L’alphabet du foil

26 octobre 2014

16/04/2015

You want to find a good translation (translated with the help of Nicholas Waller at www.centpourcentanglais.com)? It’s on the excellent blog Proa file, follow the link: The Foil Alphabet.

Ouvrez vos cahiers, je ne veux plus rien entendre. Répétez après moi : C, E, J, L, O, S, T, U, V, Y (Z ?) sont les différents types de foils qui existent actuellement. C’est bien !

En effet, depuis l’article, « Foil en V, foil en T », de nouvelles lettres sont apparues ou se sont généralisées. Il est temps de refaire un point sur l’alphabet foilesque ! Surtout que nous ne sommes pas à l’abri de voir apparaitre de nouvelles formes. Car, oui, après un siècle d’évolution, nous sommes bien dans l’air du foil… Vous là bas au fond de la classe, vous voulez voler plus tard ?

Bon, pour déconner, je joue au professeur mais je n’en suis pas un et mon « cours » ci-dessous mérite sûrement d’être corrigé, donc, commentaires bienvenus.

Pour chaque type de foil, vous retrouverez :

  • Un petit historique
  • Quelques exemples d’engins équipés du type du foil présenté. Ceci pour chaque grande famille, les foilers et multicoques à foils d’appoint ainsi que les hydrofoils (voir rappel des définitions sur la page « Définitions » de ce blog).
  • Un schéma. J’ai essayé de représenter les forces générées : portance et force antidérive. Ceci en fonction de leur champ d’application le plus logique (foiler ou hydrofoil). Pour les foilers, en position basse et rétractée (si rétraction possible), pour les hydrofoils, en mode archimédien et en vol.
  • Des tentatives d’explications du fonctionnement pour la portance et pour l’effet antidérive
  • Une liste d’avantages et d’inconvénients

Il est impossible de balayer l’ensemble des architectures et des utilisations possibles. Si bien que la liste des avantages et inconvénients de chaque type de foil proposé est obligatoirement non exhaustif : c’est ainsi !

1 – Foil en E !

Historique

Le foil en E n’est qu’une pure invention de ma part : il s’agit du foil en échelle. Il fallait bien que j’arrive à trouver l’équivalent de chaque type de foil dans l’alphabet latin. Le « E » peu découler de la première lettre du mot « échelle » ou correspondre aux différentes barres du « E » majuscule. Elles ne sont pas sans rappeler les différents étages des plans porteurs en échelle. La seconde explication semble mieux tenir la route, que dis-je, le run. En effet « E comme Echelle » cela ne fonctionne pas en anglais, pas plus qu’en italien…

Il semble que les premiers à avoir dessiné et testé des foils en échelle soient les frères Meacham. En 1897, ils testent un modèle équipé de cinq surfaces portantes. Dans leur brevet déposé en 1910, le plan porteur en T régulé, la partie mobile est surmontée d’un second plan non régulé. Il s’agit donc d’un foil en échelle.

Sur les foilers et multicoques à foils d’appoint

Ces foils n’ont pas été prévus pour ce type d’engins qui ont vu le jour après les hydrofoils. Surtout les architectures développées ensuite se sont révélées plus performantes pour ce type de bateaux.

Sur les hydrofoils

Au 19 et 20ème siècles, cette solution était une réponse à la difficulté de réaliser de longs plans porteurs de fort allongement et faible épaisseur.

Enrico Forlanini 1906, Crocco et Ricaldoni 1907, Peter C. Hewitt 1907, A. G. Bell et Casey Baldwin… Williwaw, aujourd’hui P28 Gonet & Cie.

L'alphabet du foil - foils en E Hydrofoil - F Monsonnec 08-2014

Portance

Les premiers modèles avaient des plans porteurs disposés en parallèle horizontalement. Ensuite des prototypes ont été équipés de parties portantes inclinées. Dans un cas comme dans l’autre, la portance est fonction de la hauteur de vol. En échelle avec des plans horizontaux, la courbe de portance est en escalier avec des niveaux. Ce n’est pas le cas avec des plans inclinés.

Surface antidérive

Sur les foils en échelle horizontaux comme inclinés, la surface antidérive est fonction de la hauteur de vol et de la complexité de la structure.

Avantages

  • Bonne solidité liée au fait d’utiliser de petites longueurs et de réaliser une sorte de maillage.
  • Effet plaque qui évite les vortex de bout d’aile, qui est la partie positive du fait d’avoir des nœuds de jonction !

Inconvénients

  • Nombreux nœuds de jonction donc trainée importante
  • Difficultés de positionnement parfait des différents plans
  • Plus forts risques de trainer des algues ou résidus

2 – Foil en V

Utilisé sur les foilers et hydrofoils il s’agit de simples plans porteurs rectilignes inclinés le plus souvent à 45°. L’incidence est rarement variable, la portance est fonction de la surface immergée. Le V étant en fait la combinaison des deux foils. Variantes possibles, le foil peut être vrillé pour avoir une incidence variable en fonction de l’enfoncement. On peut aussi intégrer un volet de bord de fuite (Cote d’Or, Syz & Co…). Le premier concepteur de voilier volant à avoir utilisé cette configuration semble être Robert Row Gilruth, le père du premier voilier volant grandeur nature.

Sur les foilers et multicoques à foils d’appoint

La portance des foils est inférieure au déplacement de l’engin, de ce fait les plans porteurs restent la majorité du temps immergés.

Trimama, Paul Ricard, Ker Cadelac 2

Sur les hydrofoils

La diminution de la surface mouillée diminue la portance, ce type d’arrangement est appelé « autostable » même si dans la réalité le système à ses limites puisque le team de l’hydroptère, a un temps réfléchi à la mise en place d’une régulation de l’incidence du safran (voir mon point du vu sur ce sujet dans la PN 26 et la 28).

Icarus, Mayfly, L’Hydroptère …

L'alphabet du foil - foils en V Foiler - F Monsonnec 08-2014L'alphabet du foil - foils en V Hydrofoil - F Monsonnec 08-2014

Portance

Elle est fonction de la projection sur l’axe horizontale de la surface immergée, elle diminue avec la hauteur de vol.

Surface antidérive

Comme pour la portance, elle est fonction de la projection sur l’axe, cette fois verticale, de la surface immergée, elle diminue aussi avec la hauteur de vol.

Avantages

  • Système « éprouvé »
  • Foil disposant d’une certaine plage d’autorégulation

Inconvénients

  • La résultante de la portance se déplace sur le foil en fonction de son enfoncement.
  • La fixation de ce type de foil n’est pas évidente, les hydrofoils ont recours assez souvent à des jambes de force.
  • La sortie de ce type de plan porteur sur les foilers et tri à foils d’appoint se trouve souvent au ras de la ligne de flottaison d’où des risques de ventilation.
  • Ils sont soumis à d’importants efforts et ne sont pas toujours faciles à rétracter.

3 – Foil en T

En 1906, les frères Meacham publient un article ou ils exposent les principes de base d’un hydroptère à foils en T régulés. Ce type de foils a été amélioré par Christopher Hook en 1950 sur son bateau baptisé Hydrofin (voir Historique des systèmes mécaniques de régulation de l’incidence des foils).

Sur les foilers et multicoques à foils d’appoint

Ils ont été rarement utilisés puisque, sauf s’ils sont équipés d’un système de régulation automatique (ce que je n’ai jamais vu sur ce type de bateau), la portance de ces foils ne s’autorégule pas. La plupart du temps, la surface est faible (donc la portance), et le foil reste tout le temps immergé. Dans le cas contraire, le foil pourrait arriver à la surface et décrocher avec tous les risques que cela comporte.

Il parait donc plus intéressant dans ce cas d’utiliser un foile en V (dans un puis) ou surtout en Y.

We/sebago, F40 Triton, Blue Arrow, VSD 2

Sur les hydrofoils

La remarque ci-dessus est tout aussi valable et encore plus vitale, ce qui explique que dans ce cas de figure les foils en T sont équipés d’un système de régulation. Palpeurs ou trainards qui agissent sur l’angle d’incidence du plan inférieur ou par mouvement d’un volet.

Force 8, Phifly, Windrider Rave, Moth à foils, planche à foils de Rich Miller, AFS 1

L'alphabet du foil - foils en T Hydrofoil - F Monsonnec 08-2014

Portance

Elle est fonction de la surface et de l’incidence de la partie horizontale. A l’inverse des foils en V sur les hydrofoils, la surface ne varie pas mais l’incidence oui

Surface antidérive

Elle est liée à la surface de la partie verticale, la jambe de force, qui diminue avec la hauteur de décollage.

Avantages

  • La résultante de la portance passe par la jambe de force ce qui permet d’obtenir une structure résistante.
  • Le plan porteur est relativement immergé il est donc moins soumis à la ventilation et il a moins d’interférence avec les mouvements des particules d’eau en surface.

Inconvénients

  • Régulation obligatoire dans le cas d’un hydrofoil
  • Fragilité des systèmes de régulation
  • Rétraction des foils pas évidente
  • Trainée du nœud, la liaison jambe de force / plan porteur (possibilité de mise en place d’une torpille)

4 – Foil en Y

Inventé par Sylvestre Langevin les foils en Y inversé sont une des marques de fabrique de ses foilers. D’autres ont essayé ce type de plan porteurs comme Adrian Thompson sur le F40 Promocéan ou le duo MVP VLP. Mais les foils de ce bateau avaient été étudiés en collaboration avec S Langevin !

Sur les foilers et multicoques à foils d’appoint

C’est le « fond de commerce » de ce type de foils.

Gautier II, Gautier III, Ker Cadelac, Découvert/PiR2, Dupon Duran, Promocéan, Flash Harry et Groucho Marx

Sur les hydrofoils

Pas d’utilisation connue

L'alphabet du foil - foils en Y Foiler - F Monsonnec 08-2014

Portance

Ces foils s’auto régulent en diminuant leur portance en se rapprochant de la surface. La forme en Y permet de réaliser une régulation « souple » ce qui n’est pas le cas avec des foils en T qui décrochent d’un coup lorsque le profil ventile. Autre point intéressant, l’augmentation de l’angle formé par chaque 1/2 plan porteur et la jambe de force (angle supérieur à 90°), doit limiter les interférences entre la portance des 1/2 plans porteurs et celle de la jambe de force qui est aussi soumise à la dérive. Ce type de foil permet, à une certaine vitesse, de décoller le flotteur sous le vent au dessus de l’eau et de garder la coque centrale en contact avec la surface.

Surface antidérive

Partie verticale et composante des parties portantes (fonction de l’angle)

Avantages

  • Totalement immergés sur un foiler, moins de ventilation
  • Eforts équilibrés des deux plans porteurs sur la jambe de force

Inconvénients

  • Difficilement escamotables
  • Lorsque les parties portantes se rapprochent de la surface, plus de trainée qu’un foil en V

5 – Foil en L 1.0

Apparu sur la première maquette de Greg Ketterman en 1981, puis sur l’ensemble des Trifoilers, ce type de foil est une amélioration du foil en T, comme si la partie portante s’était déportée latéralement. Une fois modifié, le foil en L est devenu ce que nous appelons un foil en J.

Sur les foilers et multicoques à foils d’appoint

La gestion de la portance de ce type de foil impliquant l’utilisation de systèmes de régulation, les foils en L ne sont pas utilisés sur ce type de bateaux

Sur les hydrofoils

Par rapport au foils en T, ces foils permettent de résoudre le problème de liaison partie verticale / partie horizontale mais moins de portance sur la zone de liaison et fragilité.

Les trifoilers, Sylphe de Tadeg Normand

L'alphabet du foil - foils en L 1.0 Hydrofoil - F Monsonnec 08-2014

Portance

Comme sur les foils en T, chaque partie à sa fonction. La verticale la force antidérive, l’horizontale la portance. La jonction entre les plans peut être plus ou moins importante en taille. C’est un compromis surface/résistance/trainée.

La surface ne varie pas c’est l’incidence qui varie, normalement, par le mouvement complet du foil, partie horizontale et verticale.

Surface antidérive

Obtenue par la partie verticale du foil, diminution en fonction de la hauteur de vol.

Avantages

  • Absence de nœuds de liaison donc moins de perturbations…. !

Inconvénients

  • Déformation liée au fait que la résultante de la portance est écartée de la partie verticale.
  • L’absence de nœud peut passer pour un avantage toutefois, à la jonction entre les deux plans les valeurs de dépression entre la partie verticale et l’horizontale sont différentes et peut générer des vortex. Le rayon de courbure supprime de la surface efficace. L’allongement efficace du profil serait d’après G Ketterman celle de la surface immergée donc plus importante que le seul allongement de la partie horizontale. Toutefois, je pense que ceci n’est valable qu’à condition que la jonction partie verticale/ partie horizontale (ou inclinée) soit assez progressive !

6 – Foil en U

On pourrait penser qu’il s’agit de deux foils en L assemblés mais l’idée remonte bien avant la création des foils en L ! En 1954, le catamaran Skid dessiné par Arthur Locke utilisait un foil entre le O et le U. C’était un O incomplet ou un U un peu fermé ! En tout cas, long de 20 pieds, large de 12 et pesant 710 lbs, il volait ! Plus proche de nous, Maurice Gahagnon a revisité ce type de foil sur Brest Nautic. Cette forme permet de réaliser un foil résistant et facile à fixer mais aussi d’obtenir une bonne surface antidérive.

Sur les foilers et multicoques à foils d’appoint

Je ne l’ai jamais vu, cette configuration sur ce type d’engins, la présence de deux jambes de force, qui sont génératrices de trainée, incite plutôt leur utilisation sur un hydrofoil.

Sur les hydrofoils

Il est assez étrange qu’un faible nombre de concepteurs ait misé sur ce système, qui convient pourtant très bien aux amateurs…

Skid, Brest Nautic, différentes versions de Loisirs 3000.

Sans oublier les travaux de Gurval sur le « Curved foil » qui équipe son DAFOILBOARD. Il s’agit d’un « U ouvert » ou d’un « V arrondi » que notre ami Gurval semble tester avec bonheur (merci GG).

L'alphabet du foil - foils en U Hydrofoil - F Monsonnec 08-2014Portance

Comme un foil en T, la surface de la partie portante ne varie pas, c’est l’incidence qui, est et doit être, régulée.

Surface antidérive

Idem foils en T, elle est fonction de l’enfoncement du foil

Avantages

  • Les foils peuvent être identiques, donc un seul moule L’angle d’incidence maxi se trouve au milieu du foil et va en diminuant au fur et à mesure que l’on se rapproche des parties verticales. Près de la surface il n’y a « pas de portance » et donc pas de ventilation.
  • Il n’y a plus de problème de bout d’aile et de vortex. Grande solidité

Inconvénients

  • Surface mouillée importante
  • Régulation obligatoire et de l’ensemble du plan, « pas » de possibilité de volets (sauf si présence d’une zone plate au milieu)

7 – Foil en O

Assez proches des foils en U, cette forme a été utilisée par les frères Loïck et Gilles Durand sur leur tripode O PAF. En forme de « O » et réalisés en carbone, ils étaient asservis en profondeur grâce aux palpeurs fixés à l’extrémité des flotteurs.

Sur les foilers et multicoques à foils d’appoint

Idem foils en U, pas d’utilisation sur des bateaux de ce type

Sur les hydrofoils

Comme noté plus haut, ce type de forme a été utilisé avec certitude sur O PAF, ailleurs… ?

O PAF

L'alphabet du foil - foils en O Hydrofoil - F Monsonnec 08-2014

Portance

Elle diminue en fonction de la hauteur de décollage soit en raison de l’asservissement, soit de part le fait que la surface portante diminue. Diminution qui n’est pas linéaire comme sur les foils en V. Ce qui, je pense, oblige à avoir une régulation et de ne pas compter seulement sur la diminution de surface.

Par exemple, si le foil est au repos enfoncé de la moitié du diamètre du cercle (ligne de la flottaison au niveau de l’axe), alors un décollage de quelques cm va faire surtout faire perdre de la surface antidérive mais faiblement de la portance qui est plus liée à la partie basse du cercle/foil.

Si mon analyse est exacte, lorsque la ligne de flottaison arrive au point représenté par la droite qui passe par le centre du foil et une droite à 45° par rapport à l’horizontale, alors c’est la portance qui va surtout diminuer.

Surface antidérive

Voir ci-dessus

Avantages

  • D’après G et L Durand, la forme en « O » permet une réalisation simple. La forme de base avait été obtenue sur un moule en plâtre. Les foils étaient ensuite usinés sur un tour. Leur forme très résistante rendait possible la réalisation de foils solides et fins : 9 mm

Inconvénients

  • Encombrement
  • Diminution non linéaire de la force antidérive et de la portance
  • Rétraction difficile

8 – Foil en C

Au départ surtout utilisé à la place des plans porteurs à 45° sur les multicoques à foils d’appoint, Bernard Smith a dès 1972 proposé d’utiliser des foils courbes dans son brevet 3 631 828. Je ne sais pas s’il a eu l’occasion de les essayer, il est vrai que ces engins restaient le plus souvent à l’état de maquette ou ne naviguait pas de façon optimale en vraie grandeur. Derek Kelsall a réalisé vers la fin des années 70, des moules de foils courbes et a utilisé ce type de foils sur Bites and Pieces, bateau réalisé à partir de morceaux de Tornado et testé à Brest en 1980. John Shulttleworth, qui a travaillé chez Derek, a lui aussi dessiné des foils courbes.

Sur les foilers et multicoques à foils d’appoint

C’est une excellente solution qui a fortement amélioré les performances de ce type de bateau qui jusque là étaient surtout équipé de foils à 45°.

Orma 60’, Mod 70…, BMW Oracle 33 coupe de l’America

Sur les hydrofoils

Ce type de foil ne permet pas une régulation facile de la portance (voir inconvénients), de ce fait les engins qui on au départ misés sur ce type de plans se sont tournés, s’ils le pouvaient (jauge par exemple), vers les foils en L ou J.

Enya 3, Classe A de Raphaël Censier

L'alphabet du foil - foils en C Foiler - F Monsonnec 08-2014

Portance

Elle est fonction de l’enfoncement qui fait « doublement » varier la portance. Il y a bien entendu une variation de la surface mais plus la foil est enfoncé et plus la portion de partie portance se rapproche de l’axe horizontale ce qui augmente la portance.

Surface antidérive

Elle évolue fortement en fonction de l’enfoncement de la partie basse du foil puis, à partir d’un certain enfoncement, la surface antidérive évolue faiblement.

Avantages

  • La sortie du foil se fait bien plus bas dans le flotteur, près de la ligne de quille ce qui permet de reculer l’arrivée de la ventilation.
  • La variation de leur enfoncement fait « doublement » varier la portance.

Inconvénients

  • Les foils en C sont instables en pilonnement lorsque le flotteur décolle la portance ne diminue que faiblement, il n’y a qu’une très faible régulation naturelle et donc de fort risques de décrochement ce qui explique l’utilisation surtout pour des foilers.
  • Réalisation bien plus complexe que celle d’un foil plan.
  • Puis de foil complexe.
  • La régulation de ces foils, dont la partie basse une fois complètement enfoncée se rapproche d’un foil en L, est bien plus difficile à gérer. Elle peut se faire part :
  1. la régulation de l’enfoncement,
  2. part une action sur l’incidence du plan porteur (modification de l’angle par rapport à la verticale par rapport à l’axe longitudinal)
  3. sur les petits bateaux part une action sur l’inclinaison de la plateforme
  4. le réglage de l’incidence d’un safran à foil.

9 – Foil en J

Il s’agit d’une évolution du C qui se serait marié avec un L ! La partie haute du foil étant verticale. Par rapport au L, le fait de ne pas avoir une partie basse rectiligne mais courbe, permet une rétraction par le haut ce qui permet de satisfaire certaines jauges et bien entendu de permettre une régulation de la portance.

Sur les foilers et multicoques à foils d’appoint

Ils pourraient avoir leur utilité mais l’obligation d’avoir un système de rétraction complexe doit freiner la mise en place de ce type de foils.

Sur les hydrofoils

Ils ont fait leur apparition sur les AC45 avant qu’ils ne soient remplacés par les S.

L'alphabet du foil - foils en J Foiler - F Monsonnec 08-2014Portance

Pour toute la partie courbe, donc la première partie de l’enfoncement du plan il s’agit d’un foil en C. Par la suite, seule la surface antidérive varie.

Surface antidérive

Elle évolue fortement en fonction de l’enfoncement de la partie haute du foil. A partir d’un certain enfoncement, la surface antidérive augmente et pas la portance (sauf si en plus on joue sur l’inclinaison de l’ensemble !).

Avantages

  • La sortie du foil se fait bien plus bas, près de la ligne de quille ce qui permet de reculer l’arrivée de la ventilation.
  • La gestion de la surface antidérive et de la portance plus simple qu’avec un foil en C. Le début de l’enfoncement du foil régule la portance en augmentant la surface projetée sur l’horizontale. Une fois la partie circulaire entièrement descendue, c’est la surface antidérive qui augmente.
  • La portance maximale reste disponible quand le foil est partiellement rétractée (contrairement au foil en C qui devient de plus en plus « verticale » lorsqu’on le rétracte).

Inconvénients

  • La gestion de la surface antidérive et de la portance est en effet plus simple qu’avec un foil en C mais reste arbitraire avec une régulation de la portance en début d’enfoncement et de la force antidérive ensuite. Les foils en J sont donc également instables en pilonnement et serait plus adaptés à une utilisation sur les foilers.

10 – Foil en L 2.0

Cette évolution du foil en L, avec un « L » très fermé qui forme un « V » lorsqu’il est déployé est apparue dernièrement. C’est d’après moi, le mariage des avantages de différents types de foils :

  • V pour la régulation par diminution de surface mouillée,
  • L pour la dichotomie partie portante/partie antidérive,
  • C de part la forme de la partie antidérive le plus souvent légèrement courbe,
  • J pour l’évolutivité de la position des différentes parties !

Mais il s’agit bien d’un foil en L qui a un angle inférieur à 90° entre la partie antidérive et la partie portante et qui a une partie supérieure courbe !

Ce foil en L avec une base très fermée aussi appelée « UptiP » aurait été inventé par Melvin et Morelli pour l’équipe TNZ…

Sur les foilers et multicoques à foils d’appoint

Ce type de foils a été développé pour des hydrofoils, donc des bateaux dont le but principal est de voler. Ils sont trop axés vol, pour avoir leur utilité sur ce type de bateau.

Sur les hydrofoils

Ils sont là et bien là, nés pour les AC72, utilisés sur certains classe C et sur le Flying Phantom, ils vont sûrement essaimer. Mais n’oublions pas qu’ils ne sont pas la panacée, ils ont été développés pour contourner une règle de jauge…

Certaines versions des AC 72, Flying Phantom !

L'alphabet du foil - foils en L 2.0 Hydrofoil - F Monsonnec 08-2014

Portance

Elle dépend de l’importance de la partie portante (partie basse). Elle est maximum lorsque le plan est faiblement descendu puisqu’il n’est pas incliné. Quand le plan porteur est descendu, l’extrémité peut se rapprocher de la surface, donc la portance chute. Le vol fait de toute façon aussi diminuer la partie située en dessous du puis ce qui participe à la régulation. En fait, on se rapproche des foils en V. A la place que le V soit constitué de deux foils rectilignes très écartés, ont a là deux « petits » foils en V constitués de la partie plane et de la partie courbe. En cherchant bien, ces deux V (VV) représente un « W » !

La surface portance reste constante ou presque avec l’élévation (jusqu’à un certain point) mais la partie antidérive diminue et l’angle de dérive augmente ce qui a pour action de diminuer l’angle d’incidence et la portance. Bien sur la pointe du foil peut arriver à la surface mais ce ne serait pas les conditions souhaitées de fonctionnement. Les meilleures performances sont obtenues avec la coque au-dessus des vagues mais l’aile immergée en dessous de la surface.

Ce système semble permettre de se « passer » de régulation, en réalité, elle se fait soit par l’enfoncement du plan, la position de l’équipage (petit bateaux), l’incidence complet du plan (Flying Phantom, Oracle…), un safran avec plan porteur en T. Et bien sur, l’utilisation de plusieurs de ces paramètres !

Surface antidérive

Elle est surtout basée sur l’enfoncement de la partie courbe.

Avantages

  • Permet sans palpeur une sorte d’autorégulation que ne permet pas le foil en T, L, O…
  • Peut permettre de contourner certaines jauges

Inconvénients

  • La régulation n’est pas aussi simple que celle que l’on pourrait obtenir avec une régulation mécanique ou en « pur » V.
  • Foils complexes à gérer et à réaliser (appendice et puis)

11 – Foil en S

Il peut s’agir d’un foil « simple » sans partie portante rajoutée (type L) ou d’un foil en L qui aurait été coincé dans une porte avant polymérisation de sa structure !

Développé, sauf erreur de ma part, pour la première fois pour Alinghi ce premier proto n’avait semble t’il pas donné satisfaction. Peut être par manque de temps de mise au point… Il est vrai que le but n’était pas alors de voler mais de soulager.

Il est maintenant possible de marier un foil en L avec cette forme de partie « verticale ». Étonnamment, même si le principe est plutôt celui d’un foil en L particulier, ce foil prend le nom de la forme de la partie torturée.

Sur les foilers et multicoques à foils d’appoint

Sans partie portante il permet une évolutivité de la portance en fonction de l’enfoncement mais le puis de foil est tout de même très compliqué ce qui le rend surtout intéressant pour des bateaux « côtiers ».

Alingui 5

Sur les hydrofoils

Utilisé par le Team Groupama, ils ont montrés leur potentiel lors de la Little America’s cup.

L'alphabet du foil - foils en S Foiler - F Monsonnec 08-2014

L'alphabet du foil - foils en S Hydrofoil - F Monsonnec 08-2014

Portance

Le principe se rapproche de celui du foil en L 2.0, seule la partie en S fait que l’inclinaison de la partie purement portante peut être ajustée différemment.

Quand le plan porteur est descendu, l’extrémité peut se rapprocher de la surface, donc la portance chute.

Surface antidérive

Fonction de l’enfoncement.

Avantages

  • Idem foil en L 2.0, permet sans palpeur une autorégulation que ne permet pas le foil en T, en L, O…

Inconvénients

  • La régulation n’est pas aussi simple que celle que l’on pourrait obtenir avec une régulation mécanique ou en « pur » V.
  • Foils très complexes à réaliser

12 – Tableau récap.

En simplifiant à l’extrême, voici (toujours pour moi) suivant le cahier des charges « foiler » ou « voler » les types de foils utilisables :

L'alphabet du foil - tableau type foil suivant Foiler ou Hydrof - F Monsonnec 08-2014

  1. possible mais ce n’est pas la forme la plus logique !
  2. sans partie portante pur pour un foiler

Sans tenir compte des cas particuliers, et en partant du principe qu’une régulation n’est pas un réglage d’incidence manuelle ou par inclinaison de la plate forme mais bien un système de mesure et de réglage (palpeur et rotation flap…), nécessité oui (O) ou non (N) d’un système de régulation sur un bateau dont le but est de voler :

L'alphabet du foil - tableau nécessité régul en fonction du foil - F Monsonnec 08-2014

  1. théoriquement devrait se comporter comme un V mais jamais utilisé pour ce type de bateau
  2. comme noté plus haut, ils se rapproche alors d’un foil en V
  3. les essais de ce type de plans ont montrés qu’ils sont trop instables pour ce cahier des charges

13 – Petit glossaire

L'alphabet du foil - glossaire - F Monsonnec 08-201414 – Mais aussi

Z

On entend parler en ce moment de foil en Z (n’est ce pas Arnaud ?). En l’absence d’information précise je n’ai pas essayé de l’intégrer dans ce récapitulatif. Peut être que ce foil en « Z » est proches de la famille des « L » plus ou moins travaillés ?

Δ Le Delta prolongé !

Xavier m’a signalé une vidéo dans laquelle on peut voir une forme assez spéciale. J’ai du mal à la discerner, mais je crois découvrir une sorte de pyramide avec comme base le plan porteur. Si c’est bien le cas, c’est étrange. Peut être relativement solide au niveau du foil mais moins de sa fixation. Est ce qu’il y a un intérêt à avoir les jambes de force inclinées, peut être suivant le profil utilisé ? Le concepteur, Seb Schmit, n’est pas un débutant puisque qu’il a travaillé sur de nombreux projets volants comme le P28.

15 – Fin

Voila, des questions, des remarques ? D’accord, j’ai du oublier un bateau, un avantage, un inconvénient (voir +) me planter sur un point de vue… Mais vous êtes là pour ça ! Alors merci pour vos interventions… Dans le cas contraire, vous pouvez fermer vos cahiers et bonne récré !

Merci à mon ami GG d’avoir bien voulu relire ce document (GG on se retrouve en salle des profs pour le café de 10h00 ?).


Ptites news 28

25 décembre 2012

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

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

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

Bad new

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

Samuel Bradfield à bord de Scat - picture DR

Samuel Bradfield à bord de Scat – picture DR

 Osprey sur Youtube

Et sur Viméo

A voile

Gary

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

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

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

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

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

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

Vestas Sailrocket

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

Dared

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

Dared

Weymouth

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

Poursuivie !

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

Devoir TS Orma et foils

Devoir TS Orma et foils

L’hydroptère

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

L’Hydroptère - Copyright_Christophe_Launay

L’Hydroptère – Copyright_Christophe_Launay

Rules

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

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

Exemple de modification :

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

Olivier Schaller

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

Enya 3

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

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

Foils Enya3 – photo O Schaler 11-2012

Foils Enya3 – photo O Schaler 11-2012

Foils Enya3 – photo O Schaler 11-2012

Foils Enya3 – photo O Schaler 11-2012

Martin Fisher

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

Cotes d’Or II

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

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

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

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

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

Speedream

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

Don Montague

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

Forum ami

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

Voiles alternatives

A moteur

Géolocalisation

42° 52′ 54.97″N  47°39’24.29″E

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

1960

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

Lancement de la bête

En navigation « lancée »

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

Dragonfly

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

Kotaro Horiuchi

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

Pour le plaisir

Rudy Heeman’s « Flying » Hovercraft

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

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

Aqua glider may 1930

Aqua glider may 1930

Motor boating june 1930

Motor boating june 1930

Pour la conduite accompagnée, choisissez les routes de Norvège…

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

Avec une aile aussi…

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

Mad mad mad

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

Bricolage

Récup.

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

Wood

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

Bonnes fêtes, bonne année 2013 !!


Enya3

16 juin 2008

Enya 3 est un catamaran équipé de foils par Olivier Schaller, en Nouvelle Calédonie. J’en ai déjà reçu quelques photos en décembre, mais maintenant il vole, et même très bien !

Bravo et merci Olivier ! Donne-nous quelques précisions sur ce beau bateau, sa conception, ses performances actuelles, tes objectifs…