L'hydrofoil
Tout d'abord, il nous a fallu observer de façon concrète le fonctionnement d'un hydrofoil. Pour cela, nous avons pu prendre en vidéo Morgan en train de naviguer avec et sans son foil. Nous avons réalisé un montage mettant en évidence les différences entre un support avec et un support sans foil.
Nous avons ensuite analysé ces vidéos afin de comparer les vitesses en fonction du vent. Le ridder utilisant le foil n'avait besoin que d'environ 10 nœuds de vents, tandis que sans le foil il lui fallait au moins 18 nœuds (de vents). Avec LoggerPro nous avons déterminé les vitesses des deux supports, nous trouvons que les deux ont une vitesse similaire (environs 24 nœuds). Nous avons donc un même rendu vitesse avec des besoins en énergie différents.
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Dans un second temps, nous avons pu faire l'interview d'un créateur et pratiquant de foil. En effet, suite au championnat du monde qui s'est déroulé au spot de La Torche cette année (2016), nous avons pu rencontrer le boss de la célèbre marque de foil Horue : Phillipe CARENI. En effet, il nous a permis de pouvoir l'interviewer sur son hobby : le foil. Nous avons pu lui poser quelques questions puisqu'il possédait un stand pendant cette manifestation sportive. Il fabrique des planches de kite et surtout des foils avec son frère depuis 3 ans : il a donc une grande connaissance dans ce milieu. L’essor du marché du foil prend de plus en plus d'importance et son lieu de production se situe à Marseille. Il nous confit qu'il est lui même un grand adepte de cette pratique et qu'il trouve que le foil fait ressentir de nombreuses sensations. Ce témoignage nous a permis d'en apprendre d'avantage sur les différents métiers qu'offre les foils et sur les sensations que procure le foil à un expert.
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Ensuite nous avons remarqué que les ailes d'avions et les foils se ressemblent au niveau des principes de fonctionnement et qu'ils sont inspirés de la nature, plus particulièrement des oiseaux. Nous pouvons alors parler de biomimétisme : les foils se sont inspirés des mécanismes des êtres vivants. En effet les ailes des oiseaux présentent un profil très intéressant en matière d'aéronautisme : nous verrons cela dans la seconde partie.
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Pour finir, nous avons cherché a comparer la portance et la traînée en utilisant un logiciel qui se nomme « XFLR5 ». Nous avons analysé ces valeurs en prenant comme base le foil utilisé pour l'expérimentation de la fumée. Nous avons donc modélisé le foil en partant d'un profil naca (en allant dans "conception directe de profil" puis dans "profils NACA), auquel nous avons définit le profil souhaitable (1), calculer ces forces (portances...) en fonction du nombre de Reynolds, en allant dans la rubrique "analyse direct XFoil", grâce à la fonction "analyse par lots" (2), puis nous l'avons modélisé en 3D afin de pouvoir visualiser la trainée, la portance ainsi que les lignes de courants. pour cela il nous a fallut aller dans la rubrique "conception d'aile et d'avions" puis "définir un nouvel avion" pour enfin le modéliser. (3).
Nous pouvons donc voir que la portance diminue puis augmente en fonction du nombre de Reynolds, pour ensuite stagner à une certaine valeur qui correspond à la vitesse maximum du foil puis finir par redescendre (sur le 3ème graphique du (2)). Nous pouvons aussi voir que la traînée (sur le 4ème graphique du (2)) diminue, ce qui veut dire que le foil permet de minimiser les contacts entre le support et la surface de l'eau. Nous pouvons donc conclure que le foil est au maximum de sa performance quand il avance à une vitesse légèrement inférieure à sa vitesse max.
(1)
Twin tip
Foil
Source : https://www.horue.fr/randd/
