Grace aux sciences physiques, à la chimie et aux mathématiques, nous avons pu répondre à notre problématique à travers la théorie de la voile, de la portance et de la cavitation : Comment l’hydroptère a-t-il battu tous les records et est le bateau le plus rapide de la planète. A travers ce sujet, nous avons pu étudier Sciences fondamentales et appliquées à la base des réalisations techniques et les réalisations techniques face aux défis du XXIe siècle du thème les AVANCEES SCIENTIFIQUES ET REALISATIONS TECHNIQUES.
En fait grâce au vent réel, le bateau accélère il se crée du vent vitesse ce qui augmente son vent apparent et donc sa vitesse… La force de dérive étant compensé par la force anti dérive, cet « effet boule de neige » s’arrête lorsque la trainée qui augmente au carré de l’augmentation de vitesse (lorsque la vitesse est multipliée par deux, les frottements le sont par quatre). Atteint la force propulsive. Il a atteint sa vitesse maximale. Cette trainée peut être réduite par les moyens conventionnels des voiliers ou par la portance.
Grace aux lois de la portance appliquée aux foils, l’hydroptère va gagner une force verticale qui augmente avec le carré de cette vitesse. Cette portance va combler le poids de l’hydroptère et lui permettre de se « soulever ». Sa trainée sera alors essentiellement dans l’air, celle de l’eau, huit cent fois plus grande pour une même surface, diminuera fortement. C’est en réduisant ces « frottements » que l’hydroptère a pu battre tout les records de vitesse. Néanmoins Alain Thébault et son équipe ne doit pas trop augmenter l’incidence de ses foils, le risque serai de perdre toute la portance (phénomène du décrochage).
Cependant, Les ingénieurs ont dû se méfier de la cavitation. Avec la prise de vitesse, une dépression se crée à l’arrière des foils. Celle-ci est comblée par un changement d’état de l’eau qui passe de liquide à gazeux. Une fois la dépression comblée, les bulles vont se re-condenser brutalement. Ces milliers de micro explosions libèrent de l’énergie sous forme d’ondes qui altèrent et endommagent le profil du foil et réduisent la portance.
C’est donc grâce à l’effort fourni par ses foils que l’hydroptère et devenu le voilier le plus rapide de la planète. En novembre dernier, il a battu le record de vitesse sur un mille à plus de 50 nœuds de moyenne et le record sur 500 mètres a plus de 51 nœuds ce qui constitue un véritable passage de ce que l’on pourrait appeler « le mur du vent ».
Cette innovation pourrait être étendue à plusieurs transports maritimes (à voile ou à moteur comme cela existe déjà) dans le but d’optimiser le rendement, d’augmenter la vitesse et dans l’objectif du développement durable.
Mais de nombreux maxi trimarans de la classe Orma ont ou vont eux aussi adapté leur structure et eu recours à cette nouvelle technologie pour améliorer leur performances comme Banque populaire V détenteur de record de la traversée de l'Atlantique nord d'ouest en est (en 3 jours 15 heures et 25 minutes); Groupama 3 actuellement en mer pour tenter de battre le record du trophée Jules Verne (tour du monde); ou même Sodeb'O de Thomas Coville.