peut être tout simplement car ils n'ont pas de vrais raisons
pour avoir échangé avec beaucoup, on sait bien que les développements relèvent beaucoup de l'empirisme et de pensées qui n'ont rien de vérifié.
Je n'en connaît par exemple aucun qui s'est permis de faire 6 modèles d'ailes avec exactement les mêmes caractéristiques, en ne modifiant qu'un paramètre (par exemple dièdre, allongement, winglets etc.) pour quantifier l'influence de chaque paramètre. Au tarif des moules, et vu les budgets de R&D, on en est loin
Pourtant, on ne peut pas nier que les perf progressent en continu, au fur et à mesure que les compréhensions s'affinent, par déduction de tests plus ou moins parlants ... Eh oui, on n'a pas les budgets de l'AC ou de la F1, mais on fait avec, et finalement on s'en sort pas mal quand même car on prend beaucoup de plaisir


C'est bien plus qu'une "Vue" assurément. Il y a des vraies différences sensibles, même si on ne les explique pas complètement
Pour moi, c'est une combinaison d'éléments structurels et d'éléments hydrodynamiques.

Quand on s'intéresse à ce type de comportement, il faut bien décomposer les choses. La contre gîte, c'est la capacité
- à pouvoir incliner la planche en roulis > il ne faut pas avoir un couple de redressement trop important (je pencherai pour une raison hydro)
- à pouvoir rester dans une position donnée > il faut avoir une certaine stabilité latérale (pas d'oscillations) > je pencherai pour une raison structurelle
- à ce que la mise en contre gîte n'introduise pas d'instabilité sur les autres axes > je pencherai pour une raison structurelle
... au final pas si simple ... car pas évident de décomposer tous ces effets

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Eric de GlissAttitude proshop Marseille

Merci de vos réponses.

Ce qui m'intéresserai, dans un premier temps, c'est de considérer un foil "infiniment rigide" pour dégrossir le problème. Ce foil n'existe pas, mais l'imaginer devrait permettre de comprendre les mécanismes de base, au moins au premier ordre.

La physique est la même que pour les avions, et est étudiée depuis plus d'un siècle. Les Moths courent avec des foils depuis les années 2000. Une tonne de R&D a été faîte pour la course de l'America et des trucs que je n'auraient pas imaginés (ils réussissent à avoir une régulation de la hauteur sur l'eau par un couplage hydrodynamique entre portée et dérive)...

Oui, il y a des spécificités du windfoil du fait de la géométrie, du centre de poussée de la voile très au-dessus de l'aile, du pilotage par déplacement du centre de gravité (par opposition aux gouvernes, mais comme en deltaplane (R&D depuis les années 60)). Mais rien je pense insurmontable ni retors à la simulation (pour les pricipes de base et de premier, voire deuxième ordre).

Ca c'est pour les principes de base. Après il y a les choix de conception et l'optimisation: ce qui est parfait pour des up and down, ne l'est peut-être pas pour le travers, ce qui me permet de décoller tôt m'handicape peut-être avec plus de vent, ce qui est parfait avec une planche de 1m de large ne fait peut-être pas le job avec une planche de 0.7m, ce qu'il faut pour un coureur olympique n'est certainement pas adapté pour moi...

Et là c'est des choix de marque (ex penchant "plus de polyvalence" ou perf absolue ; il n'y a pas de solution meilleure que l'autre), soit essais comparatifs, soit faire tourner des simulations de scénarios variés. Le passage par la compétition est un des modes de sélection dans les différentes disciplines.

Ensuite, le foil n'est pas infiniment rigide et donc il y a plein d'écarts avec la théorie et des couplages complexes, à traiter avec soin pour que le produit fonctionne et soit cohérent avec le cahier des charges et avec l'objectif initial.

Et c'est pas fini: reste des sensations. Je lisais hier que le chien était encore le meilleur ami pour détecter des traces d'explosif, malgré les millions/milliards de R&D. En Hifi (reproduction de la musique), on sait depuis longtemps que ce n'est pas forcément les systèmes qui mesurent le mieux qui sont les préférés des auditeurs, et on n'a toujours pas trouvé de mesure qui permette de mettre le doigts dessus. Du coups, il ne reste que l'écoute.

Et là, c'est l'art du concepteur d'avoir une "patte", une identité de marque.

Tiens c'est un peu comme nos voiles alors

JMF

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Moses 105 / 683 + 790 + 799 + 873 ; Horue Tiny 120L ; Sailworks Flyer 7.0, 5.2 et 4.5
Moses M82 ; AFS Fly 5.3" ; Takoon 5m2 + 3.5m2

Poids : 66kg

Etang de Berre (13)

Etonnant, moi avec mes petit moyens d'artisan tout seul avec Franck qui m'aide pratiquement bénévolement la première chose qu'on a fait quand on a voulu savoir l'influence du dièdre sur les ailes on a pris plusieurs ailes identiques (la Easy L a l'époque), et on les a sciées pour les recoller avec plus ou moins de dièdre plus ou moins loin du saumon… Et quand on a conçu le nouveau stab on a fait tout pareil; on a du faire 4 protos avec des anciens stabs pour faire un choix sur la valeur du dièdre qui était la plus adaptée au foil Aéromod (compte tenu de sa géométrie globale et de la souplesse des différents éléments).
A+Alex

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Aeromod V2 Easy XL/Slalom L, Aeromod V1 Easy LW/Easy S, home made 220/79, Vector 8.6, 7.0, 5.0, Torro 6.3, 5.0, 4.0, Seal 3.2, 1m93 98Kg
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Le message précédent est (trop) long, mais en synthèse ?

Il serait utile d'avoir une "grille" de comparaison qui nous permette différencier les modèles en capturant les caractéristiques mesurables qui comptent "au premier ordre".

Si je fais une analogie avec les voiles : surface, cambers, largeur fourreau, nombre de lattes, creux, twist, Rapport mât/wish. Je pense que l'on a tous une compréhension des effets de ces paramètres et des +/- de chacun. On ne confondra pas une voile de Slalom avec une vague 4 lattes. Pour les mâts, on a normalisé les IMS et on sait "partager" les infos de courbure. Et ainsi de suite.

Qu'est-ce que ça serait sur les foils ?

Géométrie:
- aile(s) : envergure, corde, surface, aspect ratio (certains fabricants commencent à donner ces 4 informations), épaisseur profil, dièdre. 800 cm ou 800 cm2 c'est pas pareil . C'est je pense le paramètre principal du "programme" du foil,
- stab(s) : envergure, corde, surface, Aspect ratio
- distance aile-stab : pour pouvoir calculer le volume de stab : influence sur la stabilité longitudinale
- position du foyer du foil par rapport à la vis avant du talon du foil <=> centre de poussée en un peu plus précis, pour évaluer où il faudra se positionner sur la planche,
- longueur du mât : à essayer de standardiser, ce qui compte étant la distance entre l'aile et la planche,
- A confirmer : V longitudinal ? Je ne sais pas si on peut retirer une info directe de cette valeur, mais elle a vraisemblablement une importance.

Rigidité:
- Flexion / torsion du mât (mesures type Eric Glissattitude),

Mais en fait, ce dont on aurait besoin, c'est les rigitées entre l'aile et le talon et entre le stab et le talon (ensemble mât+jonction mât-fuselage+fuselage+jonction aile-fuselage).

Autres ?

Exemple de spec de planeur radio-commandé: http://f3j.in.ua/plus-pro-f5j.html?#tab6

Ah, et au passage, quand on discute "vitesses", il faudrait que l'on précise bien à chaque fois si on parle de vitesse vent ou de vitesse planche. Exemple: "je vole à 12 noeuds... de vitesse de planche" ou "je vole à 12 noeuds... de vitesse de vent". Comme on est dans les mêmes ordres de grandeur, il est parfois difficile de savoir sans cette précision que qu'entend dire l'auteur.


JMF

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Etang de Berre (13)

C'est justement l'erreur à ne pas faire, car c'est bien la déformation du foil qui cause des problèmes de contrôle et de stabilité. Si tu considère un foil infiniment rigide tu passe a coté de 95% des problématiques. Sinon l'AFS1 de base aurait parfaitement marché…
Ce a quoi il est primordial de s'intéresser c'est justement la variation des forces dues aux variations d'incidence (turbulences dans l'eau + variation de l'intensité des appuis) qui entrainent une déformation du foil et donc une modification de l'axe des forces.

Je vais donc tenter ici d'expliquer l'incidence du dièdre inverse des ailes sur la stabilité dynamique en roulis (l'influence du dièdre sur le couple de rappel a la gite en configuration "contre-gite" est bien plus facile a appréhender car il peut s'étudier en statique).

Considérons une mise en virage pour un jibe en l'air trop rapide (en général ça fini par éjecter le rider), que ce passe t'il sous l'eau :
La mise en roulis brutale (action des pieds du rider) a pour conséquence une augmentation tout aussi brutale de la portance de l'aile sous le vent (car l'aile pousse l'eau vers le bas) et une diminution tout aussi brutale de l'aile au vent qui monte. Le centre de poussée de l'aile qui était symétrique (dans l'axe du mat) se trouve brutalement déplacé vers l'aile sous le vent; il s'ensuit une modification de la contrainte de torsion dans le fuselage et de flexion dans le mat (pour faire simple). Comme le foil n'est pas infiniment rigide le mat fléchit légèrement, le fuselage se tord un peu et donc l'aile prend du dièdre (le saumon sous le vent "résiste" a l'enfoncement et le saumon au vent est moins tiré vers le haut). A cet instant précis (pendant l'action de rotation en roulis) l'aile ne se trouve plus parallèle a la carène du flotteur, or comme la portance aéro reste perpendiculaire a l'aile le point d'application de cette force au niveau du pont du flotteur varie autant que la déformation est grande. Et devinez quoi, dans ce cas précis le centre de poussée de l'aile passe du coté au vent du flotteur, c'est là que ça se complique. Lorsque le rider augmente son appui sous le vent pour déclencher la mise en roulis, le foil se déforme et la force résultante s'applique sous le pied "au vent". Mais comme le rider appuie justement sur son pied sous le vent le phénomène s'amplifie, le flotteur par a la gite et le rider est éjecté. Alors bien sur plus le foil est rigide moins ce phénomène est perfectible.
Maintenant prenons pour simplifier une aile qui aurai un simple dièdre négatif (l'angle est au centre de l'aile). l'axe de portance de chaque demi aile est perpendiculaire à la demi aile respective (donc la portance de l'aile sous le vent est inclinée dans la direction "sous le vent" et la portance de l'autre demi aile au vent). En statique les 2 forces s'ajoutent et l'axe de la résultante est parfaitement verticale. Dans la mise en roulis pour le jibe la portance de l'aile sous le vent étant plus grande l'axe de la résultante des 2 forces reste inclinée sous le vent. Si le foil est infiniment rigide la résultante sous les pieds s'écarte de l'axe du flotteur vers l'intérieur du virage (sous le vent donc), c'est a dire que le foil s'oppose a ce que lui demande le rider, on est dans un cas d'hyperstabilité. Mais comme le foil a forcément un peu de souplesse l'axe de la résultante varie moins et le foil "obéit" sagement aux sollicitations du rider.

Si vous avez suivi mon raisonnement vous avez saisi la relation directe entre la valeur du dièdre négatif et le degré de stabilité en roulis du foil a la modification de l'intensité des appuis. Plus le dièdre négatif est important et plus le foil est rigide plus la stabilité sera importante. La difficulté pour le concepteur est de déterminer la bonne valeur du dièdre global en fonction de la souplesse de son foil et le degré de stabilité qu'il veut offrir a son rider (en fonction de la largeur de son flotteur). Les paramètres principaux pour le foil sont la rigidité en flexion du mat, la rigidité en torsion du fuselage, et l'envergure, la surface et l'effilement de l'aile.

Les foils très rigides n'ont pas besoin de beaucoup de dièdre négatif sur leurs ailes, ou alors ils sont hyper stables, voire bloqués, et les foils moins rigides en ont besoin d'un peu plus sinon ils deviennent sensibles, joueurs.

Le phénomène que j'ai décris ci-dessus pour le cas de la modification de l'intensité des appuis du rider fonctionne exactement de la même manière pour les variations d'incidences des filets d'eau le long de l'aile (turbulences). En gros lorsqu'on va vite avec du clapot le foil se déforme en permanence et la valeur du dièdre permet directement de modifier la variation du point d'application du centre de poussée sur le pont du flotteur.

A+Alex

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Merci Alex de cette explication détaillée,

Je viens d'arriver au bout, en gribouillant des croquis sur ma feuille pour bien comprendre. Et je crois que j'ai compris.J'ai parfois déjà du mal avec l'analyse des forces en statique, du coups appréhender les phénomènes dynamiques est plus difficile .

J'imagine bien la complexité de concevoir une foil qui fonctionne bien avec toutes les déformations réelles du foil.

Je me permet une question: de ton point de vue, un foil "infiniment" rigide aurait-il des inconvénients (en dehors du fait qui'il n'existe pas et du coût potentiel) ?

JMF

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Etang de Berre (13)

En cas de foil infiniment rigide les contraintes deviendraient énormes en dynamique (a haute vitesse); il faudrait revoir les formes pour limiter l'impact de ces efforts sur le flotteur; les ailes auraient alors un dièdre très légèrement positif pour recentrer au maximum les variations de forces pour qu'elles passent au plus près de l'axe du box (avec des contraintes énormes sur les vis car les variations de portance de l'aile passent 30 a 35 cm devant le box) L'absence de dièdre négatif rendrait l'impossibilité de naviguer avec les pieds très excentrés de l'axe longitudinal du flotteur. Même en recentrant les efforts il n'y aurait plus d'amortissement entre les turbulences générées par le clapot et le flotteur, le rider aurait l'impression de rouler sur une route défoncée sans amortisseurs (a haute vitesse bien sur; a basse vitesse des zones de l'aile se retrouveraient en décrochage ce qui amortirait les choses).
Le contrôle a basse vitesse ne serai pas franchement meilleur qu'aujourd'hui car l'absence de souplesse entrainerait des décrochages violents en bouts d'aile et de stab (on appelle ça un déclenché dynamique, ou tip stall en anglais), ce qui fait qu'il faudrait être très doux sur les appuis.

Voilà, dans l'absolu pas sur que ce soit une bonne idée, cela dit cette réflexion faite a la hâte est à prendre avec des pincettes...


A+Alex

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Est ce que la taille du pilote influence le control du foil en longitudinal ?
Le bras de levier , l'action sur le gréement , le transfert de poids par intermédiaire du haut du corps me semblent différents .
Un fuselage court est il plus fin à stabiliser pour un grand , peut il gérer plus facilement un fuselage plus long .

_________________
né en 68 , 84 kg , 190 cm


HORUE tiny 110 -210/75.8mm
AFS 2021 - ailes R660 S840 - stab 240
loftsails skyscape 6.4/ pure lip 4.7 /wavescape 3.7

Il y a 3 forces principales qui entrent en jeu dans l'équilibre longitudinal (lorsque la trajectoire est rectiligne uniforme) :
-La force de poussée globale du foil (qui se décompose en une force de portance (verticale) et une force de trainée (horizontale))
-Le poids de l'ensemble rider/gréement/flotteur, qui est verticale et s'applique au centre de gravité de l'ensemble.
-La poussée vélique dans la voile, qui s'applique au centre de poussée de la voile (entre 2m et 2m50 de haut environ selon la taille de la voile). seule la projection de cette force dans l'axe du déplacement entre en jeu dans l'équilibre; c'est la force de propulsion.


Le rider a 2 possibilité pour influencer l'équilibre de ces forces (qui doivent s'annuler pour que la trajectoire soit rectiligne uniforme), soit il borde/choque pour modifier la force de propulsion (si la force de propulsion augmente le foil va piquer, si cette force diminue le foil va cabrer), ou alors il modifie sa position, s'il s'avance le foil pique s'il recule le foil cabre.

Pour un même équipement un rider plus grand aura plus de bras de levier pour modifier le centre de gravité de l'ensemble, alors qu'un rider plus petit devra faire des mouvements un peu plus amples pour modifier d'autant le centre de gravité.

Effectivement pour avoir une même réaction du foil a des déplacements proportionnels de riders de taille très différente une différence de longueur de fuselage doit le permettre, mais ça ne joue pas sur une grande amplitude : si un planchiste d'1m60 était a l'aise avec un fuselage de 80cm il faudrait proportionnellement un fuselage de 95cm pour un planchiste de 1m90, or pour que tout ceci soit comparable il faut que les 2 riders pèsent le même poids (par exemple 80Kg), c'est dire la différence de gabarit…

A+Alex

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C’est très facile de suivre tes explications Alex!

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100% foil

La "puissance" d'un foil (question de vocabulaire) ?

On entend parler de foil "puissant". Je pense qu'il est important de définir ce que l'on entend par puissance en windfoil.

Je vais me faire le rapporteur de ce que je comprends, mais je pense que le mot puissance n'est pas adapté.

Je comprends que la puissance:
- ce n'est pas l'intensité de la force portance (force exercée vers le haut par l'aile),
- ce n'est pas non plus une quantité d'énergie par unité de temps (définition wikipedia), comme pour les voitures, les machines électriques, mécaniques...

Je comprends qu'en Windfoil on veut exprimer par "puissance" une mesure de "combien on doit se mettre en avant (avancer le corps) pour voler à hauteur constante", i.e pour que la poussée équilibre le poids du planchiste et de son équipement. Avancer le corps, c'est se retrouver en appui sur le pied avant.

Du coups, un foil puissant est par définition pied avant.

Et si on n'arrive pas à avance le corps assez pour compenser, on n'atteint pas le point d'équilibre où la portance compense tout juste le poids du matériel et du rider, et le foil monte (jusqu'à sortir de l'eau).

Alexis Aeromod m'a expliqué que si plupart des foils de race sont très pied avant en accélérant, c'est aussi qu'au près ils cherchent à passer la force antidérive par l'aile à la contregite; et avec de très grosses voiles ça fonctionne très bien comme ça.

Par la contre-gîte, on transforme une partie de la portance en force anti-dérive:
- moins de portance à vitesse identique => on gère la "surportance" (mon terme pour l'équivalent de foil de la surpuissance ,
- plus de force antidérice
=> meilleur VMG => c'est bon pour le près.

Comme l'aile avant devient une force anti dérive qui s'ajoute à celle du mât, le point d'application de la force anti-dérive avance. On peut/doit avancer le centre de poussée de la voile.

JMF

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Etang de Berre (13)

Au lieu de parler de puissance, nous pourrions alors parler de Couple

Couple = puissance x Rayon.

Donc une meme aile aurait la meme puissance, mais si elle est plus avancée, elle donne plus de couple.

Ca y est, j'ai mon diplome ?

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Addict.

Non recalé.

Couple = force x longueur.

puissance = force x vitesse.

la force d’un foil, c’est sa portance. par définition perpendiculaire à sa vitesse. Donc la puissance (physique) d’un foil est nulle (ou négative si on compte sa trainée...)

C’est pour ça que puissance d’un foil ça ne signifie rien de physique.

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Custom perso le jouet : 190x72/110l
Custom perso Viral Calisson : 170x62/100l
Aeromod v2 FreeXL EasyXL (2020) EasyM
Aeromod v1 EasyLW - EasyS

On pourrait chipoter sur l'angle de référence par rapport à bord d'attaque bord de fuite si on considère uniquement l'aile "libre", ou l'aile montée sur le fuselage ou même l'ensemble aile fuselage stab.

Mais effectivement la puissance n'a pas trop de place la dedans et il vaudrait mieux décomposer en trainée - portance, foyers, centrage...

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Matos lac et vent faible, 100% foil même si je pourrais compléter avec une freeride 115 litres pour le fort et une wing pour le très très light.
Flotteurs : IQFoil / Slant 133 / ex-proto Horue Flikka
Foils : SB Team Set + IQ
Voiles : freeraces 2 - 3 cam de 5.9 à 9.0
1.86 m - 100 kg

Attends un peu avant de me recaler sechement, il faut d'abord parlementer un peu

Couple = force x distance (ou longueur, ou rayon, etc..c'est pareil), je pense qu'on est d'accord sur le sujet, non ?

Si tu avances l'aile le comportement est different en windfoil, ceci est un fait. Est- on d'accord sur le sujet ?

Quel serait donc le bon mot scientifique pour definir cette difference de comportement ?

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Addict.