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Les secrets d'une formule 1 des mers

Publié le

Nautisme - Pour mettre au point le monocoque qui portera son nom dans les grandes courses au large de la saison 2007-2008, le groupe Safran a décidé de mettre tout son savoir-faire technologique sur le pont. Revue de détail

Soixante-trois bateaux : cinquante monocoques et treize multicoques parmi les plus rapides du monde. Deux hommes à bord. Quelque 4 340 milles nautiques du Havre à Bahia au Brésil, soit un peu plus de 8 000 kilomètres vent portant. La transat Jacques Vabre, dont le départ aura lieu les 2 et 3 novembre dans le port haut-normand, ouvre la série des grandes courses au large pour les monocoques de 60 pieds (18,56 mètres). Elle se terminera avec « La » grande boucle du Vendée Globe. Redoutée, cette solitaire qui leur est réservée partira des Sables-d'Olonne le 9 novembre 2008.

Pour ces formules 1 des mers, la Jacques Vabre constitue le terrain d'entraînement idéal. Une course propice aux records où les skippers tutoient les pointes de 25 noeuds (45 km/h). Pour atteindre une telle vitesse, ces géants de la mer intègrent des niveaux de sophistication toujours plus élevés en matière de conception et de choix de matériaux. Mais l'obsession des architectes reste la même : associer puissance, proportionnelle à la largeur de la coque et à la masse de l'ensemble, et légèreté. Autrement dit, concilier l'inconciliable.

Dernier-né de la classe Imoca, la jauge des champions, le voilier « Safran » affiche l'un des meilleurs compromis poids/puissance. Il est présenté par ceux qui l'ont dessiné - le cabinet Van Peteghem et Lauriot-Prévost (VPLP), des spécialistes du multicoque, et par Guillaume Verdier, spécialiste du monocoque - comme l'un des 60 pieds les plus légers engagés à la fois sur la Jacques Vabre et sur le Vendée Globe. La masse exacte du bateau restera confidentielle, mais on parle d'un poids inférieur à 8,2 tonnes. Une paille pour un bateau dont le mât, qui affiche 30 mètres de tirant d'air (la hauteur au-dessus de l'eau) est capable de porter près de 300 m² de voile.

Des technologies issues du spatial

Ce bateau, skippé sur la Jacques Vabre par Marc Guillemot et Charles Caudrelier, constitue le fer de lance du programme de sponsoring développé par l'équipementier aéronautique français Safran, engagé dans la voile depuis 2005. La plupart des filiales du groupe - de Snecma à Hispano-Suiza en passant par Messier-Bugatti ou Sagem Sécurité - ont participé à sa préparation, en appui du chantier naval de Larros (CNL), en Gironde. Au total, près de 60 ingénieurs y ont travaillé pour en faire un concentré de technologie. Allégé.

La structure de sa coque, constituée d'un film de carbone très fin utilisé en F1 ou pour des applications aérospatiales emprisonnant une structure en nid d'abeille en Kevlar d'environ 4 centimètres, explique son faible poids. Par endroit, la peau externe n'excède pas un millimètre. « C'est le revers de ces matériaux extrêmement solides, concède Guillaume Verdier. Un outil qui tombe sur le pont peut faire du dégât. »

Pourtant, ces choix technologiques ont été confirmés par les ingénieurs de Snecma Propulsion Solide. Spécialisée dans les matériaux composites, cette division a contrôlé par thermographie la qualité du composite de la coque finie. Un certain nombre de tests de traction et des essais de résistance ont aussi été réalisés sur les joints de colle coque et pont. Autre spécificité dans la conception de ce 60 pieds, les arêtes entre le flanc et le fond du bateau se prolongent très loin vers l'avant. Elles permettent un meilleur contrôle des entrées d'eau et forcent la coque à garder une assiette la plus droite possible. « Pour plus de puissance, on dessine des coques de plus en plus larges, capables de limiter la gîte sous certaines allures. Mais elles ont tendance à piquer de l'avant. Nous avons mis un soin particulier à corriger ce travers », explique Guillaume Verdier.

Davantage de toile grâce à la quille

Allégé dans sa structure, la proue maintenue hors de l'eau, le bateau peut alors libérer toute sa puissance. Par... la quille. Cette pièce de 3,5 tonnes composée d'un bras de carbone (le voile de quille) et d'un bulbe d'acier compense la gîte du bateau par vent de travers ou aux allures de près (vent dans le nez). Mais c'est l'effet de levier qu'elle exerce par rapport au mât qui donne au bateau sa vélocité et son couple. Mobile, elle est articulée sur un axe latéral qui lui permet de s'éloigner de 40° de part et d'autre par rapport à sa position centrale initiale afin de créer un couple de rappel important. Le bateau gîtant moins, il est possible de mettre plus de toile. Appelée en renfort, Messier-Bugatti, l'entreprise spécialisée dans les systèmes de freinage et de guidage des trains d'atterrissage d'avions a mis au point l'ensemble du système d'hydraulique de quille. Sur « Safran », les deux vérins de 30 tonnes utilisés pour mettre la quille en mouvement sont calqués sur ceux d'un train d'atterrissage d'avion. Snecma a fourni l'alliage de titane qui compose les pièces maîtresses du système : les vérins, les éléments de maintien quille-coque, les paliers de quille... Le calculateur, qui gère l'automate de commande de la quille, est aussi une version simplifiée et allégée de ceux utilisés dans l'aéronautique. Il a notamment permis d'optimiser la consommation d'énergie électrique nécessaire pour chaque mouvement de bascule. Quelque 2 500 watts sont mobilisés par déplacement.

Un soin tout particulier a également été apporté à la conception du voile de quille. La fabrication de cette pièce de liaison de 5 mètres de long pour environ 300 kg seulement, soumise à des contraintes extrêmes, a été confiée à la société girondine Profil Composites. Le département Méthodes centrales chez Safran a réalisé en amont les contrôles par ultrason des carbolames qui constituent le coeur de la pièce. Ces lames de carbone sont obtenues par pultrusion. Ce procédé d'extrusion, utilisé pour les pièces à très haute résistance, permet le passage en filière de plusieurs milliers de fibres de carbone unidirectionnelles imprégnées de résine. Les lames obtenues peuvent ainsi être facilement assemblées les unes aux autres. Achevés début février 2007, les contrôles ont permis de vérifier la qualité de l'assemblage des fibres dans les carbolames et d'isoler celles qui pouvaient être défectueuses. Une fois ces contrôles effectués, Aircelle, autre filiale de Safran, spécialisée dans la fabrication de nacelles de moteur pour l'aviation civile, a été sollicitée pour l'usinage de la pièce. Ses équipes ont d'abord assemblé sous pression et à haute température les carbolames, la résine et la colle constituant la pièce brute avant de l'usiner en un seul bloc. Avant son retour chez Profil Composites pour l'enrobage final de tissus carbone.

« Safran » doit maintenant faire ses preuves en course. Concentré de technologie, chouchouté par l'entreprise qui a décidé d'en faire un vecteur important de communication interne, le bateau ne serait toutefois rien sans les marins qui tenteront de le faire entrer dans l'histoire. Seul leur savoir-faire les mettra à l'abri de la casse. En attendant, un record est à battre. Celui de Loïc Peyron et de Jean-Pierre Dyck sur « Vibrac-Paprec » : 13 jours 9 heures 19 minutes et 2 secondes

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