succès du PT-20 conduit au développement du PT-50 conçu pour des liaisons offshore et inter-îles. Le prototype de ce bateau de 63 tonnes a été lancé en 1958. Les PT-20 et PT-50 et autres modèles sont construits chez Rodriguez en Italie mais aussi au Japon, en Norvège, aux Pays-Bas et à Hong Kong. Les PT 50 sont utilisées en Baltique, Méditerranée et la mer intérieure japonaise. En France, dès 1964, la compagnie Condor Ltd exploite un PT-50 entre St-Malo et Jersey-Guernesey-Serk. La compagnie va en tout exploiter six hydrofoils jusqu’en 1994.
PT 75, 100, 150, RHS 200
Après le PT-50, Supramar développe le PT-75 d’un déplacement de 85 tonnes, une version avancée du PT-50.
Puis le PT-100, pouvant accueillir 200 passagers, variante du PT-75.
Enfin, le PT-150 MkII d’une longueur de 38 m et d’un déplacement de 165 tonnes capable de transporter 250 passagers. Le PT-150 était le plus grand ferry à passagers à hydrofoils lors de son lancement. Ce bateau était équipé à l’avant du système de foil traversant prôné par Von Shertel est pourvu d’un foil arrière entièrement immergé et régulé. Plus les bateaux de la série « PT » grandissent, plus ils s’aventurent en mer où les foils traversants sont confrontés à leurs limites d’autorégulation. D’où l’introduction du « Seakeeping Augmentation System » (SAS) de Rodriguez, qui atténue les mouvements de soulèvement, de tangage et de roulis en eau agitée.
Plus de 150 hydroptères ont été construits sous licence de Supramar dont le plus grand nombre par Rodriguez jusqu’en 1971.
Le dernier et le plus grand ferry à passagers hydroptère de la série, le Super Jumbo RHS-200 pouvant transporter jusqu’à 254 passagers a été construit pour la première fois en 1978. Ce ferry de 120 tonnes, d’une longueur de 35 m, a une vitesse de croisière d’environ 37 nœuds.
2.2 Volga, Raketa, Meteor… les hydrofoils russes
C’est ensuite au tour des Russes, et de Rostislav Alexeyev, de se lancer dans la réalisation d’engins volants. Les russes ne partent pas de zéro, ils ont récupéré un hydrofoil développé par les allemands après la seconde guerre mondiale. La même année Rostislav Alexeyev lance le Volga un « petit bateau de rivière » ainsi que le Raketa (Rocket). Les Russes vont lancer un grand nombre de Modèles, certains produits en très grande quantité, d’autres à quelques exemplaires. Des « bus de mer et de rivière »!
Raketa – 1957 à 1976
Hydrofoil capable de transporter 60 passagers, 389 unités du modèle Raketa sont produites entre 1957 et 1976. Les Raketa volent à 60 km/h et ont une autonomie de 500 km.
Meteor – 1959 à 1999
Après le Raketa, le « JSC R. E. Alexeev’s Hydrofoil Design Bureau » lance un model plus grand, le Meteor qui sera produit de 1960 à 1994. En 2003, deux unités plus récentes sont fabriquées. Le Meteor peut transporter de 112 à 123 passagers et sa vitesse maximale est de 66 km/h. 400 unités ont été produites.
Un yacht Meteor a été construit en 2006 pour Alexander Khloponin, un homme d’affaires russe et gouverneur du Kraï de Krasnoïarsk (subdivision de Russie).
Kometa – 1962 à 1992
Les Meteors sont réservés aux eaux intérieurs et rivières, la version maritime s’appelle « Kometa ». Les Kometa sont munis de foils plus longs, donc d’un tirant d’eau plus important, pour accepter une hauteur de vagues plus importante. Construit à 39 exemplaires il mesure 35 m et peut transporter 120 passagers pour 5 hommes d’équipage, sa vitesse maximum est de 60 km/h.
Un Kometa a réalisé la liaison Brest/Ouessant dans les années 70. Longtemps stocké dans le cimetière à bateau de Landévennec, au fond de la rade de Brest, il a depuis été démoli.
Polesye – 1970 à 1990
Cette série de petits hydrofoils a été produite de 1970 jusqu’aux années 90 dans l’usine de construction navale de Gomel, en Biélorussie. Plus de 100 navires ont été fabriqués. La vitesse de croisière du Polesye est de 66 km/h et sa capacité max de 53 passagers. Sa longueur est de 21,3 m, son tirant d’eau de 1,03 m et de 0,4 m en vol, son déplacement de 14,19 tonnes et de 20,4 tonnes en charge. Des Polesye étaient toujours en activité en 2010.
Voskhods – 1973 à 1995 ~
Lancé en 1973, le Voskhod a été créé pour remplacer les Rockets et Meteors. Ils ont une capacité de transport de 71 personnes. Au total, entre 1973 et le début des années 90, plus de 150 Voskhods ont été construits. Dans les années 90, la production des Voskhods s’est pratiquement arrêtée en raison de la situation difficile de l’usine de fabrication. Fabriqués en Russie et en Ukraine, ils ont été en service dans plus de 20 pays et sont pour certains encore en fonctionnement.
2.3 Italie « suite »
Rodriguez – 1994 – 2016
Après la période Supramar, Rodriguez a développé son propre système de plans porteurs entièrement submergés et régulés, le FSWH37. Le bateau qui sauf erreur, porte le même nom que le système de foil, est construit en alliage d’aluminium, excepté les foils qui sont en acier de haute résistance. Par rapport aux précédents bateaux à foils en V réalisés par Rodriguez (Supramar) les avantages annoncés sont les suivants : le passage dans la mer donc le confort des passagers et une augmentation du nombre de jours navigables, un bon compromis vitesse / puissance / consommation.
Linberty Shipyard
Grand pays d’hydrofoils, Forlalini, Crocco, Ricaldoni…, en 2017 le chantier Linberty Shipyard en Sicile, mettait la touche finale à son troisième hydroptère Admiral 250. Le premier de ses bateaux de 32 mètres, le Carlo Morace, est entré en service chez Liberty Lines, en 2014. Un deuxième, l’Ammari, a été lancé l’année suivante. Le chantier propose aussi un bateau de 38 mètres l’Admiral 350 déjà produit à plusieurs exemplaires.
2.4 USA
Boeing – 1974 à 2020
Boeing a lancé son premier hydroptère à passagers propulsé par hydrojets en avril 1974. Il peut transporter de 167 à 400 passagers. Il utilise la même technologie que celle utilisée par les hydroptères militaire Tucumcari et ceux de la classe Pegasus. Ces bateaux sont propulsés par des turbines à gaz qui alimentent des hydrojets, ils atteignent la vitesse maximale de 83 km/h.
Boeing a construit trois hydroptères Jetfoils 929-100 qui ont été exploité entre les îles Hawaï entre 1975 et la fin de la compagnie 1979. Une étude menée par Boeing pour la Royal Navy, et présentée devant le Royal Institute of Naval Architects, a montré que le Boeing Jetfoil est capable de fonctionner en mer du Nord 96% de l’année à des vitesses supérieures à 38 nœuds et pour une hauteur de vague de quatre mètres.
En 1987, Kawasaki a acquis la licence de fabrication et de vente de Boeing. 15 unités ont été fabriquées au Japon entre 1989 et 1995. En 2020, un nouveau Jetfoil a été construit pour une société de transport maritime japonaise. Ce navire de 241 passagers relie Tokyo à l’île d’Oshima en une heure et 45 minutes (pour 6 heures pour les bateaux à passagers standards).
2.5 Mais aussi
Le Foilcat 2900 est un catamaran de 95 pieds « volant à basse altitude », soutenu par des foils entièrement immergés. Construit par Westmarin en Suède il est prévu pour le transport de 140 passagers, il est équipé d’un système de régulation électronique. Il ne semble exister qu’un modèle construit en 1992 et qui a commencé son service au Danemark en 1992 et a ensuite été mis en service en Indonésie puis Hawaï. Je passe sur de nombreux petits modèles développés en Grande Bretagne, Amérique du sud….
3. Les hydrofoils à moteurs militaires
Pourquoi traiter de ce type de navires ? Par ce que les premières recherches poussées avaient pour but la mise au point de navires militaires. Sans eux, le développement des navires à passagers n’aurait absolument pas été le même.
3.1 Russes – 1972 – 1990 ?
Les Soviétiques ont acquis leurs premières connaissances de la technologie des hydrofoils en étudiant les engins qui sont tombés entre leurs mains lorsque l’armée russe a occupé l’Allemagne. Il s’agissait d’un hydroptère de surveillance côtière de 6,3 tonnes. Un bateau du type Schertel-Sachsemberg qui a servi de base au développement des bateaux à passagers et militaires soviétiques. Les Russes ont ensuite développé leur propre système de foil semi-submergé, pour les bateaux évoluant dans des rivières peu profondes et relativement calmes.
Le plus grand des hydrofoils militaires, le Sarancha a été réalisé en 1973 et est long de 53.6 m. Les russes ont aussi utilisé 16 bateaux de 40 m de la classe Muravey, construits entre 1983 et 1989. Mais aussi des Matka-class missile boat (38.6 m) et des Turya-class torpedo boat (39.6 m), lancé en 1972 mais dont seul l’avant décolle, l’arrière étant dépourvu de foils. Le dernier hydroptère Russe à entrer en service, la classe Turya, a des foils traversants en retrait d’environ un tiers de sa longueur. Il vol à 20 / 23 nœuds dans des conditions calmes. Le système de foil génère alors une portance suffisante pour soulever la plus grande partie de la coque hors de l’eau et permet une vitesse max en « sprint » de 45 nœuds. En plus d’améliorer la vitesse maximale, le foil réduit les impacts avec les vagues. Sur 29 ou 30 bateaux construits entre 1972 et 1989, 3 seraient encore en service.
3.2 Américains
High Point, Flagstaff, Tucumcari, Swordfish, Jetfoil, classe PHM-1 et classe PHM-3 – 1945 à 1985
Malgré le fait que de nombreux pionniers du foil étaient américains (ou européens mais basés aux états unis, Grunberg, Hook, Tietjens), le réel intérêt pour les hydroptères n’a démarré aux Etats-Unis qu’après la Seconde Guerre mondiale.
Après quelques essais comparatifs préliminaires, le ministère de la Marine a décidé d’abandonner l’utilisation des foils traversants et d’utiliser des foils entièrement immergés. Décision sûrement liée à l’influence de Grunberg et de Christopher Hook dans ce domaine. Pour assurer la stabilité de ce type de foils, un système de contrôle automatique est nécessaire pour faire varier la portance des foils en fonction de leur immersion. Grunberg a proposé de développer un pilote automatique basé sur des accéléromètres. Cependant, l’application pratique de ce principe était limitée par le manque d’ingénierie de précision et de mécanismes de commande électroniques de l’époque. Par la suite Gibbs et Cox ont utilisés un pilote automatique développé par le MIT. En 1959, des essais ont été effectués sur un engin amphibie du type « DUKN ». En 1960, des foils super-cavitants ont été testés pour la première fois, sur un bateau expérimental de 50 pieds, construit par Grumann, le Sea Wings. Ces différents essais ont donné le jour à de nombreux bateaux ou séries de bateaux : High Point, Flagstaff, Tucumcari, Swordfish, Jetfoil, classe PHM-1 et classe PHM-3. Le plus grand était l’USS Plainview mis à l’eau en 1964, d’une longueur de 67 m, il pesait 315 tonnes. L’USS Plainview (ou AGEH – 1), était le plus grand hydroptère du monde en 1969. Il était propulsé par le même type de moteur utilisé dans les avions de combat F-4 Phantom, plus deux moteurs diesel. Le navire a été mis hors service en 1978, vendu pour la mise au rebut et abandonné sur le fleuve Columbia.
Sea Shadow – 1985Sea Shadow (IX-529) est un navire furtif expérimental construit par Lockheed pour la marine américaine en 1985. Avec des coques de type « SWATH », sous l’eau se trouvent des coques jumelles immergées, mais aussi un stabilisateur à l’arrière et des hydrofoils entre les coques.
3.3 Canada
NCSM Bras d’Or – 1964
Au début de 1961, De Havilland Aircraft of Canada a été missionné par le ministère de la Défense pour construire le « FHE 400 », un hydroptère océanique. Les premiers essais ont été réalisés en avril 1969 et différents supports et configurations ont été testés. L’engin avait une configuration canard. La foil principale (à l’arrière) était constitué d’une combinaison des plans entièrement immergées et de plans traversants, une conception unique qui a permis d’obtenir un excellent comportement en mer. Le FHE 400 a été mis en service dans la Marine canadienne sous le nom de Bras d’Or, longueur 45.95 m, poids 200 tonnes.
3.4 Mais aussi
D’autres marines comme la Chine et l’Italie, la Roumanie (design chinois) … ont mis au point des « bateaux gris » volants. La France à commencé à travailler sur ce sujet et à réaliser des tests sur le prototype H890 à partir de 1966. Tests qui n’ont pas été transformés en bateau de grande taille.
4. Les hydrofoils motorisés récents
A part le Seabbubles développé par le team d’Alain Thébault, la plupart des nouveaux hydrofoils, ne sont pas prévus pour le transport de passagers mais plus pour le « loisir ». Les hydrofoils continuent à faire rêver, même après que le concept ait perdu en force dans le dernier tiers du 20ème siècle ! Voici quelques projets récents :
- Seair – “Zodiac” volants
- Aquafun – Jet ski caréné
- Bird e Marine – Scooter volant
- Overboat – Petit catamaran électrique
- Hydros HY-X – Runaboat à foils rétractables
- Quadrofoil Q2S – 4×4 marin bi places
- Sunreef 40 hydrofoil – Catamaran à hydrofoils
- Pariteboat – Mono Russe au design particulier muni d’un fond transparent
- Eldorado 7S – La Tesla à foils ?
- Rinspeed Splash – Voiture volante
- wFoil 18 Albatross – Bateau slovène avec un moteur à hélice Rotax
5. Evolutions
De 1960 à 1995, en 35 ans, plus de 1350 ~ bateaux de transport de passagers ont été mis en service. Ce chiffre ne rassemble que les 6 principaux modèles produits. Combien sont encore aujourd’hui utilisés ? Très peu. Même si certaines séries ont vu leur production se poursuivre jusqu’aux années 90, voire 2020 pour un dernier modèle de Jet Foil, il ne faut pas être grand clerc pour savoir qu’une époque est révolue.
6. Les pistes d’un déclin…
Pourquoi aujourd’hui ces engins ont disparu des radars ? Comment analyser la presque extinction de cette famille de bateaux ?
Quelques pistes d’explications
- Faible efficacité dans certaines conditions (même des engins régulés électroniquement)
- Fragilité (renvoies des systèmes de propulsion, foils, cavitation, …)
- Les bateaux de guerre américains ont souffert de problèmes de pompage de l’eau de mer (refroidissement), de résistance des tuyauteries, de capteurs du pilote automatique (parasites, un capteur de hauteur par radar a été testé comme alternative), boîte de vitesses de propulsion principale dont la durée de vie était « courte »
- Il est extrêmement difficile d’éviter la cavitation des foils, au-dessus de 50 nœuds. Il faut alors utiliser des foils supercavitants et une faible incidence mais cela génère une traînée élevée.
- Coût de construction et d’entretien
- Consommation (à mettre en parallèle avec la crise pétrolière du milieu des années 70)
- Encombrement (largeur, profondeur)
- Gain de vitesse pas vraiment nécessaire et gap pas si important par rapport aux nouvelles carènes (NGV : puissants moteurs, propulsion par hydrojets, coque légère en aluminium au profil permettant de légèrement déjauger)
- Transport de charges difficile, véhicules…
- Plus grande détectabilité des navires militaires (bateaux plus haut sur l’horizon)
- Certification/assurance (qui veut certifier, assurer ce type d’engins, trop d’inconnues, de risques ?).
Voici donc un bon nombre d’explications qui, si elles ne sont peut-être pas toutes justifiées, interpellent…
7. L’hydrofoil à moteur du futur ?
Un renouveau ne pourra se faire, si et seulement si, les problématiques suivantes sont prises en compte :
- Performances, fonction des conditions rencontrées : mer, rivières, vent…
- Encombrement, rétraction des foils pour les opérations d’accostage ?
- Environnement*
- Choix des matériaux de construction et de leur mise en œuvre
- Motorisation
- Absence de rejet lors de l’utilisation (énergie, détritus…)
- Faible émission sonore
- Non détérioration des fonds et bords de mer et rivières (flux sous les foils)
- Coût du développement
- Coût de la construction
- Coût de l’exploitation (engin capable de sortie sur une grande plage de conditions)
- Coût d’entretien (main d’œuvre, matériaux, temps de non mise à dispo. versus engin standard)
* surtout si l’utilisation des foils est un argument marketing en plus d’un réel plus technique.
Un renouveau est possible si, par rapport aux précédentes générations, les évolutions ont été suffisantes dans les domaines suivants :
- Les matériaux et la maitrise de leur mise en ouvre
- La connaissance des profils et les simulations informatiques
- La motorisation et l’énergie
Je pense que l’on peut répondre oui aux 3 interrogations précédentes, avec sûrement un bémol pour l’énergie (stockage entre autres)… mais le gain est-il suffisant ?
Le futur du foil pour les engins de petite taille (1 à 10 m ~) ?
C’est en effet jouable, pas révolutionnaire !
Le futur pour les engins « lourds » (+ de 10 m ~) ?
Certains n’hésitent pas à faire miroiter la création de transport de charges à foils ! C’est oublier que les hydrofoils n’aiment pas le poids, oublier que la surface évolue au carré de l’échelle mais que le volume (et donc le poids) au cube. Il arrive un moment ou la surface des foils est déraisonnable pour la trainée, la résistance, l’encombrement… Si vous en doutez, voici un article dédié au sujet.
Mais il existe un gap entre des bateaux de 10 m et un les engins de transport de charge !
Pour moi, l’hydrofoil du futur pourrait être…
- Le résultat d’une parfaite connaissance des freins, le fruit d’un cahier des charges parfaitement défini, d’une bonne étude des besoins, des zones de navigation, d’une étude comparative bateau standard/bateau volant…
- De taille moyenne afin de trouver un compromis poids/résistance/encombrement des foils (si cette taille répond bien entendu aux besoins)
- En grande partie réalisés en matériaux recyclables (puisque l’on parle futur plus ou moins proche, il faut tenir compte des possibles futurs critiques des solutions proposées)
- Equipé d’une propulsion électrique générant un minimum de rejets
- Muni de foils régulés électroniquement
Mais avant tout, il faut que l’utilisation d’hydrofoils soit un réel plus et non une fin en soit.
Complément au 10/03/24 suite aux réactions de deux lecteurs et amis :
- Daniel Charles m’a rappelé une des remarques qu’il m’avait faite à propos de la certification :
… J’ai fait Ostende-Douvres avec un Jetfoil dans les années 70 ou 80, c’était sans défaut. L’un des freins principaux des gros hydrofoils était la certification et l’entretien. On devait dans certains pays se soumettre à la réglementation ‘navire à passagers’ et en même temps la réglementation ‘entretien des avions’ à cause des turbopropulseurs. Cela impliquait un entretien beaucoup plus contraignant et coûteux, d’autant plus que les coques en aluminium mince riveté restaient fragiles. C’est l’entretien et le manque d’un système de certification adapté, plus que la consommation ou le coup initial, qui ont tué ce mode de transport…
2. Pascal Gaudin, m’a lui, rappelé un des freins inhérent à ces engins à la lumière d’éléments récents, la cavitation :
…outre le problème surface de foil/déplacement du bateau, celui de la cavitation sera critique! Il suffit de voir dans quel état sont les foils de Gitana 17 après l’AUC Brest! (bords d’attaques et de fuites en lambeaux) et ce pour des vitesses pas vraiment très élevées dans l’absolu… Le profil super cavitant ne semble pas suffire à cause des problèmes pénalisants pour la portance…
Foilers ! 
