L'avènement des foils a profondément transformé le paysage de la voile sportive moderne, introduisant une ère nouvelle où la recherche de la vitesse et des sensations extrêmes redéfinit les limites de la navigation. Les catamarans, par leur conception multicoque offrant une plateforme intrinsèquement stable et puissante, se sont naturellement imposés comme des vecteurs privilégiés pour l'intégration et l'expérimentation de cette technologie révolutionnaire. Au cœur de cette métamorphose se trouvent des modèles emblématiques qui ont su capitaliser sur le potentiel du vol sur l'eau, à l'instar du Nacra 17, désigné comme le support olympique mixte, et du Nacra 20, qui incarne une autre vision de la performance grâce à ses foils. Cette analyse détaillée se propose d'explorer les spécificités techniques, les exigences inhérentes et les philosophies de conception distinctes qui caractérisent ces deux catamarans, soulignant ainsi leurs contributions respectives à la démocratisation et à l'évolution constante de la navigation aérienne.
La Révolution du Foiling : Contexte et Motivations d'un Changement de Paradigme
Voler sur l’eau, ou l'ambition de voguer deux à trois fois plus vite que le vent, est incontestablement devenu le nouveau graal de la voile sportive. En l'espace de quelques années seulement, la "folie des foils" a pris une ampleur sans précédent, se propageant à travers les différentes disciplines nautiques. Aujourd’hui, quasiment tous les bateaux de course à la recherche de performance pure, qu'il s'agisse de grands multicoques océaniques ou de catamarans olympiques agiles, sont désormais équipés de ces plans porteurs novateurs. L'objectif fondamental de cette transformation est de s'affranchir des forces archimédiennes qui lient traditionnellement la coque à la surface de l'eau. Il s'agit de réduire complètement la friction de l’eau sur les coques, et par conséquent la traînée associée, ainsi que la résistance provenant des vagues et le tangage, pour atteindre, au final, des vitesses bien supérieures. Comme le souligne le patron du cabinet VPLP, pionnier en la matière, "c’est un système vertueux qui fonctionne au carré de la vitesse", ce qui signifie que plus la vitesse augmente, plus les avantages du foil se multiplient exponentiellement.
Les expérimentations des hydrofoils ne sont pas une nouveauté du vingt-et-unième siècle ; elles remontent à la fin du XIXe siècle, menées par quelques passionnés "géotrouvetouts", et ont même fait l'objet de recherches très sérieuses de la part de l'US Navy pour ses bâtiments de guerre. Le concept a connu un essor significatif dans les années 1970, coïncidant avec la création du WSSRC (World Sailing Speed Record Council) et l'organisation des semaines de vitesse à Weymouth ou Brest. À cette époque, de drôles d’engins, parfois bricolés dans des garages, tentaient déjà de battre des records sur 500 mètres, à l'image du célèbre "Icarus", un Tornado modifié avec des foils. Pour décoller, il est impératif que les bateaux soient légers et/ou capables d’accélérer rapidement. Le fonctionnement d'un foil est analogue à celui d'un profil d’aile d’avion asymétrique, générant une portance lorsque l'eau s'écoule autour de sa surface.
Toutefois, pour passer du concept expérimental à une pratique réellement répandue et structurée, il a fallu attendre quelques lustres. La force de frappe des grandes équipes de la Coupe de l’America a été le déclencheur majeur de cette transformation. Leurs budgets colossaux ont permis de réunir les meilleurs architectes, les ingénieurs les plus pointus spécialisés en hydro et aérodynamisme, et de les doter des outils de calcul, de simulation et d’analyse de données les plus avancés. En 2013, les multicoques volants de la 34e Coupe de l’America ont créé un nouveau standard, entraînant dans leur sillage tout un pan de la voile sportive. Les bateaux olympiques, en quête perpétuelle d'innovation et de visibilité, ne pouvaient échapper à cette (r)évolution. C'est dans ce contexte que, pour les Jeux olympiques de Tokyo, le Nacra 17, catamaran olympique mixte, a été entièrement équipé de foils.
Le Nacra 17 Foiling : L'Apogée de l'Exigence Olympique
Un Choix Olympique et une Évolution Radicalisée
L'histoire du Nacra 17 en tant que support de haute performance est intrinsèquement liée à sa sélection olympique. En mai 2012, World Sailing a officiellement choisi le Nacra 17 comme équipement pour l'épreuve de multicoque mixte aux Jeux de Rio 2016, marquant ainsi une étape historique en introduisant pour la première fois une discipline mixte au programme olympique de voile. Le Nacra 17 fut conçu de toutes pièces, répondant aux critères spécifiques définis par l'ISAF (International Sailing Federation, devenue World Sailing). D'une longueur d'environ 17 pieds, il est, comparé à un catamaran de classe F16, 250 mm plus long, 100 mm plus large, doté d'un mât plus haut et d'une surface de voile plus importante. Pour sa conception initiale, l'équipe de Nacra a de nouveau collaboré avec le bureau de design de renommée mondiale Morrelli & Melvin, basé à Huntington Beach, en Californie, une association fructueuse qui perdure depuis de nombreuses années. Cette collaboration a permis d'intégrer des caractéristiques améliorant la performance, telles qu'un mât en carbone et des dérives incurvées, des éléments non autorisés dans les classes F16 ou F18. La reconnaissance ne s'est pas fait attendre : en février 2013, le Nacra 17 fut désigné "HISWA Boat of the Year".
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Cependant, c'est après les Jeux olympiques de Rio que la transformation la plus radicale s'est opérée. La classe et Nacra Sailing ont convenu de faire évoluer le bateau pour en faire un catamaran entièrement foiling. Cette transition vers un multicoque à quatre points entièrement foiling s'est concrétisée entre les numéros de coque 338 et 339. Les propriétaires de bateaux antérieurs au numéro 338 ont eu la possibilité de moderniser leur embarcation pour adopter cette nouvelle configuration de vol, permettant ainsi une homogénéisation progressive de la flotte.
La Technologie des Foils en Z : Précision et Vol Non Assisté
Le Nacra 17 foiling se caractérise par l'utilisation de foils en Z, une configuration qui permet de "voler assez facilement" une fois maîtrisée. Une particularité notable de ce système est l'absence de capteurs d'assistance, similaires à ceux que l'on trouve sur les Moth par exemple, qui rebondissent sur l’eau pour réguler automatiquement l’incidence du foil. Sur le Nacra 17, le vol est donc entièrement géré manuellement par l'équipage, ce qui ajoute une couche de complexité et d'exigence à la navigation. Thomas Tiffon, finaliste de l’étape française de la Red Bull Foiling Generation en 2015 sur Flying Phantom, a pu en faire l'expérience après avoir pris en main son Nacra 17 upgradé par Francis Ferrari de Sailfast à la mi-juillet. Pour lui, comme pour tous les marins de ce circuit, il a été nécessaire de changer ses appuis de bas de foils pour un modèle plus complexe, ainsi que les appendices qui prennent l’eau et qui sont dotés d'un vernis fragile.
Malgré ces évolutions techniques majeures, un bémol de taille a été constaté par les marins : le bateau affiche désormais 20 kg de plus sur la balance par rapport à sa version de Rio. Un gain de poids non anodin qui, selon les anciens du circuit, fait "râler" et soulève des questions sur les compromis liés à l'intégration des foils.
Une Navigation d'Haute Précision et Physiquement Intense
Naviguer un Nacra 17 foiling est une expérience qui exige une coordination et une agilité hors du commun de la part de l'équipage. Moana Vaireaux, barreur de l’équipe de France Nacra 17, témoigne : "On arrive à voler dans des vents très faibles, entre 7 et 8 nœuds. Le pilotage, les réglages, tout devient différent. C’est une révolution pour nous et c’est super intéressant. Il faut plus d’agilité qu’avant, être plus rapide sur le bateau, plus mobile. Cela demande aussi énormément de concentration." Manon Audinet, équipière de l'équipe de France Nacra 17, confirme l'intensité du rôle : "L’objectif pour moi est de maintenir le bateau en vol le plus haut possible sans qu’il ne plante l’étrave et crashe. Je passe mon temps à courir de l’avant vers l’arrière des coques pour maintenir la stabilité de l’assiette (équilibre longitudinal)."
Le Nacra 17 est réputé pour sa complexité, étant souvent comparé à une "petite Formule 1" par Jean-Christophe Mourniac, l’entraîneur tricolore. Il insiste sur la multitude de paramètres à prendre en compte, tels que la gîte, la contre-gîte, la force aérodynamique, le profil du mât, des voiles, sans oublier la gestion constante des foils. La synchronisation de l'équipage est primordiale, comme le décrit Billy Besson, quadruple champion du monde de Nacra 17 (ancienne version) : "L’équipage doit être très synchro. C’est un peu une danse dans laquelle on veut rester sur le point d’équilibre du foil, tout le temps, pour aller le plus vite possible. C’est plus exigeant qu’avant et plus physique." Les données enregistrées lors des entraînements sont éloquentes : les cardio-fréquencemètres des navigants affichent des records, avec des pulsations atteignant 180 sur des périodes de 20 à 30 minutes. Cela impose aux athlètes une préparation physique intense, axée sur la force, le gainage et le cardio.
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Malgré ses "quatre pattes permanentes", le Nacra reste un bateau particulièrement exigeant, et la maîtrise du "gybe en vol" est un objectif à acquérir, même pour les meilleurs de la flotte. Les passages de marques "à la mode Tita" sont un régal et un objectif de travail, la chorégraphie au portant est superbe et télégénique, bien que les bateaux ne soient pas forcément beaucoup plus rapides qu’avant. Ce fut un souhait de World Sailing d'imposer cette transformation pour revaloriser la voile aux Jeux Olympiques.
Défis et Adaptations aux Nouvelles Exigences
Les vitesses de navigation élevées, avec des pointes à 26 nœuds (soit 47 km/h), rendent également la navigation plus risquée. Un arrêt brutal dans une vague ou un chavirage peuvent avoir des conséquences sérieuses. Pour faire face à ces risques accrus, des équipements de sécurité sont devenus indispensables : casques, gilets d’impacts et même des combinaisons renforcées aux bras et aux jambes font désormais partie intégrante de la panoplie des marins. Manon Audinet met en garde contre le danger le plus grave : "Le plus gros risque est de passer à l’eau et de se prendre le foil (dont le bord de fuite est acéré comme une lame) dans les chevilles ou les jambes." Elle cite un incident survenu à des partenaires d’entraînement danois, dont le barreur s’est gravement blessé cet hiver.
Le jeu stratégique et tactique est fortement impacté par ces nouvelles capacités. À Kiel, la nouveauté avait été l’utilisation du spi au près dans le vent inférieur à 7 nœuds. Toutefois, la question de l'utilisation du spi au près a suscité de longs débats. Avant le mondial, les coureurs ont voté, après une longue discussion et un résultat serré, mais avec une bonne vision du futur de cette flotte naissante, pour une première limitation du spi au près dans le mou (spi et trapèze interdits). Le comité de course est même allé plus loin en interdisant complètement le spi au près sur ce Championnat, une sage décision qui suit l’avis des architectes Morrelli & Melvin. Gunnar Larsen, le patron de Nacra, a d'ailleurs souligné que le bateau n’est "ni conçu, ni construit pour accepter la charge du spi/gennaker et double trapèze au près". Malgré tout, le Nacra 17, avec son accès relativement facile, mais exigeant pour les meilleurs et permettant un jeu stratégique renouvelé, présente des caractéristiques similaires aux dériveurs stars du siècle dernier.
Le Nacra 20 et les Foils en C : Performance et Accessibilité Élargie
L'Émergence des Foils Incurvés (en C)
Parallèlement au développement intensif du Nacra 17 pour les Jeux olympiques, une autre approche du foiling a gagné en popularité sur d'autres catamarans de performance. Au cours des dernières années, des foils incurvés, communément appelés "foils en C", sont apparus sur diverses plateformes, notamment les catamarans de classe A, le nouveau NACRA 20 et les catamarans SL33, ainsi que sur quelques modèles personnalisés et à production limitée. La particularité de ces designs réside dans l'intégration réussie de dérives à courbure constante. L'innovation majeure avec ces foils incurvés sur les catamarans est qu'ils sont spécifiquement utilisés pour améliorer la performance à la fois au près et au portant.
Avantages des Foils en C : Stabilité et Rendement Hydrodynamique
Les foils en C ont prouvé leur efficacité en rendant les catamarans "plus faciles à naviguer", un avantage particulièrement appréciable au portant. Ils fournissent une portance significative qui aide à maintenir les étraves relevées, réduisant ainsi la tendance redoutée au chavirage par l'avant, connu sous le nom de "pitchpoling". La portance supplémentaire générée par le foil contribue également à réduire la surface mouillée de la coque, ce qui diminue considérablement la traînée hydrodynamique du bateau. Les améliorations de performance obtenues avec les foils en C ont été largement documentées sur les catamarans de classe A, où les bateaux équipés de ces foils ont remporté les Championnats du Monde au cours des dernières années, témoignant de leur efficacité en compétition.
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Au-delà de la vitesse pure, les foils en C sont perçus comme rendant le bateau "plus excitant à naviguer". Cette perception est d'ailleurs confirmée par le rapport du Comité d'évaluation des multicoques olympiques de l'ISAF et par les retours individuels des marins. Ils confèrent une dimension supplémentaire de contrôle et de vitesse qui peut être atteinte après avoir acquis une certaine expérience de navigation avec eux. Par ailleurs, rien qu'en observant des images, on peut avoir "l'impression d'une plus grande stabilité" sur les bateaux qui ont les dérives ou les foils plus proches de l'étrave, une caractéristique souvent associée aux designs incorporant des foils en C.
Comparaison avec d'Autres Géométries de Foils : Le Choix de la Praticité
Le développement intense des foils sur les catamarans est une constante, d'autant plus que la prochaine Coupe de l'America se déroulera sur des multicoques à foils. Bien qu'il soit difficile de prédire quelles évolutions seront les plus performantes à l'avenir, les concepteurs explorent diverses géométries. Les foils en C se distinguent par leur praticité par rapport à d'autres configurations envisagées. Par exemple, des foils en L, bien qu'offrant potentiellement une portance efficace, présentent des inconvénients majeurs : ils ne peuvent pas être rétractés par le haut, ce qui rendrait le lancement et le beaching problématiques. De plus, il n'est pas certain que les foils en L seraient intrinsèquement plus rapides sur ce type de bateau ; ils créeraient certainement plus de traînée par vent faible en raison d'une surface mouillée plus importante. Le safran en L situé au vent devrait également être relevé pour réduire la traînée et la portance verticale indésirable du côté au vent, ce qui compliquerait considérablement les virements de bord. Ces considérations de maniabilité et de performance en font des options moins adaptées que les foils en C pour certaines classes de catamarans comme le Nacra 20, qui privilégient un équilibre entre performance, stabilité et facilité d'utilisation.
Comparaison Technologique et Expérience de Navigation
Géométrie des Foils : Z vs. C - Des Philosophies Distinctes
La distinction fondamentale entre le Nacra 17 foiling et des catamarans comme le Nacra 20 réside dans la géométrie et la philosophie de leurs systèmes de foils. Le Nacra 17 utilise des "foils en Z", une configuration conçue pour optimiser le vol pur et la vitesse. Ces foils, souvent décrits comme des "quatre pattes permanentes", bien qu'ils permettent de "voler assez facilement", confèrent au bateau une exigence accrue. L'absence de capteurs d'assistance pour réguler automatiquement l'incidence du foil signifie que l'équipage doit constamment ajuster et contrôler la trajectoire de vol, transformant la navigation en une danse complexe et un défi de synchronisation intense, comme l'explique Billy Besson.
En revanche, les catamarans équipés de "foils en C", tels que le Nacra 20, intègrent des dérives incurvées à courbure constante. Ces foils sont conçus pour une amélioration équilibrée des performances, tant au près qu'au portant, en fournissant une portance qui aide à maintenir les étraves relevées et à réduire le tangage. Cette configuration est souvent associée à une "plus grande stabilité" et une "facilité de navigation" accrue, en particulier au portant. La position des dérives/foils plus proches de l'étrave sur ces types de bateaux, par opposition à des configurations où ils sont plus en arrière, est un facteur contribuant à cette perception de stabilité. Le texte soulève une interrogation sur l'intention des concepteurs du Nacra 17 lorsqu'ils ont placé les dérives si près du tableau arrière, ce qui peut potentiellement augmenter l'exigence de pilotage.
Exigence et Public Cible : De l'Arène Olympique à la Performance Accesssible
Le Nacra 17, en tant que "petite Formule 1" des Jeux olympiques, est clairement destiné à une élite de marins. Il requiert une agilité extrême, une mobilité constante et une concentration ininterrompue. Les athlètes doivent être "plus rapides sur le bateau, plus mobiles" et gérer une multitude de paramètres complexes pour "grappiller des pouillèmes de nœud". Cette quête de performance maximale sous contrainte olympique fait du Nacra 17 un support où "entrer dans les dix premiers aux JO, ce n’est pas donné à tout le monde". Lou Berthomieu, équipière de l'équipe de France, illustre l'engagement total en affirmant qu'il n'y a "pas de poste défini à bord en fonction du sexe", soulignant l'intensité de la lutte et l'absence de concession.
Les foils en C, observés sur le Nacra 20 et d'autres catamarans de performance, visent un public potentiellement plus large tout en offrant une expérience de navigation exaltante. Ils "se sont avérés rendre les catamarans plus faciles à naviguer", notamment au portant, et procurent une "dimension supplémentaire de contrôle et de vitesse" une fois que le marin a acquis une certaine expérience. Cela ne signifie pas une absence de défi, car un commentaire d'utilisateur suggère qu'ils "semblent être assez difficiles à naviguer au portant" et qu'il a vu "beaucoup de chavirages" dans des vidéos. Cependant, la philosophie générale des foils en C tend vers une amélioration des performances qui reste gérable pour un éventail plus large de compétences, comparé à la rigueur olympique du Nacra 17. L'intention des concepteurs, suggérée par certains, pourrait même être de "créer le genre de bateau que nous voyons dans les vidéos. Parce que c'est assez divertissant à regarder!", ajoutant une dimension de spectacle à l'expérience.
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