Le 49er est une classe de dériveur monotype à deux équipiers, un barreur et un équipier, dont le design révolutionnaire est attribué à Julian Bethwaite, fils de Frank Bethwaite. Cette embarcation est considérée comme une prouesse technologique, fruit d'une évolution marquante dans le monde des dériveurs de haute performance.
Genèse du 49er : Héritage des 18 pieds australiens
La conception du 49er s'inspire fortement des 18 pieds australiens et des International 14, intégrant des modifications significatives qui ont propulsé l'évolution des dériveurs de haute performance. Les 18 pieds australiens, célèbres skiffs, ont connu un développement spectaculaire, attirant un large public dans la baie de Sydney entre 1827 et 1975 grâce à leurs gréements impressionnants. Bien que spectaculaires, ces embarcations n'étaient pas plus rapides que les dériveurs apparus après 1960.
Un tournant majeur survint en 1975, lorsque David Porter remporta le championnat du monde avec un skiff équipé par trois personnes et barré du trapèze. Ce concept novateur permettait au bateau de planer continuellement, tant au près qu'au portant, par des vents de 9 nœuds et plus, une première mondiale. La vitesse de ces bateaux augmenta considérablement, les propulsant au rang des monocoques les plus rapides. Leurs performances exceptionnelles captivèrent les médias et la télévision mondiale.
Le développement des ailes et des gréements de grande taille entraîna une augmentation significative des tensions de haubans et des compressions de mât. La coque des 18 pieds modernes, pesant seulement 85 kg, doit supporter une tension d'une tonne de chaque côté (haubans), 500 kg sur l'étai et 3 tonnes au pied de mât. Ces contraintes extrêmes réduisent la durée de vie des coques, qui perdent leur potentiel de vitesse en un an et se délaminent en deux ans, même avec une construction soignée. L'utilisation de l'époxy, qui n'absorbe pas l'eau de mer, permet de limiter la prise de poids au fil des années.
L'augmentation de la vitesse des 18 pieds entraîna une hausse proportionnelle du vent apparent, rendant les gréements massifs très physiques à manœuvrer, avec des voiles difficiles à border et des bout-dehors atteignant 8 mètres. De nombreux réglages furent introduits pour réduire la puissance par vents forts et lors des rafales, augmentant la complexité des bateaux. Dans les années 1980, le nombre d'équipiers capables de maîtriser ces embarcations diminua.
Lire aussi: Maraîchage Sans Pesticides
Innovations clés : Simplification et performance
Julian Bethwaite apporta une simplification majeure en supprimant les bout-dehors orientables au profit d'un bout-dehors fixe et en aplatissant la chute du spi, inventant ainsi le spi asymétrique. Ces innovations permirent aux bateaux, comme le 49er, de descendre plus efficacement dans le vent.
Une révolution toucha également les gréements dormants. Les 18 pieds utilisaient des mâts en alliage (aluminium) capables de cintrer au milieu pour aplatir la grand-voile par vents forts, ce qui détendait les haubans et l'étai, empêchant le bateau de bien pointer au vent et pouvant provoquer des vibrations destructrices. Des jambes de force hydrauliques étaient utilisées pour maintenir la tension du gréement.
Bethwaite opta pour un bas-de-mât en alliage relativement raide, maintenu par deux étages de haubans, dont un sur barres de flèche au capelage. Cette conception permet à la tête de mât, très souple, de cintrer latéralement sous le vent, refermant la chute de la grand-voile en suivant la courbure du mât. Le vent provoque un léger cintrage latéral du mât, tendant la chute. Si le vent augmente, le centre de pression recule, faisant cintrer le mât, ce qui aplatit le haut de la voile et ouvre la chute sans nécessiter de réglage de l'écoute. Sur une grand-voile entièrement lattée, l'étarquage du cunningham facilite le cintrage du mât, réduisant la tension de la chute nécessaire pour ouvrir la voile. Ce système réagit plus rapidement aux réglages du hale-bas et du cunningham, permettant une ouverture de la voile dans des risées plus faibles. Bethwaite considérait ces gréements comme une des principales raisons pour lesquelles les skiffs, comme le 49er, sont peu sensibles au poids de l'équipage.
Les comportements dynamique et aérodynamique de ces gréements diffèrent considérablement des gréements traditionnels. Leurs avantages résident dans leur simplicité, leur légèreté, leur autorégulation et leur efficacité, avec un point d'autorégulation ajustable au poids de l'équipage et aux conditions météorologiques. Ces gréements se sont avérés simples à manier et capables de performances exceptionnelles.
Les 18 pieds modernes et le 49er sont des modèles de simplicité. Auparavant, les concepteurs pensaient que les équipages devaient ajuster leur bateau pour obtenir les formes de voiles appropriées en fonction du vent et de la mer. L'idée d'un gréement dynamique était novatrice.
Lire aussi: Supports proposés pour les stages de voile
Ailes et Cockpit : Ergonomie et réduction de la traînée
Initialement, les ailes étaient fixées sur le plat-bord du bateau par une charnière et se repliaient sous le vent grâce à un élastique. Elles furent ensuite montées fixes, angulées au-dessus de l'horizontale. Pour améliorer leur praticabilité, le tube fut relié à la coque avec un filet, puis avec un trampoline de catamaran, facilitant les manœuvres et permettant aux équipiers de se déplacer plus aisément.
Un effort particulier fut consacré à la réduction de la traînée, tant aérodynamique qu'hydrodynamique. Les barres de flèche furent profilées et angulées pour s'aligner avec le vent apparent, et les jointures ailes-coque furent profilées. La forme des coques fut également modifiée, avec des ajustements de quelques millimètres ayant un impact significatif sur le comportement à haute vitesse. La longueur et l'angle des entrées d'eau furent également optimisés pour améliorer le comportement dans les vagues.
Ces recherches sur l'amélioration de la traînée, influencées par Julian Bethwaite, introduisirent des remaniements profonds dans l'histoire des 18 pieds. Bruce Farr domina les années 1970 avec des bateaux axés sur les gréements, tandis qu'Ian Murray perça dans les années 1980 avec des bateaux plus petits, introduisant les ailes. Les bateaux devinrent alors plus toilés, grands et lourds. Des mesures de vitesse sur un 18 pieds par 7-8 nœuds de vent montrèrent que le bateau atteignait une moyenne de 7-8 nœuds. Le fait d'aller aussi vite que le vent est remarquable, mais le plus important est que le bateau évoluait dans ses lignes d'eau (non déjaugé), alors que sa vitesse de carène est de 5,7 nœuds.
Caractéristiques hydrodynamiques et aérodynamiques du 49er
L'évolution des 18 pieds a permis d'éliminer le pic de traînée, considéré comme inhérent à toute coque capable de faire une vague. Julian Bethwaite a réussi à transférer ces caractéristiques sur le 49er. La traînée des différentes parties du 49er (coque, appendices, gréement) est inférieure à celle de n'importe quel autre skiff. Hydrodynamiquement, grâce au savoir-faire des 18 pieds, et aérodynamiquement, grâce à une coque plus basse et sans cloisons externes, les ailes sont plus petites et reliées harmonieusement à la coque, le tout restant profilé. Les ailes sont situées à moins d'un mètre de la surface, où le vent est le plus lent en raison de la friction. De même, la prolongation de la grand-voile au pied de mât améliore le rendement grand-voile-foc et les écoulements au niveau de la bôme, réduisant considérablement la traînée.
Le poids total d'un 18 pieds atteint 450 kg, dont 230 kg d'équipage au rappel à 3,58 mètres du centre du bateau, développant un moment de redressement de 824 kg.m-1. La distance entre le centre vélique et le centre de dérive est de 3,65 mètres. Les entrées d'eau en V sont conçues pour éviter les chocs et assurer la stabilité directionnelle à environ 10 nœuds au près, une vitesse permettant au bateau de rester déjaugé dans les vagues et les manœuvres. Les sections centrales assurent une transition entre les sections avant et arrière, conservant un volume minimal pour éviter que le bateau ne retombe complètement lorsqu'il arrête de planer. Les sections arrière, fruit de six années de développement sur les skiffs, permettent au bateau de planer rapidement sans augmentation de la traînée, avec des clins pour améliorer la stabilité directionnelle. L'époxy offre une plus grande élasticité et imperméabilité que le polyester.
Lire aussi: Entreprise Radiée : La Voile Bleue
Réglages et appendices
Le 49er offre plusieurs réglages pour ajuster la puissance de la voile : l'étarquage de la grand-voile, le cunningham et le hale-bas. Les équipages préférant naviguer avec du hale-bas utiliseront moins de cunningham et réguleront la grand-voile, ce qui donne une meilleure réponse avec moins de tension d'écoute.
La dérive et le safran ont des formes et des sections différentes car ils n'ont pas le même rôle. La dérive interagit avec la coque et le safran pour empêcher celui-ci de caviter. Elle contrebalance la force exercée dans les voiles et travaille généralement avec un angle maximum de 2° par rapport à la route du bateau. Le safran, quant à lui, est la plupart du temps dans l'axe du bateau, mais peut prendre beaucoup d'angle pendant les manœuvres sans décrocher ni caviter.