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. Les avantages du Foil sont de multiplier le nombre de sessions possibles, de spots praticables, et offrir de nouvelles sensations.
Il y a 10 ans, le foil était quelque chose de nouveau. Perçu comme le futur de la glisse, seuls quelques privilégiés avaient l'occasion de se procurer et rider cette espèce de vaisseau spatial. Aujourd'hui, la pratique s'est démocratisée avec le temps. Réservé au kitesurf à la base, le foil s'est développé en masse au point de toucher tous les sports de glisse nautique : kite, surf, SUP, wakeboard, dériveur… Même une discipline lui est complètement consacrée : la wing avec des marques phares comme Duotone, Takuma ou Reedin. Encore en plein essor, le foil est à la mode. De nombreux revendeurs et marques s'y sont mis.
Fondamentaux de la dynamique des fluides et portance
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. La différence d’angle donné aux ailes d’un avion lui permet de se stabiliser en l’air. La diminution de la vitesse de déplacement permet de diminuer la portance et donc de faire atterrie un avion (à angle d’incidence constant).
Le foil fonctionne sur le principe de la portance, similaire à celui d'une aile d'avion. 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. 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. 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. En revanche, plus ces paramètres sont faibles, plus la portance est réduite.
Architecture et composants du foil
Le mât est attaché perpendiculairement à la planche et au fuselage. Ainsi, les ailes sont parallèles à la planche. L’ailette avant a une partie supérieure bombée (extrados) et une partie inférieur plus plate (intrados). 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.
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- Le mât : Le mat 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). La taille de votre mât va dépendre de votre niveau. Plus la taille sera petite plus le mât pardonnera les erreurs. Notamment celles de vos appuis. Il sera plus facile à maintenir l'ensemble hors de l'eau. L'intérêt aussi est de pouvoir naviguer dans des eaux peu profondes.
- Le fuselage : 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. Plus le fuselage est grand, plus l'ensemble est stable. L'effet de tangage est réduit. Les manœuvres de transitions sont plus faciles. Idéale pour un débutant. Au contraire, un fuselage court apporte plus de maniabilité et de vivacité au foil.
- L’aile avant : 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.
- Le stabilisateur : 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 performance
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. Ces caractéristiques influencent la portance, la stabilité, la maniabilité et la vitesse du foil. Plus la surface des ailes d’un foil est importante, plus elle procure de la portance, donc un foil plus facile d'accès et plus maniable. Moins de surface des ailes induit moins de portance donc un foil plus performant en vitesse mais plus technique, destiné à des riders expérimentés.
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. Cela permet au foil de glisser plus facilement à travers l'eau, ce qui est particulièrement avantageux pour les vitesses élevées. En revanche, un aspect ratio plus bas peut offrir une meilleure maniabilité et une plus grande stabilité, ce qui peut être souhaitable dans certaines conditions ou pour des styles de navigation spécifiques comme le surf foil.
L’aile arrière (stabilisateur) joue pleinement son rôle pour stabiliser le Foil. Les facteurs externes influant sur la stabilité du Foil sont forcément le poids du pratiquant et ses aptitudes techniques mais aussi le type de plan d’eau sur lequel le Surf Foil est pratiqué. 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 (ombre portée au sol) la surface totale sera plus importante et freinera. L’envergure influence aussi la maniabilité. Plus l’envergure sera importante et plus le foil planera longtemps mais moins les courbes seront serrés.
Conception et choix du matériel : planches et matériaux
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 (force qui s’oppose). 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. 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. En adaptant la longueur du fuselage, la taille du stabilisateur on peut rendre un foil beaucoup plus maniable et ainsi avoir un compromis entre le glide, la facilité du pumping et la maniabilité du foil. La largeur de la planche peut, tout comme la longueur, faciliter la prise de vagues à la rame pour le décollage.
Concernant la construction, le foil est en général composé d'aluminium ou de carbone. Le premier a l'avantage d'être moins cher. Les foils construits en aluminium allemand sont de meilleures qualités. Plus résistant, le foil en alu supportera plus les chocs. On le préconise davantage à un débutant qui aura un outil excellent pour progresser. Le foil en carbone est plus léger donc plus facile à transporter. Sans accroc, il sera plus durable, car il ne se laminera pas. Davantage nerveux, il donnera plus de performance. Actuellement des matériaux composites existent et deviennent des alternatives au carbone. Aujourd'hui la plupart des foils sont composés d'un mat en alu et de pièces interchangeables en carbone.
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Histoire et évolution technologique
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 ére avec son trimaran, le Paul Ricard, avec lequel il bat le record de la traversée de l'atlantique en 10 jours et 5 heures. Aujourd’hui, toujours à la pointe des dernières technologies et du développement, Duotone foilwing propose une gamme complète de foils adaptés aux différentes pratiques du foil.
Pratique et conseils de pilotage
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. Pour décoller, la vitesse doit être suffisamment importante pour créer une force de portance sur l’aile avant. Cumulé à un angle d’incidence élevée (grâce à une pression sur le pied arrière) la planche décolle. 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. Nous parlons dans cet article de Surf Foil donc d’utilisation des mouvements d’eau (vague, houle, creux, sillages de bateau) pour voler.
Enfin pour changer les angles d’incidence du foil, le rider peut par pression alternée sur le pied avant ou arrière faire monter ou descendre le foil ou le stabiliser. Lorsque vous volez, le foil réagit à la pression que vous mettez sur la planche. Si vous mettez plus de poids sur le pied avant, le nez de la planche s'abaisse et le foil plonge légèrement. La répartition du poids entre les pieds avant et arrière contrôle l'angle d'attaque du foil, c'est-à-dire la façon dont le foil fend l'eau. Voler sur le foil signifie aucun contact entre la planche et l'eau, ce qui réduit considérablement la traînée. Cela permet d'atteindre des vitesses élevées avec moins de puissance de l'aile ou du kite, ou moins de puissance de houle en surf ou en SUP foiling.
L’aspect sécurité est indispensable. Le foil est quelque chose de dangereux. Quand vous êtes débutants vous êtes amené à tomber régulièrement. Normal. Le foil est quelque chose de tranchant et relativement lourd. Le heurter peut faire très mal. C'est pourquoi un casque et un gilet d'impact sont fortement conseillés. Pour apprendre prenez votre temps, pratiquez sur un plan d'eau flat et dans 10-15 nœuds. Quand on débute en foil ; l'ego en prend un coup. L'apprentissage est différent d'une pratique classique. Les sensations changent, il faut accepter repartir aux bases. Le foil ne cesse d'évoluer. Son choix dépend de votre niveau, poids et pratique. Étant donné l'évolution rapide de ces sports, nous vous conseillons de choisir des éléments interchangeables. Faites évoluer votre foil en même temps que votre pratique et des nouveautés.
Spécificités par discipline
- Kitefoil : Les débutants avec un gabarit (entre 70 - 80 Kg) en kitefoil 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. Les riders avec un niveau de pratique maîtrisée feront le choix d’un set d’aile et d’un fuselage plus petit, d’un mât plus long : entre 95 et 120 cm pour encore plus de performances et de vitesse.
- Windfoil : Les débutants avec un gabarit (entre 70 - 80 Kg) en windfoil 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. Idem que pour la pratique du kitesurf, les riders avec un niveau de pratique maîtrisée feront le choix d’un set d’aile et d’un fuselage plus petit et d’un mât plus long.
- Wingfoil : Débuter en wingfoil pour un rider avec un gabarit (entre 70 - 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.
- Supfoil : La pratique du supfoil est de plus en plus orientée vers le downwind foil (pratique de glisse qui consiste à naviguer à la rame sur une planche équipée d'un foil en suivant la direction du vent et des vagues). 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.
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