Les premières courses sont terminées, les équipes ont déjà montré presque tout ce qu'elles avaient dans le ventre. Et cela semble très différent. En trois épisodes, nous expliquons comment fonctionnent les nouveaux bolides de course AC75 et où se situent les différences entre les équipes. C'est un aperçu du travail compliqué des ingénieurs et de l'interaction de la physique de la voile à un nouveau niveau.
Partie 1 : les coques
Tout d'abord, quelques données de référence : La longueur totale de la coque doit être comprise entre 20,60 et 20,70 mètres, ce qui correspond à 68,5 pieds. En ajoutant le beaupré, on obtient 75 pieds, d'où la désignation AC75. La largeur de la coque doit être comprise entre 4,80 et 5 mètres, et le poids total entre 7785 et 7815 kilogrammes.
La forme de la proue et de la poupe est définie par des largeurs minimales. La proue doit être plus étroite que 1,6 mètre et 1,0 mètre en deux points, mesurés à 17 mètres et 19 mètres de la poupe vers l'avant. La poupe doit avoir une largeur minimale de quatre mètres.
La coque doit avoir un volume minimal de 70 mètres cubes et doit en outre présenter un certain moment de redressement lors d'un test de chavirement à 90 degrés. Une stabilité minimale de la coque est également prescrite. Ces caractéristiques ne peuvent être atteintes qu'avec un franc-bord adéquat. Dans le cas contraire, les coques pourraient être plates comme une planche.
Le décollage
Lors de la conception, il faut distinguer deux phases : le mode de déplacement avec le "take-off", le décollage des bateaux, et le mode de vol pur. Le mode de déplacement proprement dit est presque sans importance, car les bateaux ne navigueront pratiquement jamais dans ce mode. La limite inférieure du vent est de 6,5 nœuds, la limite supérieure de 21 nœuds dans un premier temps (puis 23). Il s'agit donc de sortir de l'eau à 6,5 nœuds, que ce soit après un duel dans la phase de pré-départ ou un splashdown, c'est-à-dire une chute des foils, par exemple après une manœuvre. Idéalement, cela ne devrait pas se produire pendant la course. Apparemment, les constructeurs ont interprété le décollage de manière un peu différente.
Le défenseur Emirates Team New Zealand et le challenger Ineos Team UK sont les plus visibles. Les deux équipes ont doté leurs coques de "bustles", qui ressemblent à des quilles longues, mais n'ont rien à voir avec elles. Ils ne sont pas un lest et n'empêchent pas la dérive. Il s'agit de réduire le plus rapidement possible la surface mouillée et donc la résistance au frottement de la coque lors du décollage. Sur les deux bateaux, la coque se soulève, mais le buste reste encore dans l'eau et fournit une portance avec une surface et un volume réduits. En principe, les coques des deux autres challengers, American Magic et Luna Rossa, fonctionnent de manière similaire. La seule différence est qu'ils ont choisi une membrure un peu plus ronde, sans la bosse prononcée, ce qui fait que la transition entre le déplacement et le semi-volant est plutôt glissante chez eux, alors qu'elle est soudaine chez les deux autres.
Il en va de même dans l'autre sens. Si les fuselages volent un peu trop bas ou s'abaissent en cas de perte de pression, les Britanniques et les Néo-Zélandais ne mouillent qu'une petite surface lors d'un léger abaissement, ce qui ne freine pas autant. Le Bustle fournit toutefois un peu de portance, ce qui peut empêcher la poursuite de la descente. Avec les deux autres, le risque est plutôt que les fuselages s'accrochent et s'enfoncent complètement lors de l'abaissement, car une plus grande surface est mouillée plus rapidement. Ils doivent être pilotés avec plus d'attention et pardonnent moins un abaissement.
Les Italiens et les Britanniques ont en outre une sorte d'arête dans la forme du couple. Celle-ci a toutefois moins à voir avec le décollage qu'avec l'obtention de la stabilité de la coque exigée par le règlement. Pour cela, un certain volume est nécessaire.
Lors des premières courses, on a remarqué que les Néo-Zélandais se mettaient très vite sur les foils. Cela s'explique par la forme de leur coque. La membrure à l'arrière de la coque est presque plate (la coque ne doit pas être creuse). C'est en fait une mauvaise chose, car la poupe a tendance à se bloquer en mode déplacement. En revanche, le centre du fuselage peut être plus plat, car la partie arrière contribue à la stabilité du fuselage. Au décollage, les Néo-Zélandais soulèvent fortement l'aile à l'arrière avec un angle d'attaque important. Comme leur coque est relativement volumineuse à l'avant, c'est-à-dire qu'elle offre une grande portance, le bateau ne plonge pas à l'avant, mais s'élève soudainement hors de l'eau dans son ensemble. Le bateau des Britanniques, par exemple, oscille plutôt autour du centre du bateau, plus volumineux, dans cette phase, tout comme les bateaux des deux autres équipes, qui présentent des parties arrière plus rondes et donc des centres de bateaux plus arrondis.
La phase de vol
Une fois les coques hors de l'eau, il s'agit avant tout de réduire au maximum leur résistance aérodynamique. Elles pourraient être plates comme des planches, mais le règlement l'interdit. Les bateaux doivent encore ressembler à des bateaux et non à des engins à voile quelconques.
Toutes les équipes ont considérablement évolué dans ce domaine, passant de leurs versions des premiers bateaux aux designs actuels. Les plus visibles sont à nouveau les Néo-Zélandais. A l'instar d'une voiture de course Le Mans aux ailes étirées, l'équipage se trouve comme dans deux capsules allongées. Les casques dépassent à peine. Ces capsules fermées sont très favorables à l'écoulement de l'air, mais elles augmentent le volume total de la coque et donc la résistance aérodynamique. En revanche, le pont a été très aplati dans cette zone afin de compenser la résistance plus élevée des deux capsules par une résistance plus faible de la coque. Dans l'ensemble, la coque a donc une résistance similaire à celle des autres équipes, mais l'équipage n'en a pas. Les équipages des autres équipes sont en revanche nettement plus exposés au vent, qui dépasse facilement les 40 nœuds à 30 nœuds de vitesse de près et 15 nœuds de vent réel.
Le bustle joue également un rôle important en mode de vol. Les Italiens et les Américains ne l'ont certes pas aussi développé que les Néo-Zélandais et les Britanniques, mais ils obtiennent un effet similaire avec un skeg, une surface verticale allant de la proue à la poupe ou juste avant.
Il s'agit d'empêcher l'équilibrage de la pression entre le côté sous le vent et le côté au vent non seulement dans la grand-voile, mais aussi dans tout le système du bateau. Pour cela, il n'y a pas que les génois qui reposent sur le pont, mais aussi les grandes voiles.
Cette surface fermée doit si possible se prolonger jusqu'à la ligne de flottaison, il ne doit pas y avoir d'air qui circule sous les coques. C'est pourquoi les bateaux sont toujours conduits le plus près possible de la surface de l'eau.
En outre, les équipes essaient de pousser les bateaux au vent pendant la phase de vol et de les incliner le plus possible vers le bas avec le nez. Cela a également un rapport avec l'aérodynamique, mais plus encore avec les foils. Nous y reviendrons dans un prochain épisode.
Dans les épisodes suivants, nous expliquerons les différentes conceptions des foils ainsi que le maniement des voiles. Dans ces domaines également, il existe des différences intéressantes et marquantes.
