L'évolution de la classe IMOCA représente l'un des chapitres les plus dynamiques de l'architecture navale contemporaine. Au cœur de cette discipline exigeante, le choix des appendices - foils ou dérives - constitue le point de rupture technologique majeur, redéfinissant non seulement les performances pures, mais également la philosophie même de la construction navale de compétition.
La mécanique des appendices : dérive contre foil
Pour comprendre la distinction technique, il faut revenir à la fonction première de ces appendices. Chaque voilier du Vendée Globe est équipé soit de foils, soit de dérives. Une dérive est une pièce immergée sous le voilier qui aide à limiter les mouvements latéraux et à maintenir la stabilité directionnelle. Elles sont comme des ailes sous-marines qui permettent d’éviter les dérapages latéraux dus aux effets du vent. Sur les bateaux du Vendée Globe, il y a deux dérives : une dérive à tribord (droite) et une dérive à bâbord (gauche) au niveau de la quille. Elles sont rétractables, c'est-à-dire qu’elles sont remontées ou immergées en fonction de la gîte (l'inclinaison du bateau), afin que le skipper garde le cap souhaité. À quai, les dérives sont relevées et donc visibles sur le pont.
À l'opposé, les foils sont des plans porteurs fixés de part et d'autre de la coque. Leur rôle est de soulever la coque hors de l'eau, ce qui réduit la résistance hydrodynamique et fait exploser la vitesse. Quand le bateau atteint une certaine vitesse, le foil dévie l’eau vers le bas. Cette « aile » pousse vers le haut et fait monter le bateau au-dessus de l’eau. Cela permet à la fois de corriger l’inclinaison du bateau mais aussi de réduire le contact de l’eau avec la coque. Ça donne l’impression que le bateau vole au-dessus des vagues. En résumé, tu peux comparer le foil à ta main, si tu la plonges sous l’eau en la bougeant vite, tu sentirais qu’elle est poussée vers le haut.
L'innovation à l'épreuve des contraintes physiques
Les IMOCA volants supportent des contraintes énormes, notamment en termes de « slamming », les chocs avec la mer à haute vitesse. Plus d’un a dû retourner au chantier pour renforcer ses fonds. Les foils possèdent quand même un point faible : ils sont fragiles. Durant la 9e édition en 2020, suite à un problème structurel sur son foil bâbord (gauche), Thomas Ruyant a été contraint de le scier pour pouvoir reprendre la course. Sébastien Simon a lui aussi subi une avarie de foil après avoir heurté un OFNI, il a été contraint d’abandonner. Récemment, pendant la 10e édition, Clarisse Crémer a eu un problème de vérin qui l’empêchait de bouger son foil correctement.
La recherche constante de performance impose des défis structurels complexes. Pour les foils, qui ont de gros besoins en carbone pour le cisaillement, la mise en œuvre de matériaux alternatifs reste un défi. À l'inverse, l'apport en basalte dans les dérives semble plus accessible. Rappelons que les deux types d'IMOCA sont échantillonnés pour répondre aux mêmes contraintes physiques : mêmes chocs à la mer, mêmes vitesses, mêmes voiles, mêmes gréements, mêmes quilles, mêmes efforts, mêmes stabilités.
Lire aussi: Guide comparatif : Chaleur tournante ou air brassé ?
Vers une construction bas carbone : le défi de la matière
La tendance fibre naturelle traverse tous les secteurs. Dans une démarche prospective, l'équipe de Gildas Plessis a soumis un projet documenté pour un IMOCA bas carbone, prouvant qu'une course au large alternative est possible. L’écart de masse entre un sandwich contemporain en carbone HR et une unité en contreplaqué de feuillus nordiques avec de la roche volcanique tissée est estimé à environ 500 kg. Ce surpoids, intégré avec 10 % d’inflation technique pour sécuriser le calcul, pourrait être réduit. L’étude montre qu’un IMOCA à dérives produit avec ces matériaux alternatifs enregistrerait un écart de traînée oscillant entre - 1,8 % et - 2,4 % par rapport à un IMOCA carbone, se traduisant par un temps de course différent de seulement 1 à 1,5 jour sur un Vendée Globe.
D'un point de vue économique, la différence est saisissante. La mise en forme d’une unité ultra performante à bouchains et en contreplaqué offre la possibilité de produire sur la base d’un kit, transformant l'outillage en voilier lui-même. Pas de préforme, plus de moule (grosse économie). Un chantier naval spécialisé dans le bois époxy (Kaori Concept) estime son assemblage à sept mois à cinq personnes. On peut donc raisonnablement imaginer qu’un voilier décarboné coûte de l’ordre de sept fois moins cher qu’un voilier très fortement carboné. Ces données offrent une perspective fascinante quand on sait que le carbone HR émet 20 tonnes de CO2 par tonne, contre seulement 3 tonnes pour le basalte.
La gestion de l'énergie et l'autonomie en course
Au-delà des appendices, la gestion énergétique est cruciale. Chaque IMOCA est équipé d’un moteur qui sert essentiellement à charger les batteries. L’hydrogénérateur permet de produire de l’électricité en plongeant une hélice dans l’eau, laquelle se met à tourner grâce à la vitesse du bateau. Plus efficace que l’éolien et le photovoltaïque, l’hydrogénérateur permet une bonne autonomie. L’organisation du Vendée Globe a annoncé qu’en 2028, les skippers n’auront pas le droit d’utiliser un moteur fonctionnant avec une énergie fossile pour produire de l’électricité, imposant une transition vers les énergies renouvelables.
Lire aussi: Distance nautique : le guide complet
Lire aussi: Choisir entre Air Brassé et Froid Ventilé