Les foils du Vendée Globe

Le départ du 8ème Vendée Globe a été donné le 8 novembre. Pour ce tour du monde à la voile en solitaire, sans escale ni assistance qui se court tous les 4 ans, 29 marins s’affrontent sur des monocoques de 60 pieds IMOCA. Et pour la première fois, 7 bateaux sont équipés de foils:

• « Safran II » de Morgan Lagravière
• « Banque populaire VIII » d'Armel Le Cléac’h
• « St. Michel-Virbac » de Jean-Pierre Dick
• « No Way Back » de Pieter Heerema
• « Edmond de Rothschild » de Sébastien Josse
• « Hugo Boss » d'Alex Thompson
• « Maître Coq (ex Banque Populaire) » de Jérémie Beyou

Pour les amateurs de bateaux volants c’est assez surprenant de voir des foils ajoutés à des bateaux lestés par 3.1 tonnes de plomb et des ballasts, alors que jusqu’ici les foilers étaient ultra légers afin de soulever leur(s) coque(s) hors de l’eau.

En fait, comme l’expliquent bien la vidéo ci-dessous, le rôle principal des foils est de créer un couple de redressement du bateau :

En prime, la portance du « tip » du foil associée à celle de la quille inclinable génère une poussée verticale qui réduit notablement le déplacement du bateau. A 20 noeuds, cette poussée représente 60% du poids du bateau, et il décolle pratiquement dans les vagues

Ces foils remplissent encore un autre rôle. La quille inclinable n’est pas un plan anti-dérive très efficace. C’est pourquoi les 60 pieds IMOCA étaient jusqu’ici équipés de deux dérives-sabre, dont l’une est abaissée pour que le bateau « cape » mieux, notamment au près. Mais comme le Vendée Globe se court principalement au portant ces dérives sont avantageusement remplacées par des foils dont la partie plongeante (le « shaft ») fonctionne comme un petit plan anti-dérive*.  Selon Quentin Lucet, architecte au cabinet VPLP qui a conçu 6 des 7 foilers de la flotte, les foils de ces bateaux se distinguent justement par ce « shaft » plutôt que par le « tip » [1].

D’ailleurs on peut voir ces foils non comme une révolution, mais comme une évolution. Sur les IMOCA des éditions précédentes, les dérives-sabre étaient inclinées vers l’extérieur du bateau. Mais pour le Vendée Globe 2012-2013, le chantier VPLP a eu l’idée d’incliner les dérives de « Macif » et « Banque Populaire » plutôt vers l’intérieur pour qu’avec la gîte elles génèrent une force verticale comme des foils. Résultat : les deux bateaux ont remporté la course dans un mouchoir de poche (François Gabart arrivant 3h avant Armel Le Cléac’h après 78 jours de course!), laissant le 3ème à plus de deux jours.

Pour cette édition, « Banque Populaire » rebaptisé « Maitre Coq » a remplacé ses dérives par de vrais foils, et VPLP a conçu les 6 autres foilers tout neufs. Enfin presque, parce que la plupart ont déjà  pris le départ de la Transat Jacques-Vabre 2015. Mais un seul l’a terminée (« Banque Populaire VIII », à la 2ème place), tous les autres devant abandonner sur casse…

Car la grande inconnue est là : ces foils créent des forces énormes sur la structure, des accélérations et des chocs auxquels aucun bateau ni homme n’a été soumis pendant une si longue période. Les bateaux qui survivront à ces conditions extrêmes battront probablement le record de François Gabart en 78 jours. Dans ce cas nous verrons certainement des bateaux volants au Vendée Globe 2020.

Pour l’instant c’est bien parti : à l’heure où j’écris, les 3 bateaux en tête de la course sont des foilers (Hugo Boss, Banque Populaire VIII, Edmond de Rotschild) et les 4 autres sont 5,7,9 et 24èmes.

Reste un petit mystère que je n’ai pas éclairci : sur les sites et forums anglophones [4], les foils de ce type sont baptisés « DSS » comme « Dynamic Stability Systems » [5], le nom d’une entreprise fondée par Hugh Welbourn pour exploiter son brevet [6] qui me semble assez large. VPLP a-t-il acquis une licence de ce brevet ? Pourtant ils ne sont pas mentionnés dans les partenaires de DSS… Ou ont-ils déposé leur propre brevet, que je n’ai pas trouvé ? Ou jouent-ils sur l’antériorité du brevet de Rougier & Emig [7] aujourd’hui échu ?

Note* : outre les problèmes de construction, la jauge IMOCA limite à 5 le nombre d’appendices mobiles. Avec la quille inclinable et deux safrans, il faut chosir : dérives ou foils, car utiliser des foils ou dérives fixes serait trop handicapant dans le petit temps.

Sources

1. Raphaël Bonamy, « Vendée Globe. Les foils ? Ça marche comme ça…« , 04/11/2016, sur Ouest-France
2. « Vendée Globe : des machines volantes vont s’affronter sur l’eau« , 4/11/2016, Sciences et Avenir
3. Chloé Lottret « Un voilier du Vendée Globe 2016 expliqué« ,06-11-2016, Bateaux
4. « DSS foils to revolutionise IMOCA 60 fleet« , 22 October 2014, The Daily Sail
5. « Dynamic Stability Systems – Technology« 
6. Hugh Burkewood Welbourn « Hydrofoil system for mono-hull sailboats », 2007, brevet WO 2007116318 A3
7. Francois Paul Louis Co Rougier, Marc Emig « Disposition architecturale permettant d’augmenter de la stabilite des voiliers de type monocoque par des foils », 2004, brevet FR2877311B3

(article également publié sur Foilers!)