Un foil, la surface porteuse susceptible de s'incliner, dont sont équipés les bateaux qui ont tendance à s'élever sur l'eau en prenant de la vitesse, est le responsable direct de la portance et donc de l’élévation du bateau. Or le foil est avant tout une aile qui évolue dans l’eau. C’est pourquoi nous nous proposons d’étudier en premier lieu la portance et les ailes en général avant d’en venir au cas particulier de l’hydroptère.

 a)    Définition d’une aile et d’un foil

Une aile ou un foil se définit par :

·        Sa largeur : la corde. On appelle alors corde maximum la largeur la plus grande

·         Sa longueur : l’envergure

·        Sa surface orientée vers le haut (ou dans le sens de la portance) : l’extrados

·       Sa surface orientée vers le bas (ou dans le sens contraire de la portance) : l’intrados. Ce sont les deux lignes de courant selon lesquels peut s’écouler le fluide.

·        Le bord d’attaque définit le point ou arrive le fluide (Il varie donc selon l’incidence). Il sépare l’extrados de l’intrados. Le bord de fuite est le point ou se rejoignent les deux écoulements de fluide. Il sépare de même l’extrados et l’intrados. Ces deux points forment une droite appelée ligne moyenne. Celle- ci est définit à incidence nulle et ne varie donc pas selon l’incidence.

·         La surface alaire est la surface ou l’aire de l’aile.

 

 

Sur l’hydroptère, on compte deux types de foils qui permettent la portance:

·        Les foils en T : Le foil (en rose) situé sous l'eau crée une force de portance qui soulève le bateau hors de l'eau. Ce type de foil possède un rendement élevé mais est naturellement instable. Il est, sur l’hydroptère, situé à l’arrière. Bien qu’il soit petit, il permet à l’arrière de ne pas s’enfoncer dans l’eau.

 

 

·         Le foil en V :

                

La partie du foil se trouvant sous l'eau crée une force de portance pour soulever le bateau. Ici, la portance s’exerce diagonalement mais puisque l’hydroptère a deux de ces foils de 6m, celle-ci s’équilibre verticalement. Ce type de foil a l'avantage d'être stable. En effet, prenons un foil qui a deux instants différents se trouve plus ou moins sous l'eau:

Dans le cas No1 (le bateau est en équilibre: portance = poids du bateau), le foil est peu enfoncé sous l'eau, la surface du foil sous l'eau est donc réduite. Hors la portance dépend de la surface (dite portante) comme nous le verrons plus tard dans notre TPE. Lorsque la surface sous l'eau est faible, la portance équivalente est donc faible. En revanche dans le cas No2, la surface sous l'eau est plus importante et donc la portance est également plus grande, le bateau aura donc tendance à remonter jusqu'à retrouver le cas No1 où portance et poids du bateau s'équilibrent.

 

 

 

 

 



Créer un site
Créer un site