Fabricants de catamarans à foils : innovations, évolution et meilleurs modèles

Les origines et l'évolution historique des plans porteurs

Voilà un peu plus de 10 ans que les foils se sont imposés sur la plupart des voiliers de course, monocoques comme multicoques. Dans le domaine de la plaisance, ces appendices s’avèrent aussi peu pratiques à intégrer sur une seule coque qu’ils le sont sur deux ou trois flotteurs. De fait, les foils se déclinent en de multiples formes et s’invitent sur toutes sortes de multicoques, y compris les powercats ou les unités de croisière. Contrairement à ce que nombre de personnes pensent, les foils ne sont pas une invention récente. Toutefois, leur adoption sur les voiliers et multicoques a été (très) progressive, et s’est tout récemment popularisée.

L’idée d’utiliser des surfaces portantes sous l’eau pour soulever un bateau est développée par l’Anglais Thomas W. Moyet en 1861, puis en 1869, relayée par l’ingénieur mécanicien français Emmanuel D. Farcot. Ce dernier dépose des brevets où il ajoute à un bateau des plans porteurs latéraux dont on peut régler l’inclinaison en fonction de la vitesse. Cela a pour effet de faire légèrement décoller le bateau, validant ainsi le principe de l’hydrofoil. Le principe sera amélioré en 1878 par John Stanfield et Josiah Clark, basés à Londres, tandis qu’en 1881, Horatio F. Phillips, un pionnier de l’aviation lui aussi anglais, invente le système des foils transversaux pour les navires rapides.

Un prototype de foiler sera réalisé en 1885 par le comte Charles de Lambert, un aventurier et pilote d’avion français. Il s’agit d’un catamaran dont les deux flotteurs sont réunis par des plaques en dessous. Tracté par un cheval sur la berge, le multicoque s’élève rapidement au-dessus de l'eau. L’inventeur continuera à améliorer son invention, allant jusqu’à concevoir un catamaran avec cinq foils latéraux et un moteur pour atteindre la vitesse de 40 km/h en frôlant la surface de l’eau. En 1887, l’inventeur américain William M. Meacham reprendra la même idée à Chicago.

En 1906, l’ingénieur-inventeur italien Enrico Forlanini fait les premiers essais de l’Idroplano, un catamaran de 10 m de long et de seulement 1,62 t doté de foils. Le tout est propulsé par un moteur de 70 ch et atteint 27 nœuds. Il récidive en 1911 avec un catamaran de 10 m de long propulsé cette fois par un moteur Fiat de 100 ch ; l’engin parvient à parcourir 34 km à une vitesse moyenne de 40,5 nœuds. L’Anglo-Américano-Canadien Alexander Graham Bell (l’inventeur du téléphone) achète le brevet de Forlanini et, avec son assistant Frederick W. Baldwin, améliore le système, construisant plusieurs prototypes d’hydroptères, et s’offre même un record du monde avec une vitesse de 131 km/h (71 nœuds).

Jusqu’alors orienté vers les bateaux à moteur, le système des foils va faire son apparition sur les voiliers avec, en 1938, le Catafoil, réalisé par les Anglais Robert Rowe Gilruth et Bill Carl, au départ des pionniers de l’aviation. En 1950, c’est au tour de Towboat II du scientifique américain J. Gordon Baker de prendre son envol. Il s’agit d’un cat-boat que beaucoup considèrent comme le premier vrai voilier à foils. En 1969, le marin inventeur anglais James Grogono modifie un Tornado pour lui ajouter des foils. Une innovation qui lui permettra de battre six fois le record du monde de vitesse sur l’eau (sur 500 m) en classe B, avec une vitesse maximum de 28,4 nœuds.

Au cours des années 1960 et 1970, de nombreux prototypes utilisant les foils seront développés, dont l’ingénieux Hydrofolie, un trimaran équipé de foils réglables conçu par l’architecte français Xavier Joubert. Les multicoques à foils vont cependant réellement apparaître sous les feux de la rampe avec le marin français Eric Tabarly et son trimaran Paul Ricard qui, en 1980, bat le record de la traversée de l’Atlantique. Poursuivant les travaux de Tabarly, le français Alain Thébault met au point l’Hydroptère, qui sera, en 2009, le premier multicoque à dépasser 50 nœuds.

Principes de fonctionnement et ingénierie des foils

Un foil est un appendice immergé et fixé sous la coque d'un bateau. Lorsqu'un bateau atteint une certaine vitesse, les foils grâce à leur profil semblable à une aile d’avion créent une portance suffisante pour soulever la coque hors de l'eau, réduisant ainsi la surface de contact avec l’eau et la traînée et augmentant la vitesse. Cette portance est générée par la différence de pression entre le dessus et le dessous du foil, similaire au fonctionnement des ailes d'un avion. Les foils peuvent être adaptés à divers types de bateaux, des voiliers aux bateaux à moteur, en passant par les hydroptères (hydrofoils) et les catamarans.

Les foils sont souvent construits à partir de matériaux composites comme la fibre de carbone pour offrir une combinaison optimale de légèreté et de résistance. Le fonctionnement des foils repose sur les principes de l'hydrodynamique. Lorsque le bateau accélère, l'eau s'écoule sur le profil incurvé du foil, générant une portance. Cette portance soulève le bateau, réduisant le contact avec l'eau et donc la résistance. Les systèmes de stabilisation active utilisent des capteurs et des contrôleurs pour modifier en temps réel l'angle des foils, garantissant une portance et une stabilité optimales dans diverses conditions de navigation.

L’objectif du foil n’est plus forcément de voler, mais plutôt d’assurer une portance et un amortissement. Il est ainsi possible d’optimiser performances, consommation (pour les multipowers) et confort. Dès les premières expérimentations, le multicoque a représenté un support idéal pour les foils grâce à sa légèreté (pas de lest) et à la possibilité de stabiliser facilement la plateforme rectangulaire. Les foils sont des appendices hydrodynamiques profilés fixés sous une coque (foils latéraux) et/ou greffés sur les appendices traditionnels (dérive, safran).

Typologie des appendices hydrodynamiques

Les foils se déclinent dans de nombreuses formes et configurations, chacune ayant des performances et des usages spécifiques en fonction des supports.

Foils en C : Comme leur nom le suggère, les foils en C ont une forme courbée plus ou moins prononcée en fonction des modèles. Ils ne permettent pas au bateau de voler hors de l’eau, mais offrent un effet de portance qui soulève le multicoque. Leurs principaux avantages sont donc d’améliorer la vitesse et le confort en procurant une semi-sustentation. L’un des meilleurs ambassadeurs des foils en C est le Rapido 40.
Foils en L : Ils sont reconnaissables à leur forme en L avec une partie horizontale qui génère la portance. Leur principal avantage est d’améliorer la stabilité par rapport à des foils droits. Ils offrent aussi une meilleure sustentation, et proposent un bon compromis entre performance et contrôle.
Foils en T : Ils sont constitués d’une partie verticale et d’une aile perpendiculaire horizontale en bout de foil. Utilisés sur les safrans et dérives, ils offrent une grande stabilité en vol et évitent le tangage.
Foils en V : Il se compose d’une lame inclinée à plus ou moins 45° vers le centre du multicoque. Le premier avantage de ce système, c’est sa simplicité. Le foil en V est pratiquement autorégulateur, c’est-à-dire que le bateau retrouve son assiette et son équilibre de manière presque automatique.
Foils transversaux : Le foil transversal est en fait une lame qui relie les deux coques. Ce système ne permet pas le vol à proprement parler, mais il allège le catamaran, ce qui diminue sa surface mouillée, augmentant la vitesse tout en diminuant la consommation de carburant.

L'impact de la compétition et la transition vers la plaisance

Dès les années 2000, les foils font leur apparition sur les voiliers de course. En 2013, l’America’s Cup passe elle aussi aux catamarans avec les fameux AC72 à foils. Si la technologie foil a assurément fait ses preuves dans le monde de la compétition, les plans porteurs ne sont plus réservés à ce domaine. L’histoire s'accélère avec Eric Tabarly. Mis à l'eau en 1979, son « Paul Ricard » pulvérise l'année suivante le record de la traversée de l'Atlantique. Tabarly ira encore plus loin avec « Hydroptère » qui, grâce à un troisième aileron installé sur le safran, sera le premier trimaran à voler véritablement au-dessus de l'eau. Repris par son disciple Alain Thébault, cet engin futuriste mis à l'eau en 1994 va aussi être le premier à passer en 2008 la barre mythique de 50 nœuds.

C'est après 2013, avec l'America's Cup, que le recours au foil se soit répandu dans toutes les compétitions de voile. Dès 2016, sept bateaux du Vendée Globe l'adoptent. Ils étaient 19 sur 33 au départ de la dernière édition. Autre classique à avoir basculé, la Course du Figaro se dispute depuis 2019 sur un Beneteau de série équipé de foils.

Étude de cas : L'ascension d'Aquila Catamarans

Fondé en 2014, Aquila Catamarans est le fruit de l'association de trois experts du nautisme, en collaboration avec le chantier Sino Eagle, basé en Chine. Spécialisé dans la fabrication de produits composites depuis plus de 40 ans, Sino Eagle a commencé par produire des kayaks, des avirons et des planches de surf avant de se lancer dans la construction de catamarans à moteur. L'histoire d'Aquila Catamarans est intimement liée au marché du charter. En observant que les catamarans à voile étaient rarement utilisés sous voiles par les plaisanciers, Alex Raas, ancien responsable de Leopard, a eu l'idée de créer un véritable motoryacht catamaran, un « powercat ».

En 2025, Aquila a enrichi son catalogue avec les modèles Aquila 42 Coupé et Aquila 46 Coupé. Conçus pour offrir un confort et des performances optimales, ces catamarans à moteur intègrent le système innovant Aquila Hydro Glide Foil System, garantissant une efficacité accrue et une navigation plus douce. Installé sur un site de 11 hectares à Hangzhou, le chantier Sino Eagle possède des infrastructures de production modernes comprenant quatre vastes bâtiments de construction, un bassin de test intérieur et un quai de mise à l'eau en bord de rivière. Le site abrite également un département R&D dynamique qui travaille sur l'intégration de nouvelles technologies comme les foils fixes, qui améliorent la portance et optimisent la consommation de carburant.

Depuis son 100ᵉ catamaran en 2017, la production d'Aquila a connu une croissance exponentielle. En 2023, la production a atteint 176 unités et le chantier a réalisé 200 bateaux en 2024. Le chantier ne cesse d'innover et d'explorer de nouvelles solutions technologiques. Parallèlement, un programme de foils est actuellement testé sur les modèles Aquila 36 et 32, visant à réduire la consommation de carburant de 20 %.

Démocratisation et essor des nouveaux usages

Le coup de fouet au marché est également venu des dériveurs et petits catamarans de loisir. « Pour généraliser la pratique, il faut proposer des bateaux capables de s'élever assez rapidement au-dessus de l'eau tout en n'allant pas trop vite », indique Patrick Billot fondateur de Foily qui fabrique Peacoq. Le Birdyfish est un autre exemple marquant : « Le Birdyfish est un bateau très bien pensé, facile à mettre en œuvre, assez rapidement sur ses foils tout en restant très stable en assiette ».

La démocratisation du foil a surtout commencé par les sports de glisse. Les kitesurfeurs ont été les premiers à essayer d'adapter un aileron sous la planche, bientôt suivis par les windsurfeurs. « Nous vendons 8 à 10 foils par jour », précise Tanguy Le Bihan, fondateur de Foil and Co. La baisse des prix du carbone a favorisé l'accès au marché. Aujourd'hui, une nouvelle culture se fait jour. Les adeptes ne disent déjà plus « je vais aller surfer ou faire de la voile » mais bien « je vais aller foiler ».

Fabricants de catamarans à foils : Technologie, évolution et modèles