Le foil est une innovation qui a révolutionné les sports de glisse, suscitant un intérêt grandissant auprès des passionnés. Concrètement, le foil est une aile profilée qui s’accompagne de stabilisateurs avant et arrière ainsi que d’un fuselage. Cet ensemble est relié à un mât dont la taille dépend du niveau d’expérience de l’utilisateur. Le mât est ensuite fixé à une planche dédiée à une des pratiques de wing comme le wing foil, le kite foil, le SUP foil et le surf foil.
Genèse et évolution historique du concept
Le Surf-Foil est apparu dans les années 2000. Parmi les précurseurs, on compte de grands noms comme Laird Hamilton, Dave Kalama ou encore Paolo Rista. À l’origine, ce n’était qu’une manière de voler au-dessus de l’eau en surf-tracté, dans de grandes ondes de houle. En 2016, c’est Kai Lenny qui fait exploser le nombre de pratiquants. La discipline conquiert immédiatement les surfeurs hawaïens, australiens, californiens et brésiliens. Le niveau grimpe en flèche. Progressivement, le surf foil arrive en Europe, et en France.
C’est en 1861 que le concept du foil a vu le jour sous l’impulsion de l’ingénieur civil britannique Thomas William Moy, plaçant trois foils horizontaux en bois sous la coque d’un canot. Cette idée fut ensuite reprise par le français Charles De Lambert en 1885 avec la construction d’un catamaran équipé de tonneaux en guise de coque. En 1897, De Lambert récidive en créant le premier hydroptère autopropulsé à vapeur avec le britannique Horatio Philips. La même année, de l’autre côté de l’atlantique, ce sont les américains William & Larned Meacham qui remorquent un canot doté de foils avant et arrière. En 1906, c’est au tour de l’italien Enrico Forlanini d’apporter sa pierre à l’édifice et de faire évoluer le foil avec la conception d’un hydroptère motorisé capable d’atteindre la vitesse de 38 noeuds. Plus récemment, à la fin des années 70, le célèbre navigateur Eric Tabarly fait entrer le foil dans une nouvelle ère avec son trimaran, le Paul Ricard, avec lequel il bat le record de la traversée de l'atlantique en 10 jours et 5 heures.
Principes physiques du vol hydrodynamique
Le principe de fonctionnement d’un foil de surf relève de la dynamique des fluides. L’aile avant est tirée vers le haut lorsqu’elle avance, car les molécules d’eau qui passent sur l’extrados de l’aile avant accélèrent pour rattraper les molécules d’eau passées sur l’intrados (qui est plus courte car plate). L’accélération des molécules sur la partie supérieure de l’aile crée une dépression et le ralentissement de celles sur la partie inférieure crée de la surpression. La conséquence est un effet d’aspiration vers le haut. On peut aisément comparer le fonctionnement d’un Foil à celui d’un avion qui reprend sensiblement la même forme si on oublie le mât et la planche. La vitesse de déplacement croit une portance et permet de décoller.
L’aile avant a un bord d’attaque arrondi qui prend rapidement de l’épaisseur, puis s’affine vers un bord de fuite plus fin. Enfin, le stabilisateur possède une forme assez similaire à celle l’aile avant, avec des propriétés équivalentes. L’aile avant transmet une force de portance à la planche de foil, plus la vitesse de déplacement est grande, plus elle génère sur le foil une portance hydrodynamique, ce qui permet de s'élever au-dessus de la surface de l'eau. L’objectif de ce transfert de portance est de réduire totalement le frottement de la planche et de réduire la puissance nécessaire à la vitesse. Si l’avion utilise la force d’aspiration des molécules d’air, le foil sollicite l’aspiration des molécules d’eau qui ont une densité bien plus élevées que celles de l’air.
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Architecture et composants du Foil
Le mât d’un foil est une pièce en aluminium ou carbone qui fait la jonction entre la planche et le set d’aile avant et arrière (le stabilisateur). Le mât est attaché perpendiculairement à la planche et au fuselage. Ainsi, les ailes sont parallèles à la planche. Le fuselage d'un foil est la partie centrale qui relie les ailes au mât. C'est un élément crucial de la structure du foil, car il assure la stabilité et la rigidité de l’ensemble. Le fuselage permet également de positionner correctement l'aile par rapport au mât, ce qui influence les performances du foil en matière de portance et de maniabilité.
L’aile avant est la composante du foil qui génère la portance lorsque le foil est en mouvement dans l’eau. Elle est située à l’avant du fuselage et est conçue pour interagir avec l’eau afin de créer une force ascendante qui soulève le rider et le matériel au-dessus de la surface de l’eau. Une aile arrière, également appelée stabilisateur, est une partie essentielle du foil. Elle se situe à l’arrière et joue un rôle crucial dans la stabilité et le contrôle de la planche lorsqu’elle est en mouvement sur l’eau. La fonction principale de l’aile arrière est de générer une portance qui aide à équilibrer la planche et à maintenir une position stable, surtout à grande vitesse.
Paramètres de design et comportement hydrodynamique
Lorsque l’on touche à la dynamique des fluides, le moindre détail ou changement apporté au Foil a son importance et influe sur ses caractéristiques. Les paramètres de design d'un foil comprennent la surface de l'aile, le profil, l'aspect ratio, la longueur du fuselage et la longueur du mât. La portance du Foil, ou l’effet d’aspiration vers le haut, varie principalement selon la taille de l’aile avant, son épaisseur, sa forme de profil et l’angle d’incidence de celui-ci. Plus la surface d’une aile est grande avec de l’épaisseur et plus elle génère de portance. Plus l’angle d’incidence est positivement élevé et plus celui-ci génère de portance mais freine le foil.
L'aspect ratio d'un foil est un terme qui décrit la relation entre la longueur de l'aile et sa largeur. Plus précisément, il est calculé en divisant la longueur de l'aile par sa largeur. Un aspect ratio élevé signifie que l'aile est longue et étroite, tandis qu'un aspect ratio bas indique qu'elle est plus courte et plus large. Un aspect ratio élevé est souvent associé à une meilleure performance en termes de portance et d'efficacité car il réduit la traînée. En revanche, un aspect ratio plus bas peut offrir une meilleure maniabilité et une plus grande stabilité. L’envergure influence aussi la maniabilité. Plus l’envergure sera importante et plus le foil planera longtemps mais moins les courbes seront serrés.
L’élément majeur concernant la maniabilité reste la forme de l’aile avant, à savoir notamment la courbe latérale, qui accentuée permet de tourner plus facilement avec le Foil. Une courbe latérale élevée donnera un foil plus maniable mais plus lent car pour la même surface de portance la surface totale sera plus importante et freinera. Parallèlement à la portance du Foil, la vitesse de celui-ci dépend de la surface et de l’angle d’incidence de l’aile avant. Ensuite, les spécificité du shape de l’aile pour une même surface jouent sur la vitesse du Foil. Une aile avec moins de corde et donc plus d’envergure sera plus rapide.
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Le fuselage peut être long ou court. S’il est long, il amène de la stabilité et réduit l'effet de tangage. S’il est court, il facilite la manœuvre de la planche. Comme son nom l'indique le stabilisateur, l'aile arrière d'un foil, sert à stabiliser le foil. Plus le stabilisateur est large et volumineux, plus le foil est facile d'utilisation car il limite le tangage. Inversement plus le stabilisateur est petit, plus le foil est vif.
Influence du matériel et choix de la planche
La longueur de la planche va influer de deux manières sur votre pratique du Surf Foil. Une planche plus longue avec du volume permet de prendre plus facilement les vagues pour décoller. La largeur de la planche peut, tout comme la longueur, faciliter la prise de vagues à la rame pour le décollage. Le poids de la planche influe négativement sur la portance de la planche. Plus la planche est lourde, plus la portance du foil sera contrée. On peut imaginer à juste titre que le shape de la planche importe peu une fois en l’air, mais plusieurs détails permettent d’améliorer l’expérience de vol : le rocker à l’avant et le biseau à l’arrière et sur les côtés pour ne pas toucher l’eau une fois en vol.
Le choix de la planche dépend avant tout de votre niveau, de l’usage que vous comptez faire de votre équipement et de la nature de votre environnement. Pour commencer sans vous tromper, vous pouvez bien évidemment opter pour la taille « standard », approchant les 80 cm pour le mât. Si vous êtes novice, sélectionnez une aile épaisse et large. Pour quelle raison ? Elle est plus facile à manœuvrer et vous assure une meilleure portance et plus de stabilité. Plus vous progressez, plus vous pourrez en installer une fine. Elle vous apporte de la vitesse, de la réactivité mais aussi de l’instabilité.
Entretien et maintenance rigoureuse
L’entretien régulier de votre foil est la clé de la durabilité et de ses performances. Si on exclue les modèles monobloc carbone, tous les foils doivent être démontés et rincés intégralement après chaque utilisation. Je précise que le rinçage doit être effectué APRES démontage afin de procéder au rinçage de l’intérieur des perçages. Les fuselages aluminium sont livrés, suivant les marques et les modèles, avec ou sans hélicoils. L’avantage de l’hélicoil est sa plus grande résistance au serrage. Précisons qu’un fuselage sans hélicoil peut être converti vers une solution avec helicoil en cas de filetage abîmé.
Les têtes de vis doivent être en parfait état et sans jeux avec votre outil de serrage. Toute anomalie visible ou irrégularité sur le filetage doit conduire à son remplacement immédiat. Concernant les hélicoil, le contrôle visuel portera sur le sommet de l’hélicoil qui ne doit absolument pas dépasser du perçage, et offrir une attaque quasi invisible. Cette opération est ultra simple mais primordiale : vous aller pour chaque vis, effectuer un montage à blanc, sans l’aile ou le stab, à la main sans outil jusqu’au fond du filetage. Si vous devez forcer pour effectuer ce vissage, c’est que la vis est abîmée ou le filetage détérioré. Si le vissage reste compliqué, faite réviser votre fuselage sans attendre par un professionnel.
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En cas d’utilisation intensive, les vis peuvent aussi se fragiliser structurellement dans le temps. Nous conseillons donc de les renouveler systématiquement à intervalle régulier. Munissez vous d’une bossette capable de pénétrer jusqu’au fond du filetage. Faites couler du diluant dans le trou de la vis. Brosser consciencieusement les filetages avec des mouvements rotatifs. L’objectif est de décoller les impuretés ou traces de corrosion présentes dans le filetage. L’utilisation de tefGel est très commun et de nature à retarder fortement l’apparition d’oxydation grace à son pouvoir isolant galvanique. Toutefois, l’utilisation de ce produit ne dispense absolument pas de l’entretien décrit ci-dessus, bien au contraire. En dehors des filetages utilisés pour fixer les ailes et stabilisateurs, le foil comporte également des inserts dans lesquels viennent se loger les vis de fixation Fuselage / Mat et Foil / Flotteur. Ils doivent être contrôlés et remplacés régulièrement de façon analogue.
Spécificités des disciplines de glisse
Pour la pratique du foil, il est important de choisir un foil adapté à votre niveau et à vos objectifs. Le surfoil a pour avantage indéniable de pratiquer le surf lorsque les vagues sont plus petites. Il permet d’optimiser les faibles conditions de vagues. Il permet de sauver un grand nombre de sessions. Pour débuter en surf foil, nous vous conseillons de choisir un foil d’une surface de 1000 à 1300cm² qui va maximiser le contrôle. Avec la pratique, dirigez-vous vers des types d’ailes plus petites à profil fin et un aspect ratio élevé pour plus d’accélération, plus de vitesse et plus de dynamisme.
En kitefoil, les débutants avec un gabarit entre 70 et 80 kg devront déjà maîtriser la pratique du kitesurf. Ils choisiront un set d’ailes d’une surface d’environ 1400cm² pour plus de portance, un fuselage entre 65 à 75 cm et d’un mât d’une longueur de 80 à 85 cm. En windfoil, les débutants avec un gabarit entre 70 et 80 kg devront déjà avoir une bonne technique du windsurf. Ils choisiront un set d’ailes d’une surface d’environ 1500cm² pour plus de portance, un fuselage entre 85 à 90 cm et d’un mât d’une longueur de 80 à 85 cm.
Débuter en wingfoil pour un rider avec un gabarit entre 70 et 80 kg nécessite un set d’ailes d’une surface d’environ 1700cm² pour avoir de la portance et un décollage rapide, un fuselage entre 70 à 75 cm et d’un mât d’une longueur de 80 à 85 cm. Un rider intermédiaire réduira ses caractéristiques, toujours pour plus de performances. Sans oublier qu’un set d’ailes avec une grande surface reste incontrôlable dans des conditions de vents soutenues, votre foil va toujours monter jusqu'à sortir de l’eau et provoquer une chute.
La pratique du supfoil est de plus en plus orientée vers le downwind foil. Il est essentiel de choisir un foil qui offre à la fois portance et stabilité, tout en étant capable de gérer les conditions de mer et de vent variables. Pour des conditions de vent faible, un foil plus grand avec une surface de portance plus importante est préférable. Les débutants doivent choisir un fuselage moyen à long pour une stabilité suffisante. Un mât plus court facilite le contrôle du vol et de la planche. La longueur du mât peut varier entre 75, 82 et 90 cm en fonction de la zone et des conditions. Un mât court convient aux endroits où le niveau de l'eau est peu profond. Un mât de 90 cm convient aux spots avec une houle plus forte et aux wingfoilers qui recherchent la vitesse maximale.
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