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En conditions de vent faible, les athlètes en windsurf utilisent une technique dynamique appelée « pumping », consistant à osciller la voile pour générer de la vitesse. Mais quels paramètres influencent précisément l’efficacité de cette manœuvre ? C’est à cette question que des chercheurs [1] de l’ESPCI Paris - PSL ont tenté de répondre grâce à une étude expérimentale inédite.
Pour simuler les conditions réelles de navigation, l’équipe a utilisé une petite voile rigide oscillant autour d’un angle moyen d’incidence dans un canal hydrodynamique à flux contrôlé. En variant la fréquence, l’amplitude et l’angle moyen des oscillations, ils ont analysé comment ces paramètres modifient les forces appliquées à la planche.
Les résultats montrent que la force propulsive, celle qui fait avancer la planche, augmente significativement avec l’intensité du pumping, représentée par le produit fréquence × amplitude. De plus, contrairement à la situation statique, le pumping permet de retarder l’apparition du décrochage (stall) et d’accroître la force de portance. Fait intéressant, au-delà d’une certaine intensité d’oscillation, la voile produit même une force propulsive nette, diminuant la résistance au vent latéral.
Ces données expérimentales permettent également de mieux comprendre comment gérer la trajectoire et la propulsion en course. En conditions de remontée au vent (navigation « upwind »), optimiser l’angle d’attaque moyen et l’intensité du pumping peut améliorer sensiblement la performance, réduisant la dérive latérale et augmentant la vitesse de déplacement.
Ces découvertes ouvrent de nouvelles perspectives pratiques pour les athlètes. En ajustant subtilement leurs mouvements selon ces recommandations, ils pourraient non seulement mieux exploiter les conditions de vent faible, mais aussi affiner leur stratégie de course, gagnant en vitesse et en efficacité lors des compétitions.
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Références :
Bertrand, G., Aurégan, T., Thiria, B., Godoy-Diana, R., & Fermigier, M. (2025). Propulsive performance of a windsurf-inspired pitching foil. Physical Review Fluids, 10, Article 074401. https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.10.074401
Contact :
Communication scientifique de l’ESPCI Paris – PSL : Paul Turpault paul.turpault@espci.fr
Auteur de l’étude : Gauthier Bertrand gauthierbertrand957@gmail.com