Dans un plan de deux secondes seulement d'une vidéo promotionnelle du défenseur de l'America's Cup, Oracle Team USA, on peut voir une nette protubérance sur la dérive, l'aile. Cette forme surprend, car jusqu'à présent, les foils ont toujours été extrêmement aérodynamiques et tendus. Qu'est-ce que ce renflement et pourquoi est-il visible dans une vidéo accessible au public ? S'agit-il d'un faux pas, d'une nouvelle étape dans le développement des foils ?
La bosse de l'épée est visible de 0:30 à 0:32
L'équipe américaine n'a pas répondu à nos questions. Martin Fisher, concepteur du catamaran à foils GC32 avec lequel les Extreme Sailing Series se dérouleront cette année, a toutefois une explication : "Je pense que cela sert à modifier le champ de pression de sorte qu'en cas de décrochage, celui-ci ne se produise pas au même moment sur toute la longueur du foil. Cela permet d'atténuer un éventuel crash", écrit l'expert en foils qui vit en Nouvelle-Calédonie. La bosse est donc une sorte de frein à la cavitation.
La cavitation est un problème majeur pour les catamarans actuels de l'America's Cup. Normalement, elle ne se produit qu'à partir d'une vitesse d'environ 50 nœuds, ce qui explique pourquoi cette vitesse a longtemps été considérée comme le mur du son pour les bateaux de foil. Pour simplifier, on peut dire qu'à cette vitesse, l'eau commence à s'évaporer sur le foil en raison de l'énorme dépression, le courant s'arrête et la portance est perdue.
Les 50 nœuds ne sont pas du tout l'objectif des AC-Kats, mais il y a quand même de la cavitation. L'objectif des concepteurs est de faire sortir les bi-corps de l'eau dès que le vent est faible, afin de pouvoir naviguer tôt dans les conditions attendues au large des Bermudes. Cela suppose toutefois un profil offrant une grande portance même à de faibles vitesses de courant.
Plus le catamaran va vite, plus la portance et donc la pression sur le foil augmentent. Celle-ci peut certes être partiellement régulée par l'angle d'attaque, mais pas à l'infini. Ainsi, dès des vitesses de 35 nœuds et plus, la cavitation apparaît et commence normalement au niveau du coude de la dérive en L, car c'est là que la pression est la plus élevée. La bulle d'air qui s'y forme se propage alors à toute vitesse jusqu'à l'extrémité du foil, celui-ci perd sa portance et le catamaran s'écrase (voir graphique).
Si l'on parvenait à éviter la propagation de la bulle de cavitation, il serait possible d'atteindre une vitesse finale plus élevée lors du foil. La bosse sur le foil américain semble servir à cela. Elle constitue une sorte de mur de cavitation.
Cette idée n'est pas tout à fait nouvelle, Fischer dit l'avoir déjà expérimentée. Certes, de telles bosses permettent de retarder la cavitation, mais au détriment de la résistance due à la forme moins favorable à l'écoulement. Il s'agit donc de peser les avantages et les inconvénients.
Il est toutefois peu probable que cette dérive soit utilisée sous la forme montrée. D'une part, parce qu'il est peu probable que dans le monde très surveillé et contrôlé de la construction d'un bateau de l'America's Cup, une évolution décisive soit transmise à la concurrence par une telle séquence vidéo.
Inversement, cela signifie que cette information a été sciemment diffusée, ce qui n'aurait rien d'étonnant non plus. La désinformation fait depuis toujours partie du business de la Coupe. Ainsi, une telle révélation apparemment fortuite peut déjà faire en sorte que les équipes de conception de la concurrence doivent également se pencher sur ce phénomène, ce qui mobilise du temps et des ressources et peut conduire à l'incertitude. Dans le monde encore relativement jeune du foil et de la voile à voilure portante, qui offre aux concepteurs de multiples nouveaux champs de recherche, l'une des tâches les plus importantes consiste à définir très tôt les domaines les plus prometteurs de progrès. Si l'on perd du temps sur un mauvais détail, peut-être à cause d'une vidéo, on se retrouve à la traîne.
Lars Bolle
Rédacteur en chef Digital
