Explication du Principe des Foils
 

Comment Ça Marche ?

Tout comme pour la voile, les foils fonctionnent grâce à la pression.
Cependant, ce n'est pas ici la pression de l'air qui entre en jeu, mais la pression de l'eau....



La forme profilée du foil implique que le côté supérieur
bombé du foil est plus long, étant donné qu'il est courbé, que le côté inférieur, plat.

Or la nature a horreur du vide, donc les molécules d'eau situées au-desus du foil sont "accélérée" pour arriver en même temps que les autres - celles qui sont passées en-dessous du foil, du côté le plus court - derrière le foil malgré la distance plus grande qu'elles auront à parcourir.
Par conséquent, les molécules d'eau situées du côté supérieur du foil sont plus rapides que celles situées du côté inférieur.


Vue en coupe d'un foil






D'après le théorème de Bernoulli, à altitude égale, la pression d’un fluide diminue quand sa vitesse augmente et augmente quand sa vitesse diminue.




D'un côté du foil, la vitesse du fluide est faible et donc la pression élevée : c'est l'intrados
D'un autre côté, la vitesse du fluide est élevée, la pression est donc faible : c'est l'extrados





Vue en coupe d'un foil











La surpression située sur l'intrados générera une force de poussée sur le foil.
La dépression située sur l'extrados entraînera une force d'aspiration sur le foil.



Ces forces de poussée et d'aspiration peuvent être représentées par des vecteurs







Vue en coupe d'un foil













Or, on remarque que l'extrémité du vecteur représentant la poussée de l'intrados et l'origine du vecteur représentant l'aspiration de l'extrados sont confondues.

Donc, selon la relation de Chasles, la somme de ces deux vecteurs - qui est donc la force de portance due à l'écoulement de l'eau sur le foil que transmet le foil au voilier - peut être représentée en un seul vecteur.











Vue en coupe d'un foil















Cette différence de pression crée donc sur chaque foil une force de portance, un déplacement de la zone de pression élevée vers la zone de faible pression: de l'intrados à l'extrados...



Vue de face d'un voilier avec de gauche à droite un foil en T inversé et un foil en V












Sur chaque foil d'un voilier semblable à l'Hydroptère, la force de portance entraîne le voilier vers le haut, c'est-à-dire hors de la surface de l'eau...

La somme de chacune des forces de portance des foils du voilier forme la force qui est transmise au voilier et qui lui permet de s'élever au-dessus de la surface de l'eau, comme s'il "volait".




Vue de face d'un voilier avec de gauche à droite un foil en T inversé et un foil en V










("Théorème de Bernoulli", "Tirant d'eau", "Traînée", "Surpression", "Dépression" : Voir Lexique)

 
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