Comment expliquer la fonction d'un foil !

"On pourrait faire une comparaison avec les ailes d'un Airbus car les foils sont des appendices latéraux. Vu de face, on pourrait aussi croire qu'il s'agit d'un hydravion au décollage".

Et oui, le principe est assez semblable à celui d’une aile d’avion qui crée la portance permettant au bateau de s’envoler. Cette portance est exponentielle avec la vitesse : plus on va vite, plus ça pousse et plus on vole ! Le foil permet donc au bateau d’aller plus vite en réduisant la trainée hydrodynamique. La trainée est une force qui s’oppose au déplacement du bateau sur l’eau, plus elle est faible, plus le bateau pourra aller vite. La réduction de la trainée permet aussi une plus grande maniabilité du navire. Le foil offre aussi une plus grande stabilité du bateau en diminuant le tangage (stabilité longitudinale) et le roulis (stabilité latérale).

Il existe de nombreux types de foil avec des matériaux légers et nos bateaux sont principalement en fibre de carbone pour les plus performantes.

Aujourd’hui les IMOCA du Vendée Globe et les trimarans Ultim les plus récents décollent de l’eau à partir d’une vitesse à partir de 15 nœuds. Les foils permettent ces prouesses et mesurent environ 6 mètres (Ultim) de long pour un poids autour de 400 kg chacun. Ces géants des mers (32 mètres de long pour 23 de large) sont des bijoux de technologies résultats d’une innovation continue. Entre 2016 et 2024, pas moins de 26 profils de foils ont été testé sur le Maxi Edmond de Rothschild, bateau vainqueur de l’ARKEA ULTIM CHALLENGE en 50 jours et 19h. L’amélioration principale de la dernière génération est sa vitesse par vent faible. Pour un vent de 15 nœuds, les Ultims d’aujourd’hui filent à 28 nœuds contre un plafond de 22 nœuds pour l’ancienne génération. Idem pour les bateaux du Vendée Globe dont les foils sont tres performants.

La limite principale du foil est la mer elle-même. Lorsque les vagues dépassent les 3 mètres d’envergure, le bateau s'enfonce et la mer perturbe alors le vol des bateaux.

Revenons sur l'histoire des bateaux à foils. C'est un principe qui date de plusieurs années. Les premiers bateaux militaires avaient déjà adaptés les foils. Sur les bateaux à moteur de passagers aussi. Vous avez peut-être vu ces vieux bateaux à moteur qui font la liaison Southampton- Ile de Wight ou aux îles éoliennes qui volent sur l'eau. Quand ils partent du port, la poussée des gros diésels est impressionnante ce qui génère une grosse fumée noire puis les bateaux se stabilisent pleine vitesse sur leurs foils pour réduire la consommation en gas oil. Bon ce n'est pas le cas des IMOCA ( bateaux du Vendee Globe). C'est avec le vent que ceux-ci élèvent la coque au-dessus de l’eau ce qui permet d’atteindre des pointes de vitesse à 40 nœuds. Explication : Les foils sont composés de trois parties – le shaft (la partie la plus longue, le plus souvent droite, qui rentre et sort de la coque), le plan porteur (la partie incurvée) et le tip (la partie droite et plus ou moins verticale) qui sert de plan antidérive. Les foils sont efficaces aux allures du reaching jusqu’au portant et permettent de gagner jusqu’à 20 % de vitesse.

Alors, plus le vent est fort, plus les appendices (quille et foils) portent et plus le bateau s’allège et gagne en vitesse. Alors on sent le bateau qui se soulève comme si on volait au dessus de l'eau. Mais pour le faire voler, ce n'est pas si facile que çà. Il faut faire basculer la quille à bâbord ou tribord selon l'orientation du vent. C'est son poids qui redresse le bateau de quelques degrés. Puis au tour du foil sous le vent de se déployer dans l'eau. Et le tour est joué. Le bateau s'envole.

Le ressenti est immédiat. On ne sent plus l'effet des vagues de 3 mêtres et la douceur de la carène fait son effet surtout à pleine vitesse. En revanche, il faut être un excellent skipper pour maîtriser le bateau à pleine vitesse.

Comment expliquer la fonction d'un foil !