Foil: définition, composants et fonctionnement

Foil: définition, composants et fonctionnement

Les sports nautiques comme le kitefoil, windfoil, wingfoil, supfoil ou encore le dock foil sont des sports de plus en plus populaires pour les sensations qu’ils procurent. Le foil, cette innovation qui a révolutionné les sports de glisse, suscite un intérêt grandissant auprès des passionnés de la glisse. Mais qu’est-ce qu’un foil, exactement ? Quels sont ses composants et comment fonctionne-t-il pour permettre une expérience de glisse unique ?

Qui a inventé le foil ?

C’est en 1861 que le concept du foil a vu le jour sous l’impulsion de l’ingénieur civil britannique Thomas William Moy, plaçant trois foils horizontaux en bois sous la coque d’un canot.

Cette idée fut ensuite reprise par le français Charles De Lambert en 1885 avec la construction d’un catamaran équipé de tonneaux en guise de coque. En 1897, De Lambert récidive en créant le premier hydroptère autopropulsé à vapeur avec le britannique Horatio Philips. La même année, de l’autre côté de l’atlantique, ce sont les américains William & Larned Meacham qui remorquent un canot doté de foils avant et arrière.

En 1906, c’est au tour de l’italien Enrico Forlanini d’apporter sa pierre à l’édifice et de faire évoluer le foil avec la conception d’un hydroptère motorisé capable d’atteindre la vitesse de 38 noeuds

Plus récemment, à la fin des années 70, le célèbre navigateur Eric Tabarly fait entrer le foil dans une nouvelle ère avec son trimaran, le Paul Ricard, avec lequel il bat le record de la traversée de l'atlantique en 10 jours et 5 heures. Les années qui suivent seront synonymes d’innovation avec des foils toujours plus sophistiqués et performants.

Crédits © Jacques Vapillon

Il y a quelques années, la marque Duotone à développer une gamme de foil adapté aux nouvelles pratiques comme le kitefoil et le windfoil. Aujourd’hui, toujours à la pointe des dernières technologies et du développement, Duotone foilwing propose une gamme complète de foils adaptés aux différentes pratiques du foil.

Quels sont les composants d’un foil (pour les sports de glisse) ?

Le foil ou hydrofoil se compose généralement d'un mât et d'un fuselage, ainsi que d’un set d’aile et stabilisateur. Il se fixe sous une planche de foil.

Mât

Le mat d’un foil est une pièce en aluminium ou carbone qui fait la jonction entre la planche et le set d’aile avant et arrière (le stabilisateur).

Fuselage

Le fuselage d'un foil est la partie centrale qui relie les ailes au mât. C'est un élément crucial de la structure du foil, car il assure la stabilité et la rigidité de l'ensemble. Le fuselage permet également de positionner correctement l'aile par rapport au mât, ce qui influence les performances du foil en matière de portance et de maniabilité.

Aile avant

L'aile avant est la composante du foil qui génère la portance lorsque le foil est en mouvement dans l'eau. Elle est située à l'avant du fuselage et est conçue pour interagir avec l'eau afin de créer une force ascendante qui soulève le rider et le matériel au-dessus de la surface de l'eau.

Aile arrière ou stabilisateur

Une aile arrière, également appelée stabilisateur, est une partie essentielle du foil. Elle se situe à l'arrière et joue un rôle crucial dans la stabilité et le contrôle de la planche lorsqu'elle est en mouvement sur l'eau. La fonction principale de l'aile arrière est de générer une portance qui aide à équilibrer la planche et à maintenir une position stable, surtout à grande vitesse.

Les paramètres de design des foils

Les paramètres de design d'un foil comprennent la surface de l'aile, le profil, l'aspect ratio, la longueur du fuselage et la longueur du mât. Ces caractéristiques influencent la portance, la stabilité, la maniabilité et la vitesse du foil.

Plus la surface des ailes d’un foil est importante, plus elle procure de la portance, donc un foil plus facile d'accès et plus maniable. Moins de surface des ailes induit moins de portance donc un foil plus performant en vitesse mais plus technique, destiné à des riders expérimentés.

L'aspect ratio d'un foil est un terme qui décrit la relation entre la longueur de l'aile et sa largeur. Plus précisément, il est calculé en divisant la longueur de l'aile par sa largeur. Un aspect ratio élevé signifie que l'aile est longue et étroite, tandis qu'un aspect ratio bas indique qu'elle est plus courte et plus large.

Un aspect ratio élevé est souvent associé à une meilleure performance en termes de portance et d'efficacité car il réduit la traînée. Cela permet au foil de glisser plus facilement à travers l'eau, ce qui est particulièrement avantageux pour les vitesses élevées. En revanche, un aspect ratio plus bas peut offrir une meilleure maniabilité et une plus grande stabilité, ce qui peut être souhaitable dans certaines conditions ou pour des styles de navigation spécifiques comme le surf foil.

Plus le fuselage est long, plus le foil est stable, plus le fuselage est court, plus le foil est maniable et agile.

Les foils à faible allongement ont une envergure plus courte et sont plus ronds, ce qui leur permet d'être plus maniables et d'offrir une portance à des vitesses plus faibles. Ils restent idéaux pour débuter. (Photos ci dessous : Duotone foils Aero Lift)

Les foils à allongement moyen offrent un bon équilibre entre portance, vitesse et manœuvrabilité et sont donc polyvalents dans différentes conditions. Photos ci dessous : Duotone foils Aero free (débutant) ou Duotone Aero carve (pratique du surf foil)

Les foils à grand allongement ont une plus grande envergure, de meilleures caractéristiques de planning et restent en vol à des vitesses inférieures à celles des foils à faible allongement. Ils sont donc particulièrement adaptés pour maximiser l'efficacité et les performances, notamment dans les vents légers, les petites vagues et pour le pumping. Ces derniers restent destinés aux pratiquants d’un niveau intermédiaire ou expert. (Photos ci dessous : Duotone foils Aero glide)

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Comment fonctionne le foil ?

L’aile avant transmet une force de portance à la planche de foil, plus la vitesse de déplacement est grande, plus elle génère sur le foil une portance hydrodynamique, ce qui permet de s'élever au-dessus de la surface de l'eau. L’objectif de ce transfert de portance est de réduire totalement le frottement de la planche et de réduire la puissance nécessaire à la vitesse.

Un foil fonctionne sur le principe de la portance, similaire à celui d'une aile d'avion. Voici comment cela fonctionne :

 Source photo : le blog des bateaux volants

1. Forme du foil : Un foil est généralement conçu avec une forme profilée, souvent en forme d'aile, qui permet de créer une différence de pression entre le dessus et le dessous de la surface du foil lorsqu'il se déplace dans l'eau.

2. Mouvement dans l'eau : Lorsque le foil est immergé et qu'un bateau ou un autre engin se déplace à une certaine vitesse, l'eau s'écoule autour du foil. La forme du foil fait que l'eau se déplace plus rapidement sur le dessus que sur le dessous.

3. Création de portance : Cette différence de vitesse crée une différence de pression : la pression est plus faible au-dessus du foil et plus élevée en dessous. Cette différence de pression génère une force de portance qui soulève l’ensemble au-dessus de la surface de l'eau.

4. Réduction de la traînée : En soulevant le support, le foil réduit le contact avec l'eau, ce qui diminue la traînée hydrodynamique. Cela vous permet d'atteindre des vitesses plus élevées avec moins d'effort.

5. Stabilité et contrôle : les marques leaders comme Duotone Foilwing proposent des gammes complètes de différents foils pour les riders débutants, intermédiaires ou experts.

6. Vous trouverez aussi des foils spécifiques pour votre pratique favorite comme le kitefoil, le windfoil, le windfoil, le supfoil, le dockfoil.  

En résumé, un foil utilise la dynamique des fluides pour générer de la portance et soulever par exemple une planche de wingfoil au-dessus de l'eau, ce qui améliore son efficacité et sa vitesse.

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Quels sports de glisse sont concernés ?

Pour la pratique du foil, il est important de choisir un foil adapté à votre niveau et à vos objectifs. En général, les foils avec une aile avant plus grande procure plus de portance et de stabilité et seront destinés pour les débutants. À mesure que vous progressez, vous pouvez opter pour des ailes plus petites qui permettent des vitesses plus élevées et des manœuvres plus agiles.

Voici quelques spécificités pour différentes pratiques du foil :

Kitefoil

Les débutants avec un gabarit (entre 70 - 80 Kg) en kitefoil devront déjà maîtriser la pratique du kitesurf. Ils choisiront un set d’ailes d’une surface d’environ 1400cm² pour plus de portance, un fuselage entre 65 à 75 cm et d’un mât d’une longueur de 80 à 85 cm.

Les riders avec un niveau de pratique maîtrisée, feront le choix d’un set d’aile et d’un fuselage plus petit, d’un mât plus plus long : entre 95 et 120 cm pour encore plus de performances et de vitesse.  

Windfoil

Les débutants avec un gabarit (entre 70 - 80 Kg) en windfoil devront déjà avoir une bonne technique du windsurf. Ils choisiront un set d’ailes d’une surface d’environ 1500cm² pour plus de portance, un fuselage entre 85 à 90 cm et d’un mât d’une longueur de 80 à 85 cm.

Idem que pour la pratique du kitesurf, les riders avec un niveau de pratique maîtrisée feront le choix d’un set d’aile et d’un fuselage plus petit et d’un mât plus long.

Wingfoil

Débuter en wingfoil pour un rider avec un gabarit (entre 70 - 80 Kg) nécessite un set d’ailes d’une surface d’environ 1700cm² pour avoir de la portance et un décollage rapide, un fuselage entre 70 à 75 cm et d’un mât d’une longueur de 80 à 85 cm. Un rider intermédiaire réduira ses caractéristiques, toujours pour plus de performances. Sans oublier qu’un set d’ailes avec une grande surface reste incontrôlable dans des conditions de vents soutenues, votre foil va toujours monter jusqu'à sortir de l’eau et provoquer une chute.

Surfoil

Le surfoil a pour avantage indéniable de pratiquer le surf lorsque les vagues sont plus petites. Il permet d’optimiser les faibles conditions de vagues. Il permet de sauver un grand nombre de sessions. Pour débuter en surf foil, nous vous conseillons de choisir un foil d’une surface de 1000 à 1300cm² qui va maximiser le contrôle. Avec la pratique, dirigez-vous vers des types d’ailes plus petites à profil fin et un aspect ratio élevé pour plus d’accélération, plus de vitesse et plus de dynamisme.

Supfoil

La pratique du supfoil est de plus en plus orientée vers le downwind foil (pratique de glisse qui consiste à naviguer à la rame sur une planche équipée d'un foil en suivant la direction du vent et des vagues). Il est essentiel de choisir un foil qui offre à la fois portance et stabilité, tout en étant capable de gérer les conditions de mer et de vent variables. Pour des conditions de vent faible : un foil plus grand avec une surface de portance plus importante est préférable. Dans des vents forts, un foil plus petit offre plus de contrôle et de stabilité.

Les conseils de la team pour débuter en foil

Pour les débutants et les novices, un foil avec une grande aile avant permettant un vol stable est le mieux adapté. La taille optimale du foil pour les débutants se situe entre 1700 et 2000 cm².

Les débutants doivent choisir un fuselage moyen à long (70 cm ou 76 cm) pour une stabilité suffisante. Un mât plus court (75 cm) facilite le contrôle du vol et de la planche.

Les riders confirmés peuvent varier la longueur du fuselage en fonction de leur style de navigation. Les fuselages plus courts offrent une meilleure maniabilité et plus de pop lors des sauts, tandis que les fuselages plus longs permettent une meilleure stabilité directionnelle à vitesse élevée et une plus grande stabilité en inclinaison.

La longueur du mât peut varier entre 75, 82 et 90 cm en fonction de la zone et des conditions. Un mât court convient aux endroits où le niveau de l'eau est peu profond. Un mât de 82 cm peut être utilisé pour le freeride, le freestyle et les vagues. Un mât de 90 cm convient aux spots avec une houle plus forte et aux wingfoilers qui recherchent la vitesse maximale.

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Pour conclure, naviguer en foil peut être une expérience très agréable et excitante ! Le foil permet de glisser au-dessus de l'eau, ce qui réduit la résistance et offre une sensation de vitesse unique. Choisir son foil quelque soit sa pratique de sport nautique peut être complexe. Si vous avez un doute sur un choix, des questions techniques, envie de tester les dernières nouveautés n'hésitez pas à nous contacter par email ou par tél au 04 94 58 96 90, toute la team du shop reste à votre disposition pour répondre à vos questions et partager sa passion des sports nautiques. A bientôt !