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Les secrets des futurs catamarans Hydros

A Ecublens, le pôle de recherche helvétique se lance dans ce que l’on surnomme la «Petite America’s Cup». Il compte sur un atout de poids, la technologie TPT, qui permet un énorme gain en légèreté

Le hangar, immense, est noyé dans une marée d’autres hangars non moins immenses, dans la banlieue de Lausanne. S’il s’élève près de l’Ecole polytechnique fédérale, non ce n’est pas un hasard, oui, ça a vraiment tout à voir. Bienvenue dans le saint des saints de Décision SA, chantier naval connu et reconnu, incarné pour l’éternité par le cerveau Bertrand Cardis. Les bureaux sont calmes, silencieux, la science a besoin de ça. Sur les murs, la liberté s’invite par les clichés, bateaux fendant la vague, fascinants, intrigants géants des mers.

Au moment de descendre dans les ateliers, sonne une incantation presque traditionnelle dans le milieu. Pas de photo, pas de vidéo. Les nombreux projets sur lesquels travaillent les différentes équipes doivent conserver une part de secret. Nous reviennent alors les mots lâchés à nos tympans par Thomas G. Mathia, tribologue d’une dimension stellaire, tandis que nous l’interrogions sur la recherche technologique en vue de l’exploit sportif. Elle «induit des enjeux si importants qu’elle s’apparente à de la recherche militaire, au moins sur le plan de la confidentialité», disait-il.

Pas de vidéo, pas de photo, donc, mais des yeux pour voir, des oreilles pour entendre, et des mains pour toucher. Halte. «Il faut éviter de toucher les collages, vos doigts risquent de laisser des taches de graisse», explique Jean-Marie Fragnière, directeur du bureau technique de Décision SA. Bon. On peut toujours traîner nos mains là où d’autres, connaisseurs des lieux, les baladent aussi avec précaution. On peut toujours voir et entendre, aussi.

Le projet avance, il impressionne. Le projet. Il est emmené par Hydros, pôle de recherche scientifique et sportive, devenu incontournable grâce à l’Hydro­ptère.ch, ce catamaran façonné pour voler sur le lac Léman, pour battre des records, mais également pour étudier le comportement des foils et des matériaux.

Désormais, Hydros s’est lancé dans la construction de deux bateaux, en vue de disputer le championnat du monde des Class C, anciennement dénommé «Little America’s Cup» – une épreuve née en 1961. La spécificité de cette «petite Coupe», à une époque où pullulent les interdits, les règlements, les ordonnances, les appels aux lois: seuls quelques points suffisent à sa tenue. Les voiliers doivent être des catamarans d’une dimension de 25 x 14 pieds, dotés d’une surface de voile qui ne doit pas excéder 27,8 mètres carrés. Et basta, que la vie vous laisse libres et imaginatifs quant au reste. «La finesse de ce règlement ouvre la porte à tous les développements technologiques», lâche Bernard Schopfer, fondateur de l’agence MaxComm, spécialiste du monde de la voile. C’est ainsi que «cette compétition a démocratisé l’utilisation d’ailes à la place des voiles», explique Daniel Schmaeh, skipper de l’Hydroptère.ch. «Avant la 33e édition de la Coupe de l’America, des membres d’Oracle étaient d’ailleurs venus s’informer sur certains éléments.» A Valence, grâce à leur aile rigide, les Américains avaient repris l’Aiguière d’argent des mains d’Alinghi.

Mais, pour Hydros, ce défi ira plus loin encore. «Nos bateaux seront les premiers de l’histoire à avoir été entièrement fabriqués avec la technologie TPT (Thin Ply Technology)», explique Daniel Schmaeh. Ce procédé de construction carbone est une technique suisse déjà utilisée en Formule 1 et sur certains mâts-ailes de la prochaine America’s Cup. «Autrement dit, ce projet est un nouveau tremplin pour l’avancement de la recherche autour du questionnement: un bateau qui vole fonctionne-t-il mieux qu’un bateau qui ne vole pas?» La technologie TPT? «Elle ouvre de nouvelles portes fascinantes», renchérit Jean-Marie Fragnière. «Elle élargit le jeu des ingénieurs, qui peuvent envisager des directions différentes.» L’harmonie architecturale en tire parti.

Ancienne figure incontournable du laboratoire des techniques composites de l’EPFL, François Bonjour résume en deux mots les facteurs clés de la réussite: primo, légèreté, deuzio, rigidité. Jean-Marie Fragnière le prouve par l’acte; il s’élance de tout son poids sur une longue pièce qui ne bronche pas. Pourtant, il est d’une aisance déconcertante de la soulever.

L’exemple de l’Hydroptère.ch en atteste, mais il y en a d’autres, à l’instar de Solar Impulse, des vélos ou des skis d’aujourd’hui. Rigides et légers. «C’est logique, selon une problématique d’énergie de déformation», lâche François Bonjour, qui tend les fameuses «structures sandwiches» qui permettent d’accentuer la marge de manœuvre lors de la construction.

En l’occurrence, la technologie TPT joue sur l’orientation des fibres – plusieurs couches peuvent cohabiter dans différentes directions voulues. «Elle peut aussi être utile sur des skis, dans l’aérospatiale, et d’autres domaines», avise le scientifique. Sur l’aile, le gain de poids estimé pourrait atteindre plusieurs kilos, selon Daniel Schmaeh. «Les tissus de carbone classiques les plus légers font une centaine de grammes par mètre carré, alors qu’avec le TPT, ce poids s’abaisse à 30 grammes au mètre carré. C’est comparable à l’épaisseur d’une feuille de papier d’imprimante qui, elle, en revanche, pèse 80 grammes au mètre carré», compare Jean-Marie Fragnière.

Pour les Class C développés ici, c’est le cabinet d’architectes VPLP (Van Peteghem – Lauriot Prévost) qui a été mandaté. Le domaine des structures a été confié à Hervé Devaux Structures, HDS. «On avait déjà collaboré avec eux sur l’Hydroptère.ch», rappelle le responsable de l’équipe de design, Stéphane Dyen. «Et puis eux avaient travaillé avec Oracle sur l’aile rigide. L’expertise était donc réelle.» Tout n’était pas pour autant gravé à l’avance.

Des Nacra 20 ont été utilisés pour tester les foils et dans l’attente de l’arrivée des Class C. «On avait quand même des choix à faire sur la hauteur de l’aile, les formes des flotteurs, selon nos désirs», poursuit Stéphane Dyen. «Voulait-on un bateau typé pour le gros vent ou le petit temps? Bien sûr, il y a des jeux de foils et de safrans classiques. Mais nous, nous avions un travail à faire là-dessus puisque nous étudions d’autres principes de foils, dans le but de faire voler le bateau.» Ainsi que le souligne le designer, le challenge est d’autant plus fort qu’il s’appuie sur des paramètres peu favorables à un bateau qui vole. «On a dégrossi les différentes solutions; désormais, on va passer au test des types de foils sur l’eau.»

L’agenda prétend que le premier bateau doit être prêt fin février ou début mars, le deuxième en mai. La régate ayant lieu du 22 au 30 septembre 2013, il s’agira de figer les choix de foils au plus tard à la fin du mois de juillet.

En attendant, les formes se donnent au chantier Décision. «Venez voir le petit four à pizzas», sourit Daniel Schmaeh. On y rentrerait à plusieurs. Entre membranes TPT cuites et moules de flotteurs, l’imaginaire prend son pied. Les yeux tombent sur un panneau. «Pour tout déplacement regarder avec moi. Merci. Max.» Tout est si précieux, ici. On n’ose pas y toucher.

«La technologie TPT peut aussi être utile sur des skis, dans l’aérospatiale, et d’autres domaines»

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