Diriger un voilier, qu'il soit petit ou grand, nécessite une compréhension approfondie de certains principes fondamentaux de la navigation. Contrairement à un bateau à moteur, dont la vitesse est régulée par un moteur, un voilier utilise la force du vent pour avancer, tourner et, de manière cruciale, freiner. Cette spécificité implique une gestion active de la voilure et une lecture constante des éléments naturels. Savoir freiner un bateau est essentiel pour assurer la sécurité à bord et autour de l'embarcation, permettant d'éviter les accidents lors des arrivées au port, des manœuvres complexes ou des situations d'urgence. Cette compétence est d'autant plus vitale lorsque l'on navigue en solitaire, où toutes les manœuvres incombent à une seule personne.
La complexité du freinage à la voile est accentuée par la nature dynamique du vent, qui peut changer de direction à tout moment. Il peut ainsi provenir de l'avant, de l'arrière, ou encore des côtés de l'embarcation, exigeant une adaptabilité constante de la part du barreur. C'est pourquoi il est impératif de connaître les techniques spécifiques permettant de freiner un voilier selon l'allure par rapport au vent : au près, au largue, ou au vent arrière. Ces techniques se basent sur quelques étapes fondamentales de réglage de la voilure.
Sur un trimaran, un type de multicoque réputé pour sa vitesse et sa puissance, la gestion du freinage et de la réduction de vitesse prend une dimension particulière. La capacité de ces bateaux à atteindre des allures élevées et à voler sur l'eau, comme en témoignent certaines configurations à foils, rend la maîtrise de la décélération non seulement une question de confort, mais aussi de sécurité primordiale. Les caractéristiques architecturales uniques des trimarans, telles que leurs foils, leurs safrans déportés, le volume de leurs flotteurs et leur gréement, influencent directement leur comportement et, par extension, les méthodes les plus efficaces pour les ralentir ou les arrêter.
Les Fondamentaux du Freinage à la Voile et leurs Applications aux Multicoques
Le principe général du freinage d'un voilier, qu'il s'agisse d'un petit dériveur ou d'un grand multicoque, repose sur une logique simple mais exigeante : il est ainsi logique de mettre les voiles dans le fil du vent pour s'arrêter. Cette manœuvre consiste à priver la voile de son incidence au vent, réduisant ou annulant la poussée propulsive. Cependant, la mise en pratique n'est pas si simple, puisqu'il faut faire attention pour ne pas virer de bord de manière incontrôlée, ce qui pourrait engendrer des situations dangereuses, notamment en présence d'obstacles ou d'autres embarcations.
Les techniques de freinage varient en fonction de la direction du vent par rapport au bateau. En particulier, le freinage d’un voilier au près s’applique lorsque l’embarcation fait face au vent. Dans cette allure, la voile est déjà peu efficace pour la propulsion, et la déventer complètement par un réglage approprié ou en choquant la feuille permet de stopper la progression. La technique est la même pour freiner à partir du largue, c'est-à-dire lorsque le vent souffle du côté du bateau à voile. Ici, il s'agira de choquer progressivement la ou les voiles afin qu'elles cessent de générer de la portance, ou de faire remonter le bateau au vent pour le déventer.
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Il est cependant nécessaire d’appliquer une technique spécifique pour faire arrêter le voilier lorsque le vent souffle par derrière. Dans ce cas, où le vent pousse le bateau, il sera indispensable de lofer l’embarcation à voile en actionnant la barre. Lofer signifie orienter la proue du bateau plus près du vent, ce qui a pour effet de déventer progressivement la grand-voile, la rendant moins propulsive et augmentant la résistance hydrodynamique du bateau par l'orientation de sa coque. Cette manœuvre permet de réduire la vitesse de manière contrôlée. Pour les navigateurs solitaires, la conception du bateau est un facteur clé pour faciliter ces manœuvres. Des fabricants comme ERPLAST proposent des bateaux à voile innovants qui facilitent la navigation, même en solitaire. Ce fabricant de voilier 100 % français propose une qualité de conception de première classe et se démarque par sa longue expertise, avec des modèles spécialement conçus pour permettre à une seule personne de faire toutes les manœuvres. Ces bateaux, qu'il s'agisse de catamarans, de foilers ou de dériveurs, sont adaptés à chaque gabarit de matelot, des modèles XS et S ou l'OPTILENE pour initier les enfants à la voile, aux M et L pour les adolescents et adultes.
Comportement Dynamique du Trimaran et Implications pour la Maîtrise de la Vitesse
Les trimarans se distinguent par des caractéristiques de conception qui confèrent une vitesse et une stabilité exceptionnelles, mais qui exigent également une compréhension nuancée pour les manœuvres, y compris le freinage. Le passage des monocoques aux multicoques, en particulier aux trimarans, révèle des différences de comportement significatives. Un navigateur habitué aux monocoques notera que les réglages sont très différents.
L'Influence Cruciale des Voiles et du Gréement
Sur un trimaran, la configuration des voiles et du gréement joue un rôle prépondérant dans la gestion de la puissance et, par conséquent, de la vitesse. Les observations d'un navigateur sur le trimaran hauturier en aluminium "Quetzalcoatl" de 15 m illustrent bien ces spécificités. Il constate par exemple que, quand il est au près et qu'il borde à fond son génois, le bateau a tendance à loffer. De même, quand le vent monte, quelle que soit l'allure, le trimaran part au loffe, jamais à l'abattée, sauf sous l'effet d'une houle 3/4 arrière sous le vent, ce qui est considéré comme normal. L'expérience montre que si la grand-voile est réduite ou déventée en l'aplatissant pour soulager le pilote, qui doit mettre la barre 5 à 7° sous le vent pour compenser, cela ne change rien de manière significative au comportement de loffe.
Au grand largue, la situation est également particulière. Si la grand-voile est réduite pour éviter de déventer la voile d'avant, le trimaran devient mou et la vitesse tombe. Pour maintenir la performance, il est souvent nécessaire de garder la grand-voile en grand, mais de la border plus que sur un monocoque, généralement jusqu'à un maximum de 45° par rapport au centre du bateau. Border davantage risquerait de déventer la voile d'avant, rendant le bateau mou, tandis qu'un bordage insuffisant entraîne une perte de vitesse. Ces observations indiquent clairement que c'est principalement la voile d'avant qui impacte la route du trimaran. Il a même été constaté que dans un vent fort (30-35 nœuds), il était possible de garder la grand-voile haute sans voile d'avant, comme lors d'un incident où le génois a été affalé pour prendre deux ris suite à une montée soudaine du vent. Le gréement fractionné (Grand-voile, Solent, Trinquette) est conçu pour faciliter les manœuvres en équipage réduit, notamment en couple, offrant une flexibilité cruciale pour adapter la surface de voilure et, par conséquent, la puissance du bateau.
Le choix du type de gréement a aussi son importance. Un gréement élancé, caractérisé par un mât haut et souvent une bôme plus courte, offre une performance accrue aux faibles angles d'incidences, comme au près ou lorsque le bateau rapide génère 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, ce qui demande une attention particulière à la réduction de voile pour freiner efficacement. À l'inverse, un gréement ramassé, avec un petit mât et parfois une longue bôme, est optimisé pour une performance accrue au vent arrière. La configuration du gréement est donc un élément clé à considérer dans l'anticipation des manœuvres de réduction de vitesse.
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Architecture Spécifique des Trimaran et ses Impacts
L'architecture d'un trimaran est pensée pour la vitesse et la stabilité, avec des éléments clés qui influencent directement le comportement du bateau et sa capacité à gérer sa vitesse.
Les Foils et Dérives
Une image illustre l'intégration d'un vérin hydraulique pour contrôler l’angulation d’un foil, une technologie de pointe sur les multicoques. La dérive courbe qui sort du puits, comportant une partie immergée générant de la portance, permet de régler l’assiette du bateau en fonction de la vitesse et de l’état de la mer en la basculant d’avant en arrière dans le haut du puits. Ce type de réglage existe par exemple sur le Flying Phantom, bien qu'il utilise une vis sans fin actionnée par un bout en continu.
De plus près, on remarque aussitôt les foils à poste sur les flotteurs et, pour peu que l’on jette un œil aux safrans déportés sur les flotteurs, on comprend que l’engin est équipé pour voler ou tout comme. Martin Fisher, grand spécialiste des multicoques et des foils ayant travaillé sur le Groupama C et le Flying Phantom, a conçu un trimaran dont les foils ont la forme d’un « S » très modéré et ne sont pas dessinés pour faire voler le bateau complètement. Contrairement aux anciens ORMA 60, ce type de bateau est équipé avec des safrans en « T » qui stabilisent l’assiette du bateau. Ces systèmes sophistiqués de foils et de dérives, en augmentant la portance et en stabilisant le bateau, contribuent à sa vitesse mais nécessitent également une gestion précise pour modérer celle-ci.
Les Safrans
Les safrans sont les organes directeurs du bateau et sont responsables des sensations ressenties par le barreur. Ils participent également au système d'antidérive. Qu'ils soient positionnés sous la coque, généralement à l'arrière et non démontables facilement, ou qu'ils soient pivotants ou coulissants et amovibles, ils jouent un rôle crucial. Pour les bateaux équipés de dérives, ces appendices sont les compléments idéaux pour un échouage facile. Leur bonne réactivité est essentielle pour les manœuvres de loffe nécessaires au freinage au vent arrière.
Forme des Coques et des Flotteurs
Le bateau décrit, avec ses étraves très inversées et ses flotteurs marqués par des redans nerveux, affiche une conception résolument moderne. Les étraves inversées, maximisant la longueur de flottaison, traversent les vagues et le clapot sans tanguer excessivement. L'œuvre vive, toute partie située sous la ligne de flottaison, est cruciale : de sa forme dépendra la capacité de charge, la vitesse et le passage en mer du bateau. Les sections en V, par exemple, améliorent le passage en mer mais supportent mal la charge et développent une forte surface mouillée, ce qui les rend moins performantes par petit temps. Les formes asymétriques sur les flotteurs de certains trimarans ou catamarans de sport, plus volumineuses vers l'extérieur et plus aplaties vers l'intérieur, créent un plan antidérive efficace lorsque le bateau navigue avec un flotteur hors de l'eau. 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, ce qui souligne la nécessité de mécanismes de freinage efficaces à haute vitesse.
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Un multicoque, par nature, ne gîte pas. L'architecte n'a donc pas besoin de faire des calculs savants pour savoir de combien la longueur de flottaison s'allongera selon l'angle de gîte, comme c'était le cas notamment sur les Classe J. La longueur de flottaison reste toujours la même. Cependant, cela ne signifie pas l'absence de risques. Les flotteurs, situés de part et d'autre de la coque centrale, sont l'identité et le caractère d'un trimaran. Leur volume est un facteur déterminant pour le comportement général. Pour 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 du poids et un coût supplémentaire.
Historiquement, les pionniers des trimarans, sans les connaissances actuelles en matériaux composites, rencontraient des difficultés pour fabriquer une structure adéquate. Pour ces raisons, les premiers trimarans possédaient de petits flotteurs, plus faciles à construire avec les techniques de l'époque, limitant ainsi le poids, le coût et les défis structurels. Toutefois, avec ce type de flotteur, si 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 brutal peut augmenter le risque d'enfournement, pouvant potentiellement 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 ces flotteurs, de moins en moins nombreux, expliquent que cela permet d'avoir un avertisseur sur la surpuissance éventuelle du bateau, signalant la nécessité de freiner ou de réduire l'effort propulsif.
Avec un volume de flotteur 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 la mer est plate, mais en cas de vagues ou de survente violente, le flotteur se retrouve sous l'eau. Dans cette configuration, les causes et les conséquences sont les mêmes que pour un trimaran avec des flotteurs submersibles, et il est conseillé de ne pas naviguer sur un flotteur dans ces conditions.
Les flotteurs de grand volume 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, réduisant ainsi la surface mouillée et la traînée. Plus le rapport volume flotteur/poids sera important, plus il sera facile et sécurisant de naviguer sur un flotteur, permettant des vitesses élevées et nécessitant des systèmes de freinage adaptés.
Poids et Déplacement
Pour être performant et sécurisant, un multicoque ne doit surtout pas dépasser son déplacement maximum. Le déplacement en charge, souvent appelé poids en charge, représente le poids du bateau avec ses équipements, son équipage, ses réservoirs pleins et les consommables. La charge admissible est la différence de poids entre le déplacement lège armé et le déplacement en charge. Les multicoques les plus légers sont généralement prévus pour la performance, leur charge admissible est souvent restreinte.
Il est tentant de se fier aux documentations commerciales ou à l'acte de francisation, mais celles-ci sont souvent erronées. 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 : mis à part les constructions très haut de gamme en infusion, il est impossible pour un constructeur de sortir deux coques au même poids. La volonté marketing est une autre raison, considérée comme la pire : 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 très intéressant à ce sujet, car il est excessivement rare de voir des bateaux transportables au poids annoncé. Les remorques sont souvent étudiées pour le poids annoncé du bateau et non pour son poids réel, ce qui expose le chauffeur de l'attelage à une remorque en surcharge avant même d'avoir installé quoi que ce soit à bord du bateau, le plaçant ainsi hors la loi. Un poids excessif ou mal estimé peut significativement affecter le comportement du trimaran, augmentant son inertie et rendant le freinage plus difficile.
Les Trimaran Spécifiques et la Gestion Avancée de la Puissance
L'univers des trimarans offre une diversité de conceptions, allant des unités de croisière rapide aux bêtes de course conçues pour la haute performance. Chaque catégorie présente des défis et des solutions uniques en matière de gestion de la vitesse et, par extension, de freinage.
Exemples de Trimaran de Haute Performance
Le trimaran de 40 pieds de course, conçu par Martin Fisher et Benoit Cabaret en 2008-2009, illustre la complexité d'un cahier des charges ambitieux. Benoit Cabaret était en charge de la structure et des plans de construction, tandis que Martin Fisher supervisait le concept général et toutes les formes du bateau (coques, appendices, surface vélique). L'armateur souhaitait un trimaran de course de 40 pieds avec un certain confort intérieur, incluant au moins quatre couchettes. Le bateau devait être capable de réaliser des traversées d'environ un millier de milles entre la Nouvelle-Calédonie et l'Australie ou la Nouvelle-Zélande, ce qui signifie qu'il ne s'agissait pas d'un bateau spécifiquement conçu pour le lagon, mais pour des conditions de pleine mer. Ses foils en « S » très modéré ne sont pas conçus pour un vol complet, et l'équipement de safrans en « T » permet de stabiliser l’assiette du bateau, contrairement aux anciens ORMA 60. Ce type de conception est un compromis entre performance et capacité de croisière hauturière, où la gestion de la vitesse est cruciale.
Un autre exemple emblématique est Flo, un trimaran ORMA 60 pieds conçu pour la compétition. Anciennement Pierre 1er, ce bateau conçu par VPLP pour Florence Arthaud est le fruit de la saga des Formule 40. Il se caractérise par un mât-aile, trois coques à la longueur maximale de 18,28 m et trois safrans. Flo a mené Florence Arthaud à la victoire de la Route du Rhum en 1990, marquant ainsi l’histoire de la voile. Naviguer à plus de 25 nœuds au-dessus des flots sur un tel trimaran de course procure une sensation de magie et de vol lorsque le bateau accélère et que l’un des flotteurs décolle. La construction en sandwich mousse PVC et les cloisons anti-collision assurent l’insubmersibilité, tandis que l’aileron de coque centrale protège l’embase du moteur ainsi que le safran. Son faible tirant d’eau permet de naviguer en eaux peu profondes et de profiter des plus beaux mouillages. La vitesse moyenne élevée de ces bateaux permet d’optimiser le parcours de navigation en fonction de la météo. Tous les systèmes embarqués, qu'il s'agisse de la réfrigération, des installations électriques et électroniques, de la création et du stockage de l’énergie, de l’accastillage ou du gréement, bénéficient de plus de 30 ans d’expérience dans la construction nautique. Sur de telles machines, où la vitesse est la raison d'être, les techniques de freinage et de réduction de voile doivent être parfaitement maîtrisées pour exploiter la puissance en toute sécurité.
Gestion de la Voilure et de la Puissance
La gestion de la voilure est le principal levier pour contrôler la vitesse d'un trimaran. Lorsque le flotteur "se prend pour un sous-marin", c'est un avertisseur clair que le bateau est surpuissant et qu'il faut réduire la voilure pour éviter l'enfournement et le risque de retournement. L'impact prépondérant de la voile d'avant sur la route du trimaran, comme l'a noté le navigateur du "Quetzalcoatl", signifie que son réglage est fondamental non seulement pour la direction, mais aussi pour la réduction de la poussée.
Le franc-bord, la partie du bateau entre l'eau et le pont, et le fardage, la prise au vent de tout ce qui compose un bateau, sont également des facteurs à considérer. Un franc-bord important apporte du volume à la coque ou au flotteur, ce qui peut être recherché pour le confort. Cependant, les franc-bords verticaux et plats sont sensibles aux vagues qui déferlent dessus. Les plaisanciers recherchant souvent un maximum de confort à bord nécessitent un volume intérieur conséquent. Pour cela, l'architecte n'a souvent d'autre choix que d'augmenter les superstructures du bateau, augmentant par la même occasion le fardage du bateau. Un fardage élevé signifie une plus grande résistance au vent, ce qui peut paradoxalement aider à réduire la vitesse, mais aussi rendre le bateau plus difficile à contrôler par vent fort.
Plan Antidérive et Stabilité
Il existe trois sortes de plans antidérive sur les multicoques. Les dérives, qu'elles soient de type sabres (coulissantes) ou pivotantes, permettent de faire évoluer cette surface de plan antidérive. Il existe aussi des plans antidérive fixes situés sous les flotteurs. Moins performants que les dérives mobiles, ils permettent un échouage facilité pour les modèles conçus à cet effet et renforcés. Si les deux flotteurs sont en permanence dans l'eau, la forme en V obtient les résultats les plus probants pour l'antidérive. Sur les catamarans de sport ou les trimarans qui naviguent avec un flotteur hors de l'eau, il est possible de créer une forme asymétrique pour créer un plan porteur au niveau du flotteur sous le vent. Chaque flotteur possède alors 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. Cependant, naviguer avec les deux flotteurs dans l'eau fait perdre l'avantage des flotteurs asymétriques. Les safrans, en tant qu'éléments du système d'antidérive, jouent aussi un rôle dans la résistance à l'avancement, contribuant ainsi indirectement au freinage.
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