Les multicoques, qu'il s'agisse de catamarans ou de trimarans, se distinguent dans le paysage nautique par leur stabilité inhérente et leurs performances souvent remarquables. Au cœur de leur identité et de leur caractère résident les flotteurs, éléments essentiels qui définissent leur comportement et leurs capacités. Comprendre la conception, les fonctions et les implications de ces flotteurs est crucial, tant pour les navigateurs expérimentés que pour les passionnés souhaitant s'initier aux sports nautiques comme le Windkart. L'architecture des multicoques, de la taille des flotteurs à la forme des étraves, est le fruit d'une ingénierie complexe visant à optimiser la vitesse, la sécurité et le confort, tout en relevant des défis spécifiques comme la prévention du chavirage ou l'adaptation aux contraintes portuaires.
Prévention du Chavirage : Stratégies et Solutions pour les Catamarans Sportifs
La question du chavirage, ou "faire chapeau", est une préoccupation majeure pour les propriétaires de catamarans sportifs, notamment sur des modèles comme le Hurricane 5.9, qui fait 2.40m de largeur et possède un mât de 9m. Pour éviter le retournement total du bateau, l'ajout d'un volume flottant en tête de mât est une solution couramment envisagée. La quantité de litres d'air suffisante pour contrecarrer ce phénomène est un sujet de discussion, car elle dépend du poids de la coque du bateau.
L'expérience et le calcul s'avèrent être des outils précieux pour déterminer ce volume, même si, comme le dit Guitton, rien ne vaut l'expérience. Un volume de 5 litres peut suffire sur un cinquo. Sur un 49er, un ami a utilisé un gros ballon de plage encore emballé dans son filet et fixé dans l'œil du point de drisse, et cela fonctionnait bien. Il est impératif de faire attention aux mousses expansives, car la mousse expansive de bâtiment finit par s’imprégner d'eau, augmentant le poids au lieu de flotter. De plus, il existe un risque de déformation du mât au moment de l'expansion. Pour les catamarans plus grands comme le 5.9, des solutions adaptées devraient également exister.
Le calcul, s'il doit y avoir, est souvent une estimation faite avec une modélisation simpliste. Inutile de s'embêter avec plus d'hypothèses, car en regardant bien, elles sont nombreuses. Le modèle simpliste consiste à considérer que le bateau est flottant sur un axe du caisson qui fait pivot. En connaissant le poids de la coque et la longueur du mât, on peut calculer la force à exercer en tête de mât pour contre-balancer le couple du poids qui a tendance à faire pivoter le bateau vers un équilibre stable (mât à la verticale sous l'eau). À partir de là, on a une idée du volume et après tous les calculs se font de tête par estimation, expériences et tests jusqu'à avoir ce qui semble bon. Il est jugé inutile de se fatiguer le cerveau pendant 4 heures avec un modèle mathématique plus précis. Le volume flottant en haut de mât est intrinsèquement lié au poids de la coque du bateau.
Principes Fondamentaux de l'Architecture des Catamarans et de leurs Flotteurs
L'observation des multicoques, qu'ils soient de sport, open ou avec nacelle, permet d'appréhender approximativement leur comportement et leur volume intérieur. Ces informations sont des tendances générales et ne doivent pas être prises au pied de la lettre.
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Gréement et StabilitéEn regardant la longueur du mât et de la bôme, on peut déterminer si le gréement est ramassé ou élancé. Les gréements ramassés possèdent un petit mât et parfois une longue bôme. Un gréement élancé offre une performance accrue aux faibles angles d'incidences (près ou bateau rapide créant un vent apparent important). Un plan de voilure haut permet de trouver du vent en hauteur, qui est plus fort et plus régulier. Le revers de la médaille est que la force étant située plus haute, elle augmente le couple de chavirage et rend les bateaux plus volages et plus difficiles à tenir par vent fort. À l'inverse, un gréement ramassé favorise une performance accrue au vent arrière. Pour une même longueur, un multicoque large possède un couple de redressement plus important qu'un bateau étroit. Il sera difficile de le faire chavirer par le côté et il pourra porter plus de toile par gros temps, ce qui signifie qu'il est plus raide à la toile. Un bateau étroit, quant à lui, nécessite moins d'effort à l'utilisation. Il soulagera une coque et diminuera sa surface mouillée plus rapidement, avec une performance accrue dans le vent médium. Les architectes anglais, par exemple, ont tendance à dessiner des catamarans étroits avec des plans de voilures ramassés pour compenser, afin d'obtenir des bateaux à la fois faciles et sécurisants.
L'Œuvre Vive et la Forme des CoquesL'œuvre vive correspond à toute partie se situant sous la ligne de flottaison. Sa forme détermine la capacité de charge, la vitesse et le passage en mer du bateau. Les sections sont des coupes transversales de la coque à certains endroits. Le maître bau est la largeur maximale d'une coque ou d'un flotteur. Des sections en V améliorent le passage en mer, mais supportent mal la charge et développent une forte surface mouillée, ce qui les rend moins performantes, surtout par petit temps. Les sections asymétriques, que l'on trouve sur les flotteurs de certains trimarans ou catamarans de sport, ont une forme plus volumineuse vers l'extérieur du bateau et plus aplatie vers l'intérieur, ce qui permet de créer un plan antidérive. Quand un bateau possède un tirant d'eau similaire de l'avant à l'arrière, on parle de carène tendue. Plus une coque sera longue, meilleurs seront sa vitesse et son comportement dans une mer formée. Un multicoque ne gîte pas, la longueur de flottaison est toujours la même, ce qui simplifie les calculs de l'architecte par rapport aux monocoques.
Étraves et Franc-bordLes étraves sont le commencement de la coque, la partie ouvrant la mer au reste du bateau. Pour une analyse correcte, il faut regarder le premier tiers de la carène pour vérifier la répartition des volumes et valider le type d'étrave. Les étraves inversées, par exemple, offrent une longueur de flottaison maximale et traversent les vagues et le clapot sans tanguer. La partie du bateau entre l'eau et le pont s'appelle le franc-bord. Un franc-bord important apporte du volume à la coque ou au flotteur. Cependant, les francs-bords verticaux et plats sont sensibles aux vagues qui déferlent dessus.
Fardage et ConfortLe fardage est la prise au vent de tout ce qui compose un bateau. Les plaisanciers recherchant souvent un maximum de confort à bord nécessitent un volume intérieur conséquent. L'architecte est alors souvent amené à augmenter les superstructures du bateau, augmentant par la même occasion le fardage.
Systèmes Antidérive et SafransIl existe trois sortes de plans antidérive sur les multicoques. Qu'elles soient de type sabres (coulissantes) ou pivotantes, les dérives permettent de faire évoluer cette surface de plan antidérive. Certains multicoques possèdent un plan antidérive fixe situé sous les flotteurs. Moins performants que les dérives, ils permettent un échouage facilité pour les modèles conçus à cet effet (renforcés). Si les deux flotteurs sont en permanence dans l'eau, c'est la forme en V qui obtient les résultats les plus probants. Sur les catamarans de sport ou trimarans qui naviguent avec un flotteur hors de l'eau, il est possible de créer une forme asymétrique pour générer un plan porteur au niveau du flotteur sous le vent. Chaque flotteur possède un plan porteur à l'inverse de l'autre. Ce système est assez performant tant que le flotteur au vent ne touche pas l'eau, mais naviguer avec les deux flotteurs dans l'eau fait perdre l'avantage des flotteurs asymétriques.
Ce sont les safrans qui dirigent le bateau et procurent les sensations au barreur. Ils participent également, au centre, au système d'antidérive. Positionnés sous la coque, généralement à l'arrière, ces safrans ne peuvent pas toujours être démontés facilement. Généralement pivotants ou coulissants, ces safrans sont amovibles. Pour les bateaux équipés de dérives, ces appendices sont les compléments idéaux pour un échouage facile.
Les Nacelles des Catamarans Habitables : Espace de Vie et Compromis
Les catamarans habitables se distinguent par l'intégration d'une nacelle, un espace installé entre les deux coques qui devient souvent un lieu de vie privilégié. Cependant, cette excroissance augmente le poids et le fardage du bateau. Quelques catamarans possèdent des nacelles indépendantes des coques, ce qui permet de créer trois espaces de vie totalement séparés pour un maximum d'intimité, et éventuellement de faciliter le démontage. Plus la nacelle sera grande, plus elle apportera de confort. En ce qui concerne la largeur, il est possible de faire chevaucher la nacelle sur les flotteurs pour augmenter au maximum le volume. Le gain en longueur est plus délicat. Mettre du volume vers l'avant augmente le poids, donc le risque d'enfournement, et vers l'arrière, soit l'architecte diminue le cockpit, soit il recule le cockpit au maximum.
La hauteur sous la nacelle, dite aussi hauteur de tunnel, a son importance également. Une hauteur de tunnel adéquate est importante, mais d'autres paramètres entrent en ligne de compte, tels que la longueur de la nacelle et la largeur du catamaran. Certains constructeurs ou propriétaires ajoutent un V sous cette nacelle pour limiter les coups de butoir sous les nacelles basses. Ce système, pour être efficace, doit être profond, assez large et solide, ce qui alourdit quelque peu le bateau.
Les Flotteurs des Trimarans : Volume, Performance et Stabilité
Situés de part et d'autre de la coque centrale, les deux flotteurs d'un trimaran sont son identité et son caractère. Le volume des flotteurs va déterminer en partie le comportement du trimaran.
Évolution du Design des FlotteursPour obtenir un bateau stable et puissant, les flotteurs devront avoir un maximum de volume. En contrepartie, la structure du bateau devra être solide et rigide pour supporter cette puissance, ce qui implique un poids et un coût supplémentaires. Les pionniers des trimarans n'avaient pas les connaissances actuelles en matériaux composites, il leur était compliqué de fabriquer une structure adéquate à ce genre de bateau. Pour ces raisons, les premiers trimarans possédaient de petits flotteurs. Ces flotteurs ont été les premiers à être utilisés pour des raisons de poids, de coût et de structure (connaissances techniques insuffisantes pour réaliser une structure légère, solide et rigide).
Flotteurs SubmersiblesSi le bateau est trop toilé, le flotteur s'enfonce sous l'eau, le trimaran prend une gîte importante, et le bras de liaison tape les vagues ou rentre dans l'eau, ce qui fait ralentir le bateau. Au près, cela ne génère qu'une perte de vitesse, mais au portant, ce coup de frein peut augmenter l'enfournement pour finir en retournement par l'avant (le trimaran sancit). Sur un trimaran équipé de ce genre de flotteur, il faut considérer que dès que le flotteur commence à se prendre pour un sous-marin, il faut réduire la voilure. Les défenseurs, de moins en moins nombreux, de ce genre de flotteurs expliquent que cela permet d'avoir un avertisseur sur la surpuissance éventuelle du bateau.
Flotteurs à Volume Égal au DéplacementAvec un volume correspondant au déplacement du bateau, un des flotteurs peut supporter le poids du trimaran à lui seul. En cas de navigation sur un flotteur, ce dernier est à fleur d'eau si l'eau est plate, mais en cas de vagues ou de survente violente, le flotteur se retrouve sous l'eau. Dans cette configuration, les causes et conséquences sont les mêmes que pour un trimaran avec des flotteurs submersibles. Avec ce genre de flotteur, il est conseillé de ne pas naviguer sur un seul flotteur.
Flotteurs à Grand VolumeIls ont fait leur apparition sur les trimarans de course, car ils apportent plus de puissance au bateau et donc plus de vitesse dans la brise. Avec ces flotteurs, il est possible de naviguer sur un flotteur, ce qui réduit la surface mouillée et la traînée. Plus le rapport volume flotteur/poids sera important, plus il sera facile et sécurisant de naviguer sur un seul flotteur.
La Gestion de la Largeur des Trimarans et les Solutions de Repliage
La largeur des trimarans pose souvent problème, notamment dans les ports ou pour le transport. Architectes et constructeurs ont développé des solutions diverses et variées pour y remédier.
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Systèmes de Repliage InnovantsLors du repliage, les bras de liaison, à l'aide de bielles, peuvent se déployer vers le ciel et les flotteurs se glissent sous la coque centrale. Ce système est rapide à mettre en œuvre et est particulièrement adapté au transport routier. Pour replier les flotteurs, il suffit parfois d'actionner des bouts pour que les bras de liaison tournent, positionnant ainsi les flotteurs vers l'arrière du bateau. Dans cette position, le pont des flotteurs est horizontal et les coffres de flotteurs sont accessibles. La longueur du bateau une fois repliée est augmentée, et le bateau conserve une stabilité correcte. Ce système rustique a l'avantage d'être économique. D'autres systèmes permettent aux bras de liaison de coulisser dans la coque centrale. La manœuvre est alors effectuée soit grâce à des bouts, soit à la force des bras, selon le poids des flotteurs.
Poids, Charge et Performances : L'Importance de la Précision pour les Multicoques
Pour être performant et sécurisant, un multicoque ne doit surtout pas dépasser son déplacement maximum. Les multicoques les plus légers sont généralement prévus pour la performance, et leur charge admissible est souvent restreinte. Le déplacement en charge, souvent appelé poids en charge, correspond au poids du bateau avec ses équipements, son équipage, ses réservoirs pleins et les consommables. La charge admissible, quant à elle, est la différence de poids entre le déplacement léger armé et le déplacement en charge.
Les Inexactitudes FréquentesIl est tentant de se fier aux documentations commerciales ou à l'acte de francisation, mais elles sont souvent fausses. Il arrive régulièrement de voir des bateaux avec un poids réel supérieur de 30% au poids annoncé. Les causes de ces erreurs peuvent être dramatiques. Le manque de rigueur du constructeur en est une ; mise à part les constructions très haut de gamme en infusion, il est impossible pour un constructeur de sortir deux coques au même poids. Une autre raison, que certains considèrent comme la pire, est la volonté marketing. Annoncer un bateau plus léger que la réalité donne l'impression au futur acheteur que son bateau sera plus performant, ce qui est flatteur.
Le cas des bateaux transportables est particulièrement révélateur à ce sujet ; il est excessivement rare de voir des bateaux transportables afficher le poids annoncé. Les remorques sont souvent étudiées pour le poids annoncé du bateau et non pour son poids réel. Le chauffeur de l'attelage se retrouve alors avec une remorque en surcharge avant même d'avoir installé quoi que ce soit à bord du bateau, et est donc hors la loi.
Le Windkart et les Plateformes Flottantes : Innovations pour le Loisir et l'Habitat
Le Windkart offre une nouvelle ouverture vers les sports de pleine nature, procurant des sensations uniques sur l'eau et dans le vent. Ce type d'embarcation est conçu pour être confortable et sécurisant. L'utilisateur est assis comme dans un hamac, avec une barre de maintien, bénéficiant d'une large stabilité. Le Windkart est également facile à piloter : un guidon permet de se diriger, et une seule écoute suffit pour accélérer ou ralentir. Très facile à monter, et pourvu d'une remorque de mise-à-l'eau, le Windkart permet d'embarquer petits et grands (y compris les grands-parents) en toute sécurité, vers de nouveaux horizons mêlant sécurité et fun dès les premiers bords. Confortablement assis face à la mer dans son trampoline-transat, il se manœuvre intuitivement grâce à son système de barre à guidon, comme un vélo. Sa construction en polyéthylène moto-moulé ne craint ni galets ni cales, et son châssis en aluminium lui confère robustesse et une bonne durée de vie quasiment sans entretien.
Parallèlement, les flotteurs de type catamaran sont utilisés pour des plateformes de conduite et des maisons flottantes. Ces flotteurs sont fabriqués à partir de PE vierge et sont standard remplis d’EPS. Les flotteurs modèle-T ne sont pas remplis d’EPS, car ils sont destinés à être utilisés comme réservoirs. La structure la plus populaire est le catamaran, composée de deux rangées de flotteurs, chaque rangée étant constituée d'un flotteur avant, de plusieurs flotteurs milieu et d'un flotteur arrière. Une fois les flotteurs montés, ils ne peuvent pas bouger. La plateforme en acier empêche les mouvements verticaux, tandis que la conception des parois verticales des flotteurs empêche les mouvements horizontaux. Grâce à une largeur personnalisée, un flotteur a un volume donné, dans lequel il est recommandé de ne pas charger plus de 70 % du volume.
Panorama de Catamarans et Voiliers Légers Emblématiques
L'histoire de la plaisance est jalonnée de conceptions innovantes qui ont marqué leur époque et continuent d'inspirer. Parmi les centaines de modèles construits depuis les années 50, certains sont devenus des références.
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