Le monde de la voile est un domaine en constante évolution, où la tradition des designs éprouvés se mêle à l'innovation audacieuse des nouvelles technologies. Des yachts de course historiques aux systèmes de propulsion brevetés de pointe, chaque "aile" de voilier, chaque "dessin" architectural, chaque "brevet" déposé contribue à redéfinir les limites de la performance, de la sécurité et de l'accessibilité en mer. Cette exploration se propose de naviguer entre l'héritage des grandes classes de voiliers et les avancées technologiques qui façonnent la navigation de demain, en mettant en lumière des concepts clés de conception et les enjeux liés à la protection intellectuelle des innovations maritimes.
L'Héritage Classique : Le Voilier "Aile VI" et l'Époque des 8m JI
L'histoire de la voile est jalonnée de navires emblématiques qui incarnent l'élégance et la performance de leur époque. Parmi eux, Aile VI est un voilier de course de type 8 m JI. Construit en 1927 pour Virginie Hériot, une figure légendaire de la voile française, ce magnifique navire a vu le jour au chantier de La Hève au Havre, fruit des plans de l'architecte naval Pierre Arbaut. La désignation "8 m JI" fait référence à une jauge internationale, un ensemble de règles de classification qui régissaient la conception de voiliers de course, favorisant l'innovation tout en assurant une certaine équité compétitive. Ces règles prenaient en compte des dimensions clés telles que la longueur, la surface de voile et le déplacement, afin de calculer un rating qui devait rester proche de 8 mètres.
La préservation de ces joyaux du patrimoine maritime est un défi constant. Aile VI a ainsi été restauré par le chantier Raymond Labbé avec l’aide précieuse de l’architecte naval Guy Ribadeau Dumas, soulignant l'importance de l'expertise combinée pour redonner vie à ces structures complexes. Le voilier est désormais basé sur l’île de Noirmoutier, un cadre idéal pour la navigation et la mise en valeur de son histoire. Cependant, la maintenance d'un voilier de cet âge requiert une attention continue. En 2021, le Chantier des Ileaux a été missionné par les propriétaires pour faire un état des lieux de l’ensemble de la coque. Les conclusions de cette expertise révèlent de nombreuses faiblesses sur de très nombreux bordés d’origine, lesquels avaient été gardés lors de la dernière restauration en 1994. Cette situation met en lumière les défis inhérents à la conservation de matériaux anciens face aux contraintes du temps et de l'environnement marin, nécessitant des interventions expertes pour assurer la pérennité de ces navires historiques.
L'empreinte de Virginie Hériot, pour qui Aile VI fut construit, est également marquée dans l'histoire d'un autre voilier nommé l'« Aile ». En effet, Mme Esders, marraine du nouveau bateau conçu en 1934, lui donna le nom d’« Aile » en mémoire de Virginie Hériot, qui avait remporté la médaille d'or aux Jeux Olympiques à bord de son 8 mètres JI, précisément Aile VI. Cette connexion historique souligne l'importance des figures marquantes dans la dénomination et la symbolique des navires.
L'Innovation dans la Propulsion Éolienne : La Voile Rigide Segmentée de Type "Aile"
Au-delà des voiliers classiques, l'ingénierie navale ne cesse d'explorer de nouvelles avenues pour optimiser la propulsion éolienne. L'invention concerne une voile rigide de type « aile » composée de segments indépendants, marquant une approche novatrice dans la conception des voiles. Cette innovation répond aux inconvénients majeurs des voiles de type « aile » actuellement utilisées sur les voiliers de dernière génération. Ces voiles présentent, en effet, une trop grande rigidité, rendant impossible de pouvoir les « affaler », c'est-à-dire de pouvoir réduire leur surface au vent. Cette caractéristique oblige à des manœuvres spécifiques assez éloignées de la voile traditionnelle. Typiquement, une équipe spécialement entraînée sur ce type de voile doit gérer les volets avant et arrière et régler le vrillage de la voile par torsion mécanique, complexifiant l'opération. L' « affalage » quant à lui consiste dans le démontage pur et simple de la voile, ce qui ne peut s’effectuer qu’une fois rentré au port et avec du matériel de grutage spécifique, limitant considérablement la flexibilité d'utilisation.
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Le principe général de cette nouvelle voile consiste à morceler la voile rigide pour obtenir autant de segments susceptibles de s'orienter indépendamment de ses voisins, fonction du vent reçu. Cette approche est au cœur de la présente invention, qui concerne une nouvelle approche d'une voile de bateau, basée sur une voile rigide de type « aile » morcelée en segments indépendants. Ce concept est notamment décrit dans le précédent brevet n° FR13 00180, dont le numéro et la date de publication sont FR3001437 au 2014-08-01 (BOPI 2014-31). La mise en œuvre de différents prototypes liés à ce brevet a amené à considérer la voile ainsi obtenue comme une nouvelle approche de la voile rigide.
Le dispositif selon l'invention permet donc de remédier à l’ensemble des inconvénients de la voile rigide, tout en en simplifiant les manœuvres. La voile est composée de la superposition de segments de voile rigide, chaque segment conservant les caractéristiques de la voile « aile », tout en restant indépendant des segments voisins. Le profil de voile est contrôlé selon deux méthodes indépendantes et complémentaires. À l’avant de la voile, les segments sont reliées entre eux par leur volet avant (21), selon un procédé permettant de régler leur liberté relative, jouant sur l’angle que chaque segment peut prendre par rapport à ses voisins. Pour les bateaux de petite dimension, cette liaison est réalisée par un système simple de câbles (20), passant de segment en segment et dont la tension, par enroulement autour d’un tambour (22), règle leur liberté relative. Pour les bâtiments de plus grande taille, ce réglage peut être réalisé par tout système mécanique et/ou électromécanique approprié, offrant une adaptabilité en fonction de l'échelle du navire. La figure 2 détaille ce réglage de liberté de mouvement inter-segments.
À l’arrière, « l’écoute » (30), la corde permettant de régler la voile, relie chaque segment par son volet arrière (31), de haut en bas, permettant de régler l’ouverture de la voile tout en conservant la souplesse de profil souhaité. Le réglage de la voile s’effectue alors comme sur un voilier traditionnel, par tension / lâcher de l’écoute passant par une poulie (32) fixée au pont du navire, ce qui simplifie grandement les opérations. Pouvoir avancer à la voile nécessite à la fois de gérer son orientation, fonction du sens du vent et de la direction prise par le bateau, mais également le réglage de sa puissance, facteur déterminant de la vitesse de progression du bateau.
Cette configuration de voile permet également la gestion de la surface au vent tel que décrit dans le brevet n° FR13 00180. Le morcèlement de la voile permet aussi de gérer la pose et dépose de « ris », afin de faire varier la surface de voile exposée au vent. Le système de réduction par segment consiste, non pas à supprimer de la surface, comme sur une voile traditionnelle, mais d’en modifier l’orientation pour la rendre inopérante. Pour ce faire, chaque segment de voile (41) va pouvoir effectuer une rotation dans le plan horizontal, autour d’un axe situé en son milieu (42), de manière à présenter au vent, non pas sa surface (43), mais sa section (44), sur laquelle, le vent n’aura pas plus de prise que sur un élément de gréement traditionnel (mât, bôme…). L’augmentation de surface s’appuie sur le processus inverse pour chaque segment. Pour une description plus complète du fonctionnement, il convient de se référer au brevet n° FR13 00180. La figure 4 rappelle d'ailleurs le fonctionnement de réduction/augmentation de la surface au vent d’un segment tel que décrit dans ce brevet.
Le dispositif selon l'invention apporte à la voile rigide les éléments de souplesse et de manœuvrabilité à même de simplifier son utilisation en mer. Il devrait donc, de fait, permettre de démocratiser l’utilisation de la voile « aile » et la faire sortir du seul registre de la haute compétition pour la faire entrer dans des domaines aussi variés que la plaisance ou le transport maritime. La figure 1 représente une vue d'ensemble du dispositif monté sur un voilier, illustrant la concrétisation de cette vision.
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La Quête de Stabilité et de Performance : L'Émergence des Foils et le Brevet DSS
L'innovation dans la conception des voiliers ne se limite pas aux voiles. Les appendices sous-marins, et en particulier les foils, ont révolutionné la manière dont les bateaux interagissent avec l'eau. Une question récurrente et pertinente est de savoir si les monocoques à foils d’aujourd’hui sont couverts par le brevet DSS (Dynamic Stability System). Cette interrogation, née devant les Imoca alignés avant le départ de la Route du Rhum, soulève des points fondamentaux sur la propriété intellectuelle et l'évolution technologique dans la course au large.
Le brevet DSS EP2004479B1 a été déposé en avril 2007. Il décrit plusieurs configurations de plans porteurs pour monocoques. La plus connue est un plan porteur prévue pour être proche de l’horizontale une fois le bateau gîté, comme illustré par les figures 1 à 3 du brevet. Ce système de propulsion vélique est caractérisé par un voilier monocoque équipé d’une aile immergée pouvant être rétractée à l’intérieur de la coque ou déployée sous le vent. Cette aile est équipée d’un système permettant son déploiement, et son allongement est d’un rapport supérieur à 2/1. L’aile déployée génère plusieurs effets bénéfiques : un moment de redressement qui limite le moment de gîte et une force de soulèvement, sans toutefois faire entièrement décoller le bateau. L'objectif principal du DSS est la stabilisation, une approche différente de celle visant le vol pur.
C’est après le Vendée Globe 2012/2013 que les cabinets VPLP & Verdier ont commencé à travailler sur la mise en place de foils pour Safran 2 et Banque Populaire VIII. Le cabinet Verdier faisait d'ailleurs partie de Team New Zealand, apportant une expertise précieuse. Un des défis majeurs était de contrecarrer la diminution du couple de redressement généré par la portance de la quille, car l’angulation de l’axe génère une incidence donc de la portance. Le DSS, dans sa version la plus connue, pouvait être une piste de travail pour ces architectes. Cependant, cet appendice ne développe pas de force antidérive, et la jauge limite le nombre d’appendices à cinq, ce qui complique son intégration pure et simple. Il a donc fallu imaginer un design permettant de concilier portance verticale et force antidérive. En juillet 2014, le team Banque Populaire a vérifié la viabilité de cette piste en testant trois types de dérives sur un Mini 6,50 : une classique et deux plans porteurs. C’est à partir de ces recherches qu’ont été mis au point les premiers foils « Dali », dont le schéma est représenté par la figure 3 (ou F. 3 dans le texte original), représentant une étape cruciale dans le développement des foils modernes pour monocoques de course.
L'analyse du brevet DSS révèle des nuances importantes quant à sa portée. Les appendices couverts par le brevet DSS sont positionnés à une distance du centre de gravité égale ou inférieure à 15% de la longueur totale (LOA) du bateau, comme stipulé à la page 3, colonne droite, lignes 7 à 11 [0015]. La LOA, ou longueur hors-tout ou longueur d’encombrement, correspond à la distance entre les points extrêmes avant et arrière de la structure permanente du bateau. Cela suggère qu'une stratégie pour les concepteurs de monocoques pourrait être de placer les foils à plus de 15% de la LOA pour tenter de ne pas être couverts par ce brevet. De plus, à la page 3, colonne droite, lignes 16 à 19 [0015], le brevet semble exclure les engins volants. Cette distinction est fondamentale : la priorité du brevet est un foil exclusivement voué à la stabilisation d’un monocoque, ce qui signifie que les engins volants ne sont donc pas couverts par ce brevet. Cette interprétation, bien que non une conclusion juridique, est une assomption éclairée qui éclaire les limites de la protection. Le fait qu’un brevet ait été accepté ne signifie aucunement qu’il soit défendable, et la question de la couverture de ce brevet peut se poser aux concepteurs de monocoques à foils.
Antériorité et Controverse : Les Précurseurs des Foils et la Validité des Brevets
L'histoire des innovations maritimes est souvent complexe, marquée par des idées qui émergent, évoluent et sont parfois redécouvertes. La stabilisation des monocoques par des foils ne date pas d’hier, et une petite collection de projets antérieurs confirme cette antériorité. Quelques monocoques avec foils déportés conçus avant 2007, et donc avant l'émergence des Imoca tels que nous les connaissons en 2015, intégraient déjà des plans porteurs qui participaient à l’équilibre latéral.
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Des figures emblématiques de la course au large ont exploré ces concepts bien avant la popularisation des foils actuels. Isabelle Autissier, par exemple, a été une des premières à tester une quille pivotante en 60 pieds sur son Ecureuil-Poitou Charente, également équipé de deux dérives. Mais il faut attendre 1996 et le bateau PRB pour que les dérives soient asymétriques. L’année suivante, Géodis, dans sa version 1997, est équipé de dérives du même type, et pour la première fois, des dérives courbes sont installées sur un monocoque de course. Il est intéressant de noter que ces dérives sont dirigées à l’inverse des dessins présents sur le DSS (fig 19), démontrant une diversité d'approches dès le début.
Des projets encore plus anciens illustrent l'ingéniosité des concepteurs. Le Poland Foiler, par exemple, avant 1978, a vu Richard Poland imaginer placer des foils en L de chaque côté de cette coque de 25 pieds. Le brevet US4635577, datant de 1987, décrit des bras/foils qui effleurent la surface. Ce brevet démontre qu’il est possible de breveter deux fois la « même idée », car le frère jumeau existe plus tard en 97, et ce n’est pas le seul exemple. Surtout, certains s’emploient à breveter ce que d’autres ont développé il y a bien longtemps, soulevant des questions sur la nouveauté et l'inventivité.
Un cas notable est le brevet FR 2877311 A1-1 de 2004, dont l’histoire mérite à lui seul un article. Ce brevet, déposé par François Rougier aidé de Marc Emig, présentait un concept très similaire au DSS. La question se pose alors : comment le DSS a pu être déposé alors que 3 ans auparavant ce concept avait été présenté ? Ces exemples mettent en lumière la complexité de l'environnement des brevets et la difficulté d'établir une antériorité claire. En 2006, Richard S. Milne et Phillip J. Helmore, auteurs de l’étude « Hydrofoils Applied to Canting-keel Yachts », ont étudié la possibilité d’installer des hydrofoils rétractables sur un maxi-yacht à quille pendulaire. Il s’agissait d’un projet de thèse de premier cycle achevé en 2006, où Richard Milne a réalisé une grande part des travaux, maquettes, conception et fabrication des foils et du banc d’essai, démontrant un développement pratique significatif avant la date de dépôt du DSS. On retrouve d'ailleurs un dessin réalisé en 1970, ou avant, par Norman Riggs, qui préfigure également ces idées.
L'analyse de ces antériorités est cruciale pour évaluer la validité et la portée des brevets modernes. Pour moi, mais je ne suis pas un spécialiste des brevets, la question ne se pose même pas, ce brevet (DSS) ne concerne pas les engins volants ! La priorité du brevet est un foil exclusivement voué à la stabilisation d’un monocoque, et les engins volants ne sont donc pas couverts par ce brevet. Cette distinction est essentielle pour comprendre les implications légales pour les concepteurs de monocoques à foils. En fin de compte, lorsque l’on règle les coûts de la prestation à DSS, il semble que l’on ne paye pas les royalties, suggérant que la propriété intellectuelle dans ce domaine est un terrain complexe et souvent contesté.
L'« Aile » Historique : Un Quillard d'Avenir
L'histoire de l'« Aile » en tant que classe de voilier nous ramène à une époque où les décisions de conception étaient le fruit de délibérations au sein des yacht clubs et de collaborations entre mécènes et architectes. L’« Aile » a été dessinée en 1934 par l’architecte Finlandais Jarl Linblöm. Sa sélection comme quillard d'avenir pour le Yacht Club de l'Île-de-France (YCIF) fut un événement notable. En 1935, le conseil de l’YCIF, réuni au cours d’un déjeuner chez Maxim's autour de son mécène Armand Esders, cherchait un nouveau type de quillard pour le club. C'est à ce moment que le beau-frère d'Armand Esders, Maurice Lescure, sortit de ses dossiers les plans d’un quillard que lui avait envoyé le chantier, également Finlandais, Åbö Bätvarf.
Armand Esders fournit aussitôt au Club les moyens de mettre l’idée à exécution, démontrant le rôle crucial des mécènes dans le développement de la voile sportive. Un prototype fut évalué pendant l’été 1935 sur la Seine et en mer. Les essais s’avérèrent très positifs : le bateau fut jugé rapide et marin. Fort de ces résultats probants, le conseil du Club l’adopta comme nouvelle classe de référence. Comme mentionné précédemment, la marraine du nouveau bateau, Mme Esders, lui donna le nom d’« Aile », un hommage poignant à Virginie Hériot et à son 8 mètres JI légendaire, Aile VI, victorieux aux Jeux Olympiques. Cette histoire illustre comment un dessin architectural peut transcender sa simple fonction technique pour incarner une vision, une mémoire et un projet d'avenir pour une communauté de passionnés.