LA GODILLE, UN AVIRON QUI VOLE COMME UNE AILE

Le kayak, le canoë et l’aviron poussent l’eau surtout par traînée : la pale est tirée dans l’eau, puis sortie pour le retour. La godille fait autre chose. Un seul long aviron repose dans une encoche ou un tolet sur le tableau arrière, sa pale toujours immergée. Le godilleur, en général face à l’arrière, balaie la poignée d’un côté à l’autre, les mains dessinant un signe infini « ∞ », tout en tournant l’aviron sur son axe pour régler l’angle de la pale. La technique est encore pratiquée dans plusieurs régions du monde, mais elle avait surtout été étudiée par des ethnologues et des biomécaniciens. G. Roudaut (association Tud Yaouank Ar Mor, Lampaul-Plouarzel), B. Augier (Ifremer) et M. Rabaud (université Paris-Saclay et CNRS) ont voulu la regarder comme un problème de mécanique des fluides.

Un aviron bardé de capteurs

Leur bateau d’essai mesure 4,74 mètres de long, 1,63 mètre de large et pèse environ 100 kilos à vide, avec une longue quille peu profonde — la godille marche mieux avec un bateau plutôt lourd et doté d’une quille, car l’aviron pousse l’arrière alternativement à gauche et à droite. L’aviron en carbone mesure 3,62 mètres, avec une pale en bois d’un mètre dont la section est symétrique de gauche à droite et très légèrement bombée.

Des jauges mesuraient la force des mains sur la poignée et celle de l’encoche sur l’aviron. Deux capteurs de mouvement suivaient l’aviron et la coque, et un loch à roue à aubes, étalonné par GPS, mesurait la vitesse. Comme l’aviron est léger, les forces qui s’exercent sur lui s’équilibrent presque : la poussée de l’eau sur la pale se déduit donc des deux forces mesurées. Deux godilleurs expérimentés ont chacun mené le bateau, sur eau calme, du repos à la vitesse la plus élevée qu’ils pouvaient atteindre.

Une aile, puis une poussée

Le geste compte quatre phases : un balayage d’un côté, une rotation rapide de l’aviron, un balayage de l’autre côté, une nouvelle rotation.

• Pendant les balayages, l’eau aborde la pale sous de petits angles et s’écoule sagement le long d’elle. La pale travaille comme une aile, et c’est la portance qui propulse le bateau. Un calcul tranche par tranche le long de la pale, avec un logiciel classique de profils d’aile, donne une poussée de 35 newtons à un instant donné, contre 31 newtons mesurés.
• Pendant les rotations, la pale fait brièvement face au courant. La traînée ordinaire ne donnerait que 2 à 10 newtons, mais l’équipe en a mesuré 20 à 45. La différence, c’est la masse ajoutée : la pale accélère fort et doit entraîner un volume d’eau avec elle. Leur estimation, environ 70 newtons, suffit à expliquer la force mesurée.

Les quatre phases poussent le bateau vers l’avant, même si la poussée retombe près de zéro deux fois par cycle. À 1,2 mètre par seconde, la poussée moyenne était de 19,4 newtons. Les bords gauche et droit de la pale servent tour à tour de bord d’attaque, ce que les auteurs jugent unique par rapport à la propulsion dans le règne animal, où nageoires et ailes gardent en général le même bord d’attaque. Dans le sillage, les tourbillons lâchés à chaque retournement forment une allée en quinconce qui emporte l’eau vers l’arrière.

65 % à l’allure de croisière

Diviser la puissance transmise au bateau par la puissance que le godilleur met dans l’aviron donne le rendement. Il augmente à basse vitesse, culmine à 65 ± 5 % vers 1,2 mètre par seconde, puis tombe à environ 25 % vers 2 mètres par seconde. Pour comparaison, les auteurs citent environ 75 % pour une hélice marine à sa vitesse nominale et pour l’aviron classique dans le meilleur des cas.

Deux choses se dégradent avec la vitesse, expliquent-ils. Pour garder un bon angle sur la pale, les mains devraient se déplacer latéralement plus vite que ce qui est confortable pour un corps humain. Et il devient difficile de ramener l’aviron assez vite pendant les rotations — au risque même de le faire sortir de son encoche. En même temps, la coque approche de sa vitesse critique, où la formation de vagues devient la traînée principale : la puissance nécessaire a été multipliée par dix sur la plage testée, et les godilleurs n’ont pas pu aller plus vite malgré environ 300 watts fournis.

De la marge pour un meilleur aviron

L’équipe a testé un aviron volontairement raide pour simplifier les mesures. Les vrais godilleurs recherchent souvent un peu de souplesse, et les auteurs suggèrent qu’une pale flexible, un aviron plus long ou une pale courbée vers le bas pourraient garder de meilleurs angles à vitesse élevée. Concevoir l’aviron idéal pour une godille, concluent-ils, « implique de nombreux compromis, dont la puissance fournie par le godilleur ».