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Le Pax20 de clcboats: Un kayak qui a pratiquement les performance d'un skiff: 6mn30 pour un statute mile ou 7mn50 aux 2km!!! ça fait du 15km/heure! Peut être inadapté à l'étude du Rhône, mais génial pour négocier le canal en moins de 20 mn ou atteindre le lac du bourget en moins d'une heure... Peut servir aussi à donner des cours aux rameurs débutants en aviron, en les suivant, sans polluer avec un canot à moteur.
Vous avez vu la course "the race"? Ce kayak ressemble bien à un flotteur de catamaran: le principe de la coque est le même, pour aller vite.

L'auteur de cette page a mené diverses expériences sur différentes sortes de kayaks:
Fut trouvé des réponses que l'on ne voit (presque) jamais dans les revues et les publications sur le kayak.

Première constatation: la longueur du bateau est déterminante sur la vitesse de croisière limite: considéront l (longueur de la ligne de flottaison, et v la vitesse en km/heures: alors la vitesse "de croisière" (obtenue à 60% d'effort) est égale à peu près à 4 fois racine carré de la longueur de flottaison. Ceci est vrai si l'embarcation est légère: moins de 25 kg.
Plus on allonge le bateau, plus le poids est répartit sur une grande longueur, moins le tirant d'eau est important et moins de vagues on fait.
Ce qui donne les vitesses théoriques de...
 

Et c'est vrai!!! Je pu vérifier cela en embarquant sur plusieurs kayak un GPS indiquant la vitesse à un dixième de kilomètres heures près.
Voici ce qui se passe si on essaie d'aller plus vite, on atteint le hull limit ou limite de coque, en relation avec la longeur de flottaison: en allant 10 à 20 % plus vite on dépense une énergie faramineuse perdue à faire une vague dont la longueur d'onde est égale au double de celle de la ligne de flottaison, la vague de corps: C'est cette vague , plus encore que l'onde faite par l'étrave qui "bloque" le bateau: Pour dépasser cette vitesse deux solutions existent: déjauger, ou ne pratiquement pas produire cette vague. La vague d'étrave finalement entraîne une déperdition d'énergie surtout sensible en rendement global un peu avant de la vitesse limite: on se fatigue un peu plus en dessous de la vitesse de croisière: sur les bateaux courts l'étrave a peu d'importance, et cela explique qu'un truc aussi mal foutu qu'une barquetière fédérale (les kayaks des années 1970, comme celui là) tallonne un kayak de mer classique!

Déjauger: cela signifie se hisser en haut de cette vague "de corps" qui peut alors devenir plus longues que le bateau elle même. Avec un moteur c'est facile, en kayak cela n'est possible qu'en surfant. Avec des formes de coques destinées à la vitesse, on ne produit presque plus cette vague, donc on déjauge s'en forcer (j'y viendrais): Les bateau destinés à déjauger n'on plus besoin d'être long, ils sont larges et plutôts plats, comme les voiliers, le but recherché étant de limiter les frottement. Ces bateaux s'enfonçent en dessous d'une certaine vitesse et dans le cas de certains canots à moteurs,consomment autant à 15km/heures que à 60.

On constate que le tableau cesse d'être vrai à partir de 8m, mais je remarque cependant encore une coincidence: la vitesse calculée alors est celle à laquelle il est dur d'aller moins vite du fait que le bateau glisse longtemps en dessous de cette vitesse sans ralentir: cette longueur correspond à un skiff. En fait le tirant d'eau devient si faible que la création d'une vague de corps cesse d'être une barrière: déjauger n'est plus un problème, et d'ailleurs passe inaperçu. Par contre un nouveau paramètre prend de l'importance: le frottement pur et simple contre l'eau! Ce frottement evolue comme la vitesse (c'est un frottement "visqueux"). Ce dernier paramètre détermine la vitesse limite des bateaux fins et longs, cette vitesse limite est de l'ordre de 28km/heures pour les huit en aviron.

Bateaux instables!!!
Pour réduire ce nouveau paramètre: il faut avoir un frottement minimum (surface de contact) tout en ayant une flottabilité maximum pour déplacer le minimum de volume d'eau: Il n'y a pas a tortiller: cette forme n'est rien d'autre que le truc le plus renversant qu'il soit: le cylindre!!! Des savantes études et tests permettent de trouver comment on passe d'un cylindre aux bouts du bateau qui pénètrent et quittent l'eau. On trouvera cette forme de coque sur un skiff ou bateaux de vitesse en aviron à double quatres ou huit. C'est pour cela qu'un skiff est fondamentalement absolument instable (l'équilibre est obtenu par l'appui sur les pelles dans l'eau, et aussi par un effet de balancier). Cela est hélas vrai aussi pour le kayak de course en ligne!). Important aussi est de savoir que la forme "cylindre" doit être calculée en fonction du poids. C'est le cas pour l'aviron et le kayak de course.
Pour les bateaux à poids variable (catamarans à voile) on oscille entre cylindre et coque en V...
À partir du moment où la limite est fixé non plus par les ondes crées mais par le frottement de l'eau sur la coque, les revêttements deviennent très important pour améliorer le rendement. Par exemple, à deux coques identique le skiff de compétition va plus vite. En y regardant de plus près je remarqua par exemple sur un MPS que le coque était micro-gravée de petites dépressions régulières (comme un trame d'imprimerie), ces petites creux au nombre de cinquante par millimètres, mais rigoureusement alignés sont destinés à créer des microtourbillons jouant peut être le rôle alors de roulement à bille vis à vis de l'eau: les frottements s'en trouvent diminué. Des compétiteurs dégueulasses enduisaient de gazoil leur skiff, mais maintenant c'est interdit!  quoiceque si on rame sur le canal en été les bateaux se recouvrent d'huile de moteur deux temps tout seuls (pouerk!). Ce paramètre étant donc très variable, je ne peus donc pas approcher de formule estimatrice.

Alors en kayak...
Soit on sacrifie toute stabilité pour faire de la course en ligne (être à l'arrêt avec ce genre de kayak oblige à s'appuyer sur la pagaie en faisant des aller retours en glissant le plat sur l'eau!)
Soit on désire un minimum de confort en cherchant un compromi entre cylindre et fond plat: c'est les kayaks de mérathon...

quand la profondeur manque la vitesse de la vague "de corps" du kayak  est limité par
le principe physique "la vitesse de propagation de toutes les vagues dont la longueur d'onde est supérieure à la profondeur  est égale à la racine carrée du produit de la profondeur du canal par l'accélération de la pesanteur" . voir à ce propos http://www2.pourlascience.com/numeros/pls-286/physique.htm d'où sont tirés les extraits en rouge

"Dans les canaux de faible profondeur (1,2 mètre) en usage en Angleterre au XIXe siècle pour la navigation de barges à fond plat, cette vitesse excède à peine 12 kilomètres par heure. Si le canal est étroit, les ondes en occupent toute la largeur, et le sillage en V habituellement observé à l'arrière des bateaux ne se développe pas. Les ondes prennent naissance à l'avant du bateau et forment plusieurs ondulations qui suivent la poupe de l'embarcation. Ces ondes se déplacent avec la barge, leurs crêtes restant quasi perpendiculaires au bord du canal. Elles ralentissent le bateau qui doit en permanence gravir la vague qu'il crée devant lui, contrairement au surfeur qui profite de l'énergie de la vague qu'il chevauche en la descendant continuellement."...Cela explique que la résistance sur la pagaïe se sent plus en cas de haut fond et permet de "sentir" la proximité du fond: la limite à partir de laquelle il faur forcer descend en vitesse, pour la dépasser il faut forcer pour carréemnt dégeauger!
Il se passe alors qu'il est en fait produit une vague de plus grande longueur d'onde mais moins pentue...
...Dans un savoureux texte de 1844, l'Anglais Scott Russel raconte comment le phénomène fut découvert par hasard dans le canal de Glasgow à Ardrossan. «Un cheval fougueux tirant une barge de William Houston, l'un des propriétaires du canal, prit peur et partit au galop, tirant le bateau avec lui. Il fut observé par Monsieur Houston à son grand étonnement, que les vagues pleines d'écume de la poupe qui dévastaient les rives habituellement avaient disparu ; le bateau semblait porté sur une eau bien plus lisse qui freinait beaucoup moins le bateau. Monsieur Houston eut l'intelligence de reconnaître l'intérêt de cette découverte pour la société exploitant le canal, dont il était actionnaire. Il s'occupa lui-même d'introduire sur le canal des bateaux naviguant à des vitesses pouvant atteindre neuf miles par heure, ce qui augmenta considérablement les bénéfices des propriétaires du canal».
 

Une fois le «mur de l'onde» passé, les vagues créées par le bateau sont désordonnées et ont une amplitude très faible. L'eau est à nouveau plate devant le bateau et la résistance à l'avancement fortement réduite.

La solution à ce problème est de faire très peu de vague verticale pour la grimper sans forcer: kayak de descente, très long... (vague plus longue et moins pentue)
v(km/h)=sqr(9.81*p)*3.6
 

p (mètres)	v	remarque
0.15	4.6	pour passer ces passages, si v courant supérieur prendre de l'élan et passer en dégeaugé obligatoire
0.3	6.1	Le pagayage normal est diffiçile, il faut tirer très fort sur la pagaïe pour dégeauger, sans racler le fond, c'est la profondeur la plus fréquemment rencontrée aux radiers
0.5	7.9	-
0.7	9.4	-
1	11	c'est à partir de 1m que il ne semble plus y avoir influence du fond sur le comportement du kayak
1.5	14
2	15.9

bassin d'amsterdam: un athlète de niveau mondial m'a raconté que comme ce bassin faisait 2m de fond, ils faisait une perte de l'ordre du km/h dans la zone des 17 à 18km/h, très sensible alors pour les équipage en double ou en quatre en aviron.
 
 
 
 
 
 

liens (kayak, bateaux)
 

http://www.pygmyboats.com
http://www.bateau.com
http://www.clcboats.com
http://www.by-the-sea.com/bplans.html
http://www.devlinboat.com