Des hydrofoils a la portee de tous claude tisserand véliplane IV sous voilure rigide Juillet 2005





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DES HYDROFOILS A LA PORTEE DE TOUS




Claude TISSERAND


Véliplane IV sous voilure rigide

Juillet 2005



PREAMBULE


Lorsqu’une première version de ce petit opuscule a été rédigée (mais non publiée) en 1977, je terminais une longue et intense période d’expérimentation sur les voiliers à hydrofoils commencée en 1965… qui finit par avorter, faute de moyens, courant 1978.

A l’époque, il faut bien reconnaître que cette technique n’intéressait presque personne en France, si ce n’est Didier Costes avec sa formule « B.Smith »(voir plus loin)…et E. Tabarly avec une « copie » (volontaire ou non, comment le saurais-je ?) de mon Véliplane IV qu’il sortit en 1977. A cette époque, je ne tardais pas à me rendre compte que je ne ferai jamais « le poids » face à un « poids lourd » comme lui, et je préférais « raccrocher les gants »( pour rester dans le registre du « noble art » !).

C’est donc après une longue interruption ( de 27 ans quand même !) que je reprends la rédaction de cet opuscule, et bien des choses ont changé depuis, mais pas tant que cela, finalement. Par contre, ce qui est sûr c’est que les premiers succès de l’Hydroptère d’Alain Thébault (qui comme chacun sait succéda à Tabarly), à l’issue d’une longue épopée qui dure donc depuis 1977, sont en train de « réveiller » l’intérêt des masses et des médias, qui semblent découvrir la formule avec béatitude comme s’il s’agissait d’une invention récente !

Mais pendant toute cette période une petite poignée de fanatiques, en France et ailleurs, a fait subsister (et progresser) la formule, dans une voie nouvelle que je m’efforcerai de décrire en détail, tandis qu’A. Thébault persistait dans une technique complètement dépassée (la mienne !), mais avec des moyens énormes…

Les voiliers à hydrofoils dans leur contexte :
Les engins à voile qui dépassent les 100 km/h existent depuis longtemps et sont même relativement répandus: il s'agit d'abord des chars à voile (record du monde de vitesse : Tadeg Normand : 151,9 km/h), notamment sur les belles plages du nord de la France et de Belgique; et il ne faut pas oublier d'autre part les voiliers à glace, très nombreux dans les pays nordiques, qui dépassent vraisemblablement cette vitesse, par suite du très faible freinage occasionné par les patins à glace.

De tels engins vont parfois 2 fois ou 3 fois plus vite que le vent qui les pousse. Ceci démontre amplement que la vitesse limite d'un engin à voile est très élevée : elle dépend en fait principalement des forces résistantes et de leur croissance en fonction de la vitesse.

Pour un bateau, hélas, ces forces résistantes sont considérables et leur croissance est extrêmement rapide, pour des raisons qui seront développées plus loin. C'est pourquoi, il n'y a aucun espoir, avec un voilier classique, d'atteindre des vitesses aussi considérables.
Mais qu'est-ce qu'un voilier classique ?

"Un corps flottant propulsé par la force du vent s'exerçant sur une toile convenablement disposée appelée voile".
Cette définition convient parfaitement à tous les voiliers, des origines à nos jours. Tous, sauf quelques-uns, apparus discrètement dans la 2ème moitié du 20ème siècle et qui font l'objet du présent ouvrage…
Le bateau à voile est sans aucun doute le plus vieux moyen de locomotion "mécanique" inventé par l'Homme. Son histoire est intimement liée à celle de l'Humanité.

Comme celle de l'Humanité, l'évolution du voilier est extrêmement lente dans les temps les plus anciens, et tend à s'accélérer très fortement depuis une époque relativement récente. Mais paradoxalement, ce "démarrage" de l'évolution, que l'on peut rattacher au 18ème ou au 19ème siècle pour l'Humanité et la Science en général, prend un retard d'un bon siècle en ce qui concerne l'évolution du voilier. En effet, les voiliers des 16ème, 17ème, 18ème et même 19ème siècle conservaient entre eux une similitude frappante, aussi bien sur le plan de la coque (quilles longues, coques lestées, etc...), que sur celui de la voilure (voiles carrées multiples, gréements compliqués à l'infini, etc… ).

C'est seulement avec le début du 20ème siècle que l'on voit se dessiner, timidement il est vrai, quelques lignes d'évolution importantes et résolument nouvelles :

- pour les coques, apparition de la quille étroite, de la "dérive", des coques légères et planantes (en un mot du "dériveur"),

- pour les voilures, les "étendages de linge" sont progressivement remplacés par des voiles plus simples, adaptées aux allures de "prés" et non plus de "largue" : cette évolution aboutira bientôt au gréement de sloop Marconi, qui représente actuellement, sans conteste possible, la meilleure solution "classique" du problème de la voilure; c'est aussi et de très loin, la solution la plus répandue.
Qu'en est-il de cette évolution, sur le plan des vitesses ?

Les voiliers anciens, étaient généralement très lents: ils ne dépassaient guère 8 à 10 nœuds, dans des conditions normales d'utilisation (sans parler des vitesses atteintes dans des conditions catastrophiques, en dévalant une grosse lame déferlante par exemple !). Cette vitesse de pointe des voiliers anciens a pourtant été progressivement améliorée, surtout au 19ème siècle, à la faveur d'une forte augmentation de la taille et uniquement pour les allures portantes. Le plus rapide des grands "clippers" du 19ème, le James BAINES (une centaine de mètres de long) aurait atteint 21 nœuds, probablement un jour de tempête. Cette vitesse constitue un véritable record absolu pour ce type de voiliers. Il ne sera jamais battu durant la 1ère moitié du 20ème siècle, en dépit des progrès importants énoncés plus haut, par suite de la disparition de ces grands voiliers; les meilleurs voiliers de cette époque devront se contenter de 13,5 nœuds (YANKEE, voilier de classe J de la coupe AMERICA - 35 m de long).
Il faudra attendre le début de la 2ème moitié du 20ème siècle pour voir tomber ce record, avec le développement d'une nouvelle génération de voiliers: les multicoques (catamarans, trimarans et praos). Ces engins constituent déjà, sur le plan des performances, un progrès considérable puisque les plus grands modèles dépassent largement les 30 nœuds.

Pourtant, ces voiliers rentrent toujours dans le cadre de la définition énoncée au début de ce chapitre : on peut estimer qu'ils constituent l'aboutissement de la très longue série évolutive des "voiliers classiques" qui aurait atteint là un optimum. Il est douteux qu'ils parviennent à aller bien au-delà du record actuel, qui deviendrait ainsi le "record absolu pour les voiliers classiques".
Mais c’est aussi vers le début de cette 2ème moitié du 20ème siècle que l'on voit apparaître discrètement deux nouveaux types de voiliers qui ne constituent pas une évolution, mais une révolution: en effet, ces voiliers ne rentrent plus dans la définition du voilier classique; il s'agit des voiliers à ailes marines ou hydrofoils d'une part, des voiliers à voiles rigides d'autre part (ces 2 directions évolutives se sont en général développées séparément, mais tendent inexorablement à se rejoindre).
Ces deux formules doivent tout à l'aviation qui constitue leur véritable "mère nourricière" car leur technologie n'a plus grand chose à voir avec la navigation classique.
Qu'est-ce qu'un voilier à ailes marines ?(ou « hydrofoils », puisqu’il faut une fois de plus se plier à l’anglicisme !). Certainement plus un "corps flottant" mais un engin sustenté uniquement par la portance de ses ailes se déplaçant dans l'eau à une vitesse suffisante.

Le voilier à ailes marines est au bateau classique ce que l'Avion est au Dirigeable.
Qu'est-ce qu'une voile rigide? Certainement pas "une toile convenablement disposée" mais un système aérodynamique moderne, à haut rendement, qui n'est autre qu'une aile d'avion disposée verticalement.
Le présent ouvrage est presque exclusivement consacré aux voiliers à ailes marines. Il sera pourtant traité des voiles rigides en fin d’ouvrage, car il est impossible de dissocier totalement une "cellule" moderne de son "moteur" moderne.



ENSTA: une des meilleures associations « hydrofoils-ailes rigides », mais ne naviguant que tribord amure

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