Dans l'univers des sports nautiques, où la quête de la performance et des sensations nouvelles ne cesse d'évoluer, deux éléments techniques majeurs se distinguent par leur rôle fondamental dans la glisse : les dérives et les foils. Bien qu'ils interagissent avec l'eau pour optimiser le mouvement de la planche ou du bateau, leurs principes de fonctionnement, leurs applications et les expériences qu'ils procurent sont intrinsèquement différents. D'un côté, la dérive, souvent délaissée par manque de budget ou tout simplement relayée au rang de guirlande de Noël, souffre d'un cruel manque de considération, alors que, en y regardant de plus près, elle a une influence directe sur le comportement de votre board et peut sublimer vos manœuvres. De l'autre, le foil, une technologie révolutionnaire qui permet de littéralement voler au-dessus de l'eau, redéfinissant les limites de la vitesse et de la portance.
La Dérive : Le Contrôle et la Stabilité au Cœur de la Vague
Les dérives sur une planche de surf ont une utilité bien plus importante que ce que l’on pourrait penser au premier abord. Elles permettent de contrôler la direction, de stabiliser la planche et d’optimiser la glisse. Sans dérives, la planche dérape et perd en maniabilité. Pour commencer, en mécanique des fluides, un foil ou un hydrofoil est une aile profilée qui se déplace dans l’eau.
Les fondamentaux pour choisir les ailerons de votre planche résident dans la compréhension de leurs caractéristiques. Démarrons tout d'abord par expliquer les trois formes essentielles d'une dérive de surf. La base, qui est la partie inférieure de l'aileron touchant la planche, définit la propulsion. Elle est déterminante pour prendre un maximum de vitesse. En gros, plus la longueur de la base est grande, plus on pourra prendre de vitesse. Une longue base apportera plus de contrôle et des courbes plus amples, tandis qu'une base courte apportera plus de pivot, resserrera vos virages et libérera le tail. On choisira ce genre de dérives dans les vagues lentes, car la maniabilité sera privilégiée au contrôle.
L'inclinaison ou "sweep", également appelée "rake", assure le pivotement et par conséquent le déclenchement des virages. Plus la dérive est inclinée, plus elle se prédestine pour des virages longs. Le rake, qui nomme la courbure arrière de l'aileron, est la distance entre l'extrémité de la base et l'extrémité du bord de fuite de l'aileron (également appelé l'oreille). Plus le rake est grand, plus la pointe de l'aileron sera proche du tail de votre planche. Cela est idéal pour les surfeurs expérimentés et puissants qui souhaitent effectuer de longues courbes, avec un maximum de grip et de "drive". Le "drive" correspond à la capacité de maintenir une trajectoire tout en conservant sa vitesse. Un aileron avec une grande base aidera à maintenir cette vitesse, tandis qu'un aileron avec une base plus courte en offrira moins. À l'opposé, moins il y a de rake (plus l'aileron est droit), plus le pivot sera grand. Le pivot est la capacité à effectuer des virages plus ou moins serrés. Imaginez-vous à la barre d'un catamaran, dérives baissées, l'embarcation tournera court et vous n'aurez besoin que de peu de pression pour actionner les gouvernails.
La hauteur, ou "depth", est la hauteur entre la base et la pointe de votre dérive. Elle assure le maintien de la board sur la vague. Une dérive peu profonde aura moins de friction avec l'eau, ce qui apportera plus de vitesse. Cette faible profondeur libérera le tail de votre planche. À l'inverse, une dérive avec une grande surface apportera plus de contrôle. Ce type de dérive est recommandé pour les débutants, car il offre également plus de stabilité. Une dérive avec peu de surface apportera plus de liberté sous le pied arrière. La distribution de la surface est aussi un facteur : dans des conditions peu profondes et rapides, on choisira des dérives avec une tête fine et peu de surface dans la tête qui "foileront" moins et donc n'accentueront pas les courbes.
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La composition d'une dérive a une influence directe sur son comportement. Plusieurs types de construction de dérives sont apparues sur le marché. Les dérives d'entrée de gamme sont constituées d'un mélange de nylon et de fibre de verre. Elles se révèlent être idéales pour les débutants, car leurs souplesses pardonnent les imperfections. On retrouvera ce type de construction sous l'appellation "Glass Flex" chez FCS et "Thermo Tech" dans le cas de Futures. Ensuite, plus la dérive présentera un rapport rigidité/poids élevé, meilleur sera son "drive" (accélération). C'est pourquoi les dérives de surf en structure "Nid d'abeilles" font partie des dérives les plus chères du marché. Elles se composent d'un noyau alvéolé renforcé en fibre de verre et/ou fibre de carbone. La flexibilité d'une dérive décide de sa capacité à se déformer et à reprendre sa forme originale. Une dérive qui a du "flex" apporte des appuis plus doux et pardonnera plus d'erreurs en étant plus clémente. D'un autre côté, une dérive avec peu de "flex", donc plus rigide, apportera plus de contrôle, plus de réactivité et plus de puissance. Ces dernières sont réservées aux surfeurs les plus expérimentés, car ces dérives exigent du surfeur d'être très précis dans ses trajectoires. On retrouve souvent des dérives très "flex" sur des planches en mousse ou des planches pour débutants. Cela permet, en plus d'éviter des accidents, des appuis doux et une grande tolérance.
Concernant l'inclinaison des dérives latérales vers les rails, appelée "cant", plus de "cant" permet un bon contrôle des virages sur le rail mais ralentit la glisse. À partir de ces paramètres, il est possible d'avoir des glisses très différentes avec la même planche en changeant les dérives. Le prix des dérives dépend des matériaux utilisés, de la technologie (comme les dérives S-Wings) et de leur niveau de performance. Plus elles sont techniques et légères, plus elles sont chères.
Il existe à l'heure actuelle trois grands types de boîtiers. Le FCS 1, le plus emblématique, est caractérisé par un maintien via deux vis de pression. Ce boîtier est voué à disparaître progressivement, remplacé par le FCS 2, dernière génération de boîtier qui ne dispose d'aucune vis. Une simple pression sur la dérive permet de plugger cette dernière. Le boîtier Futures, quant à lui, est constitué d'une seule vis de pression placée sur la partie haute du plug. Il faut savoir qu'il n'y a pas de science exacte et que chaque fabricant sort des boards en boîtier Futures ou FCS 2. Il est important de bien se renseigner sur le type de montage de la board. Les dérives livrées avec nos planches sont parfaites pour les utiliser correctement. Il est désormais courant d'équiper votre planche d'un aileron central FCS II, afin de ne pas avoir à utiliser d'outils pour le fixer. C'est un gain de temps significatif, et sans le risque de rater une session si un outil est oublié.
Vient le moment de l'éternelle question de savoir s'il est préférable d'opter pour une disposition en quatre ou trois dérives. On peut surfer avec une, deux, trois, quatre, voire cinq dérives ! Ici, on se focalisera sur les trois et quatre dérives. Le montage Thruster (trois ailerons) et Quad (quatre ailerons) sont les types de boîtiers les plus répandus actuellement sur le marché, mais chaque planche de surf dispose d'une configuration spécifique. Un montage Quad permet d'aller plus vite, tandis qu'un montage Thruster permet de mieux tourner. Une planche de surf montée en Quad permettra d'avoir un maximum d'accélération sur les vagues molles et elle tiendra le pavé dans les vagues creuses. Le résultat ? On retrouve davantage un feeling "skate" dans le sens où il n'y a pas de dérive centrale. Il est donc plus simple de finir vos rollers en "tailslide". Le montage Thruster, quant à lui, est plus prévisible et surtout plus stable.
Le Foil : L'Expérience du Vol au-dessus de l'Eau
Le foil, ou hydrofoil en anglais, est une aile profilée qui se déplace dans l’eau. Il transmet une force de portance à son support. La vitesse de déplacement génère sur le foil une portance hydrodynamique, capable de soulever la coque du bateau, le kite, le stand up paddle, le surf ou la planche de windsurf partiellement ou totalement hors de l’eau. Nous avons vu que le foil était utilisé dans des embarcations militaires, dans le transport civil, pour la plaisance ainsi que dans les bateaux de course afin d’obtenir une réduction de la consommation de carburant et un gain de vitesse non négligeable. Le foil est utilisé dans plusieurs sports nautiques. Il permet de découvrir de nouvelles sensations, de laisser place à de nouvelles prouesses sportives et même à de nouveaux records.
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L'apparition du foil dans les sports de glisse modernes remonte à 1999 avec Laird Hamilton. Le kitefoil est la première discipline utilisant un foil, et c'est grâce à ce sport qu'il a eu une si grande impulsion. En 2009, lors d’une compétition de kitesurf, Marc Blanc, champion de France et vice-champion d’Europe, est le premier à utiliser un foil en compétition. Cette aile fixée sous sa planche va lui permettre d’avoir la sensation de planer à quelques centimètres de l’eau. Le kitefoil est une discipline dérivée du kitesurf. Le kitesurf est un sport de glisse nautique. Muni d'une planche de surf et d'une voile, les kitesurfers peuvent, sans vague, naviguer grâce à la force du vent. Il se pratique quand les conditions de vent sont légères. Le kitefoil est alors tout simplement le nom donné à la discipline sportive qui utilise une voile et une planche de surf dotée d'un foil. Il n’y a pas de chiffre précis sur le nombre de pratiquants, mais cela se compte en plusieurs milliers d’adeptes. Il existe deux fédérations : la FFV (Fédération Française de Voile) et la FFVL (Fédération Française de Voile Libre). Bien que le kitefoil se démocratise de plus en plus, il reste un sport à haut coût du fait de sa fabrication en carbone.
Le surf foil ne se différencie que par son foil sous sa planche de surf traditionnelle. Il permet de découvrir de nouvelles sensations et de supprimer la fatigante nage qui précède la prise de vague. La vedette de ce sport est Kai Lenny, un surfeur hawaïen de "Gros" (surfeur de grosses vagues). Il excelle dans les exploits de ce sport en enchaînant par exemple onze vagues en six minutes sans jamais arrêter de "foiler". Il a aussi surfé la plus longue "gauche" du monde à Chicama au Pérou avec son surf foil. C’est principalement grâce à lui et ses exploits que ce sport se développe. Toutefois, lorsqu’il n’est pas bien pratiqué, il reste dangereux. C’est pourquoi une ville du Pays Basque, Anglet, a interdit la pratique de ce sport comme tous les autres sports à foil. Mais attention à ne pas associer "foil" à "dangereux" !
Le windfoil est une planche à voile sur laquelle on ajoute un foil. Cette discipline est tout comme le kitefoil un nom dérivé d'une autre pratique sportive, mais cette fois-ci du windsurf, en français : planche à voile. Lui aussi se pratique dans des conditions de vent léger. Bien que les premières maquettes soient apparues dans les années 70, c’est après le kitefoil que le windfoil se développe. Pour acquérir son propre matériel, il faut compter entre mille et deux mille euros.
Le SUP foil vient du Stand Up Paddle traditionnel où l’on a rajouté, comme pour les autres disciplines, un foil sous la planche. L’origine de la pleine expansion de ce sport vient également du surfeur hawaïen Kai Lenny. On peut le voir planant au-dessus de l’eau avec son SUP Naish, mais le précurseur de cette discipline est Bruno André qui, en 2010, lance cette nouvelle discipline.
Les hydroptères, ou "hydrofoil boat" en anglais, sont un type de bateaux dont la coque s'élève et maintient son équilibre hors de l'eau. Ce sont tous les bateaux à voiles ou à moteur munis d'un foil. On a beaucoup parlé de ces bateaux dans d'autres parties, en particulier des catamarans, car ce sont les bateaux à foil les plus répandus. On en trouve dans de nombreuses courses comme le Vendée Globe ou encore la Route du Rhum. Le pays le plus avancé dans les bateaux à moteur équipés de foil est la Russie. Ils ont de nombreux projets militaires et publics dans ce domaine. Ce sport est celui où le plus d'argent est injecté chaque année. C'est la nouvelle formule 1, chaque écurie veut le bateau le plus performant.
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Du point de vue technique, le profil est la section longitudinale (parallèle à la vitesse) d’une aile portante. Les profils sont généralement définis par leurs caractéristiques géométriques principales et leurs caractéristiques hydrodynamiques (coefficients de portance, traînée, moment en tangage). Les profils les plus connus (NACA) sont classés géométriquement par familles (distribution d’épaisseur, cambrure, épaisseur). Le profil est choisi en fonction des critères principaux suivants : la cambrure, elle est fonction du coefficient de portance (Cz) demandé, c’est le critère le plus important ; l’épaisseur, elle conditionne la résistance en flexion de l’aile et la déformation sous charge (en fonction de la portée) ; la vitesse, distribution de l’épaisseur et des pressions dynamiques pour éviter la cavitation.
Tout d'abord, le Cz ou coefficient de portance, dépend de la masse, de la surface portante et de la vitesse. Ensuite, sa valeur fréquente est de 0,4 à 0,7 à la vitesse de croisière. La portance est F = q S Cz avec q = pression dynamique = 1/2 rho V² et rho = masse volumique du fluide. Le Cx ou coefficient de traînée du foil, dépend du profil et de son état de surface. L’angle d’incidence d’un hydrofoil (surface portante ou gouverne) est l’angle entre la corde du profil (droite joignant le bord d’attaque au bord de fuite) et l’écoulement (le vecteur vitesse local). Ensuite, l’angle d’incidence d’un gouvernail, qui est une surface verticale à profil symétrique, est égal à zéro lorsque le gouvernail est dans l’axe du bateau, sous réserve que le bateau ne dérive pas (n’avance pas en crabe). Pour terminer, la portance augmente avec l’incidence (pente de portance).
Il existe différents types d'hydrofoils. Les hydrofoils à surface variable, traversant la surface, sont des foils à échelle, avec plusieurs plans superposés. C'est le système le plus ancien, qui n’est plus utilisé à cause de la complexité de construction et de la forte traînée due aux nombreuses interactions entre les montants et les plans porteurs. Dans le cas des hydrofoils à surface fixe immergés, la surface portante est entièrement et constamment immergée sous l’eau. L’avantage de cette configuration est sa capacité à isoler la planche de l’effet des vagues et du frottement sur l’eau. Les supports ou montants ou « jambes » qui relient les foils à la planche ne contribuent généralement pas à la portance. Cette configuration à foils immergés peut présenter un rendement (portance/traînée) plus élevé, mais n’est pas naturellement stable en tangage et en roulis. D’autre part, la surface portante est constante quelle que soit la vitesse et la hauteur de vol.