Les foil, véritables révolutionnaires de la navigation moderne, permettent aux voiliers de se soulever au-dessus de l’eau, réduisant ainsi l’attrition et augmentant la vitesse. À travers une exploration des principes physiques qui sous-tendent cette technologie, cet article met en lumière leur importance dans les compétitions de haut niveau comme l’America’s Cup.
Les foils permettent à Luna Rossa et aux navires de l’America’s Cup de voler sur l’eau grâce au principe physique de la portance : une force qui pousse la coque vers le haut. De cette manière, la friction de la coque est réduite et la vitesse est optimisée.
Les foils pour les bateaux sont comme les ailes pour les avions. Les mêmes principes physiques qui permettent à un avion de s’élever dans les airs sont ceux qui permettent à Luna Rossa de se soulever de l’eau lors des courses qui l’approchent de la America’s Cup. Les foils, ou hydrofoils, peuvent en effet être appelés également hydro-aile. Comme nous le verrons plus loin dans cet article, les foils exploitent le principe physique de la portance pour appliquer à la coque une force qui la soulève de l’eau. Cela génère un avantage en termes de friction : la coque n’est plus en contact avec l’eau et, par conséquent, l’ensemble du navire parvient à optimiser la force du vent capturée par les voiles.
Que sont les foils en voile et quelles sont les différentes typologies
Les foils peuvent être utilisés pour différents types de navires à voile et à moteur. Au fil des années, ils sont toutefois devenus essentiels notamment pour les embarcations à voile, étant donné que pour celles à moteur, ils posaient d’autres problèmes pour la coque : cela la rendait beaucoup plus coûteuse et beaucoup plus fragile. Cependant, cette technologie persiste dans la voile. Ils sont utilisés pour les AC75, la classe de monocoques que nous voyons dans l’America’s Cup. En général, dans cette compétition, les foils ont été des protagonistes du design de divers navires. D’ailleurs, c’est un trophée tellement ancien qu’en regardant les bateaux qui l’ont remporté depuis 1851 jusqu’à aujourd’hui, nous pouvons parcourir un petit manuel d’ingénierie navale.
Outre les AC75 que nous voyons voler avec Luna Rossa, il existe également d’autres embarcations sur lesquelles les foils sont montés. Prenons par exemple les bateaux de classe Moth, petites structures avec deux foils qui sont pilotées par un seul marin. Ou encore les catamarans de classe Nacra 17. Par catamarans, nous entendons des embarcations avec deux coques dirigées par une passerelle.
WIKIMEDIA | La technologie des foils appliquée à un bateau à moteur
Comment les foils font-ils voler les bateaux de l’America’s Cup
Comme nous l’avons anticipé, les foils parviennent à faire voler les bateaux sur l’eau grâce à la portance. En résumé, lorsque un fluide s’écoule autour d’un objet, il exerce également une force sur l’objet. La portance est la force qui, dans ce cas, agit de manière perpendiculaire par communiqué à la direction du flux. La structure des foils, tout comme celle des ailes d’un avion, est optimisée pour concentrer cette force et élever toute la structure. De plus, les foils ne sont pas fixes. Ceux latéraux se déplacent indépendamment, actionnés par l’équipage. De cette manière, ils réussissent à intercepter mieux les forces des fluides sur lesquels glisse le bateau.
Que se passe-t-il en cas de défaillance des foils
Luna Rossa est comme une monoplace de Formule 1. Chaque pièce est optimisée pour fonctionner en totale harmonie avec les autres. Lorsque l’un des deux foils tombe en panne, comme cela s’est produit avec Luna Rossa, et ne parvient plus à compléter tous ses mouvements, le navire ne sombre certes pas mais il devient impossible de le manœuvrer avec les mêmes performances pendant toute une course.