Le monde de la navigation est riche de divers types de voiliers, chacun avec ses particularités. Parmi eux, le trimaran, un navire à triple coque, se distingue par sa conception et ses dynamiques de navigation uniques. Si son origine est aussi ancienne que celle du catamaran, le trimaran a progressivement gagné en popularité, notamment pour la navigation de plaisance et la course à la voile. Cependant, ses spécificités peuvent rendre sa maîtrise complexe et, en cas de difficultés, sa localisation peut relever d'un véritable exercice de géométrie.
Genèse et Évolution du Trimaran : Des Origines Anciennes aux Modèles Modernes
L'histoire des multicoques, et par extension des trimarans, est profondément enracinée dans les traditions maritimes ancestrales. Les premiers bateaux à balancier double, par exemple, ont été développés par les Austronésiens et sont encore largement utilisés aujourd'hui par les pêcheurs traditionnels de l'Asie du Sud-Est. Ces embarcations se sont développées à partir des bateaux à balancier simple plus anciens, comme moyen de faire face au problème de l'instabilité de ces derniers lors des virements de bord sous le vent. Des navires de guerre à balancier double ont été largement utilisés en Asie du Sud-Est depuis l'Antiquité jusqu'au début de la période moderne, avec des exemples notables tels que le karakoa, le lanong, le kora kora, le knabat bogolu, et les navires de Borobudur. Le lanong des iranuns, un navire de guerre à balancier double originaire des Philippines, était par exemple utilisé dans les marines des sultanats de Maguindanao et de Sulu du XVIIIe à la fin du XIXe siècle.
Le trimaran moderne, tel que nous le connaissons aujourd'hui, est le fruit d'une évolution plus récente. Le développement amateur du trimaran à voile moderne a commencé en 1945 avec les efforts de Victor Tchetchet, un émigré ukrainien aux États-Unis, à qui l'on attribue également la création du terme « trimaran ». Victor Tchetchet a construit deux trimarans en contreplaqué marin qui mesuraient environ 24 pieds (7,3 mètres) de long, marquant une étape importante dans la conception de ces voiliers. Dans les années 1950 et 1960, Arthur Piver a conçu et construit des trimarans en kit en contreplaqué. Bien que ces modèles aient été adoptés par d'autres constructeurs amateurs, ils étaient considérés comme lourds et peu respectueux de la mer selon les normes modernes. Néanmoins, certains d'entre eux ont réalisé des traversées océaniques, prouvant la faisabilité des trimarans pour de longs voyages. Au fil du temps, les catamarans et trimarans de plaisance ont continué à gagner en popularité, particulièrement dans les années 1960 et 1970.
Aujourd'hui, les trimarans ont traversé à la fois l'Atlantique et le Pacifique, attestant de leur robustesse et de leur capacité à affronter les océans. Cette évolution constante a permis l'émergence de modèles variés, allant des navires de plaisance aux imposants ferries. Les plus grands modèles existants, tels les grands car-ferries Austal de 127 m (HSC Benchijigua Express) et 102 m, ou ceux en projet, sont des NGV (naviguant à plus de 35 nœuds) destinés au transport de passagers et de véhicules. Il existe également des navires trimarans à coque centrale fine et petits flotteurs, généralement peu motorisés pour leur taille. Ce sont souvent des modèles expérimentaux comme le 21 m Ilan Voyager ou le 35 m Cable and Wireless Adventurer de Nigel Irens, qui repoussent les limites de l'architecture navale.
Architecture et Principes de Conception Spécifiques aux Trimarans
Le trimaran se caractérise par sa structure à trois coques : une coque centrale principale et deux flotteurs latéraux, reliés à la coque centrale par des bras de liaison. Ces bras peuvent être de simples tubes, des poutres de forme évolutive, ou des caissons plus importants qui peuvent même être en partie habitables. La stabilité transversale du trimaran est principalement assurée par la grande largeur du bateau, conférée par l'écartement de ses flotteurs. Cette conception signifie qu'il n'y a pas de quille lestée sur la coque centrale, contrairement aux monocoques.
Lire aussi: Maîtriser l'aire de baignade
Le plan anti-dérive est un élément crucial sur un trimaran. Il est généralement assuré soit par une dérive relevable centrale, située dans la coque principale, soit par des dérives positionnées sur les flotteurs. Cette flexibilité dans le choix du plan anti-dérive est une des adaptations nécessaires à la navigation sur multicoque.
Un concept clé dans la conception des trimarans est celui du dièdre. En géométrie, un dièdre est une figure formée par deux demi-plans limités par une même droite. Dans le contexte d'un trimaran, on dit d’un trimaran dont les flotteurs touchent l’eau en même temps lorsqu’il est à l’arrêt qu’il a peu de dièdre. Avoir un trimaran avec peu de dièdre permet d’avoir un bateau stable au mouillage, car il ne se balancera pas d'un flotteur sur l'autre. Cela permet également d'obtenir un bateau plus puissant dans la brise, avec moins de gîte.
À l'inverse, un trimaran avec un dièdre important aura le flotteur au vent qui touchera moins souvent et moins fort le clapot et les vagues par mer formée. Cela évitera au bateau de recevoir ces coups de butoir qui ralentissent le bateau. Ces chocs répétés sous le flotteur au vent fragilisent les bras de liaison, donc moins ça touche, moins le bateau souffre. La forme et le volume des flotteurs, la largeur du bateau, et son poids, influencent la manière dont le flotteur au vent se soulagera plus ou moins vite ; c'est ce que l'on appelle le dièdre dynamique.
Il est bien clair qu'il est difficile de savoir ce qui est préférable en termes de confort et de vitesse entre ces deux approches. La solution idéale, comme souvent en architecture navale, est un savant compromis entre ces deux composantes. Le plus souvent, on trouve des flotteurs qui touchent l'eau au mouillage avec des flotteurs en V (Plans D. Newick, I. Farrier), ou à l'inverse, des trimarans avec des flotteurs volumineux aux formes porteuses mais au dièdre statique important (Plans E. Lerouge, D. H. ). La diversité des approches témoigne de la complexité de l'optimisation des performances et du confort.
Par rapport au risque de chavirage, le trimaran est souvent considéré comme un peu plus sûr que le catamaran dans certaines conditions. En effet, lorsque le vent forcit, le flotteur sous le vent s'enfonce en freinant la progression, ce qui peut servir d'avertissement. Cependant, cela implique aussi qu'il faut surtoiler ce type de voilier pour arriver à décoller la coque centrale et atteindre des performances optimales. Pour un voilier destiné à la croisière, la formule trimaran est beaucoup moins répandue que celle du catamaran, principalement parce que le trimaran est plus complexe et donc plus coûteux à construire.
Lire aussi: Bienfaits de la piscine pour le dos
Dynamiques de Navigation : Le Cas du Trimaran Hauturier "Quetzalcoatl"
La navigation sur un trimaran présente des caractéristiques très différentes de celles d'un monocoque, comme en témoigne l'expérience vécue à bord de "Quetzalcoatl", un trimaran hauturier en aluminium de 15 m et de 10 tonnes, équipé d'une dérive pouvant porter le tirant d'eau (TE) à 3m. Les réglages nécessaires sont loin de ceux dont un marin aurait l'habitude sur un monocoque.
Un premier constat notable concerne le comportement au près. Quand le génois est bordé à fond, le bateau a tendance à loffer. Ce comportement peut être surprenant pour un habitué des monocoques, où un génois bien bordé contribue généralement à stabiliser la route.
Une autre particularité apparaît lorsque le vent monte. Quel que soit l'allure, le trimaran part au loffe, et jamais à l'abattée, sauf sous l'effet d'une houle 3/4 arrière sous le vent, ce qui est considéré comme normal. Si l'on réduit la grand-voile (GV) ou si on la dévente en l'aplatissant pour soulager le pilote, qui doit d'ailleurs maintenir la barre 5 à 7° sous le vent pour compenser, cela ne change rien au comportement du bateau. Cela suggère une force majeure qui persiste malgré les ajustements classiques de la grand-voile.
En navigation au grand largue, d'autres défis se présentent. Si l'on réduit la GV pour éviter de déventer la voile d'avant, le trimaran devient mou et sa vitesse chute. À l'inverse, si la GV est entièrement déployée, il est nécessaire de la border plus que sur un monocoque, souvent jusqu'à un maximum de 45° par rapport au centre du bateau. Si la GV est bordée davantage, elle dévente la voile d'avant, rendant de nouveau le bateau mou. Si elle est moins bordée, le bateau perd un peu de vitesse. Tout indique que c'est principalement la voile d'avant qui impacte la route du trimaran. Cette observation est d'autant plus confirmée par le fait que, dans un vent fort (30-35 nœuds), il est possible de garder la GV haute sans voile d'avant. Une expérience a même montré qu'après une montée soudaine du vent, l'équipage a pu affaler le génois et prendre deux ris sur la grand-voile, naviguant efficacement avec la seule grand-voile. Ces éléments mettent en lumière la prépondérance de la voile d'avant dans la gestion de la route et de la performance d'un trimaran, un aspect fondamental qui le distingue des monocoques.
Lire aussi: Maîtriser l'immersion