Dans la définition conceptuelle de l'engin, à grande vitesse, la majeur partie de la portance de l'engin sera d'origine aérodynamique . Cependant avant d'accéder à cette phase, il faut réussir à faire "décoller" le bateau. C'est-à-dire passer d'une phase purement archimédienne (le bateau flotte sur l'eau) à une phase où le bateau (afin de diminuer ses traînées d'origine hydrodynamique) se soulève hors de l'eau. Pour cela, il est nécessaire d'utiliser des foils, appendices créateurs de portance à faible vitesse.
Pour le non spécialiste, il faut considérer un foil comme étant simplement une aile (comme sur un avion) mais au lieu d'agir dans l'air, son milieu "naturel" est l'eau.
- Foil en T
Représentation schématique d'un foil en T
Le foil (en rouge) situé sous l'eau crée une force de portance qui "soulève" le bateau hors de l'eau. Ce type de foil possède un rendement élevé mais est naturellement instable.
- Foil en V
Représentation schématique d'un foil en V
La partie du foil se trouvant sous l'eau créee une force de portance pour "soulever" le bateau. Ce type de foil à l'avantage d'être stable. En effet, prenons un foil qui a deux instants différents se trouve plus ou moins sous l'eau:
Stabilité d'un foil en V
Dans le cas No1 (le bateau est en équilibre: portance = poids du bateau), le foil est peu enfoncé sous l'eau, la surface du foil sous l'eau est donc réduite. Hors la portance dépend de la surface (portante). Lorsque la surface sous l'eau est faible, la portance équivalente est donc faible. En revanche dans le cas No2, la surface sous l'eau est plus importante et donc la portance est également plus grande, le bateau aura donc tendance à remonter jusqu'à retrouver le cas No1 où portance et poids du bateau s'équilibrent.
La dépression sur le foil en V peut créer une poche d'air (la pression est si faible que la force aspire l'air se trouvant à la surface).
Représentation schématique du phénomène de la ventilation
La ventilation est un phénomène complexe:
- Diminution de la portance
- Apparition à toutes les vitesses
- On évite la ventilation au moyen de fences
- Peu de données expérimentales disponibles
- Modélisation quasi-impossible actuellement
Le liquide se met à "bouillir" s'il atteind localement de façon permanente ou temporaire un pression égale ou inférieure à la pression de vapeur saturante pv.
On distingue deux types de cavitations:
- Cavitation par bulles
- Cavitation par poches
Les conséquences de la cavitation sont nombreuses:
- Chute de la portance
- Erosion pour effet mécanique ou chimique
- Bruits
- Vibrations