L'univers des catamarans, qu'ils soient destinés à la croisière lointaine ou à des explorations plus audacieuses, est en constante évolution. La recherche de l'équilibre parfait entre performance, sécurité, confort et durabilité a mené à l'adoption et au perfectionnement de matériaux et de techniques de construction variés. Parmi eux, les composites à base de PVC ont joué un rôle pivot, aux côtés d'alternatives écologiques émergentes et de la tradition renouvelée du bois-époxy. Cette diversité reflète une ambition commune : offrir des navires capables de parcourir des millions de milles, adaptés à tous les projets, des plus modestes aux plus grandioses.
Philosophie de Conception des Catamarans de Croisière : Sécurité, Performance et Confort
La conception d'un catamaran de croisière moderne est guidée par des principes fondamentaux, où la sécurité et la fiabilité priment, tout en cherchant à optimiser la performance et le confort à bord. Pour tous les marins, la sécurité est une priorité absolue. On peut accepter en course des risques en toute connaissance de cause mais en voyage, une marge de sécurité très importante est fondamentale. Cette exigence se traduit par une sélection rigoureuse des matériaux et des technologies. Chaque système doit être éprouvé et fiable, une condition cruciale quand un voilier comme un Outremer est amené à parcourir plusieurs centaines de milliers de milles au cours de son existence. Le chantier Outremer, par exemple, apporte un soin particulier à ses finitions, par ses choix technologiques et la sélection des marques des équipements qu’il installe sur ses voiliers. Une enquête annuelle auprès des nouveaux propriétaires est également menée pour améliorer constamment leurs catamarans.
La performance nautique est un autre pilier de la conception. Bien que les modèles du chantier Outremer ne soient pas des voiliers de course, ils sont parmi les plus rapides des bateaux de croisière. Cette rapidité est le fruit de carènes étudiées et optimisées, avec des coques longues conçues pour porter la charge nécessaire et réduire la résistance à l’avancement. Les coques fines demandent en effet peu de puissance pour faire route et permettent de tenir des moyennes élevées en navigation. De plus, les dérives sont indispensables pour garantir une bonne remontée au vent, même dans des configurations difficiles. Elles permettent également d'aller plus vite au portant et d'accéder à des mouillages autrement inaccessibles, offrant une flexibilité précieuse pour le voyage. Loïck Peyron, parrain du 4X, souligne l’intérêt du voyage en bateau, le point de départ et la destination, mais concède qu'entre les deux, malgré une belle navigation, le temps de parcours est souvent jugé trop long. La performance contribue donc à optimiser ce temps.
Le confort et la qualité de vie à bord sont essentiels pour le plaisir partagé de l'équipage, garant d'une vie harmonieuse. La qualité de vie à bord dépend essentiellement du confort en mer, et tous les éléments sont réunis sur un Outremer pour profiter d’une qualité de vie incomparable. Cela inclut la qualité du sommeil, permise grâce aux mouvements plus doux, l'absence de chocs sous la nacelle, et un tangage réduit qui facilite la préparation des repas et permet de cuisiner dans de bonnes conditions. Le chantier Outremer prend en compte les besoins de tous - skipper, équipiers, enfants, passagers - qui peuvent apprécier la visibilité sur 360°, la parfaite ventilation et l'ergonomie totale du navire. Les meubles, souvent réalisés en panneaux sandwich pour gagner du poids et plaqués de bois pour la chaleur et l'esthétique, sont isolés des parties structurelles pour éviter les bruits intempestifs, les craquements ou les grincements. Des structures en aluminium supportent les planchers, qui ne grincent pas non plus, éliminant ainsi les problèmes de portes bloquées ou de tiroirs qui ne ferment plus, des détails qui participent grandement au bien-être quotidien.
L'Engagement pour l'Éco-conception : La Voie de la Durabilité
Dans un souci croissant de respect de l'environnement, certains chantiers navals s'orientent vers l'éco-conception, cherchant à minimiser l'impact environnemental de leurs créations. Le chantier naval Windelo, ouvert en 2020 à Canet en Roussillon, œuvre pour la fabrication de catamarans éco-conçus, pour une plaisance respectueuse des Hommes et de l’Environnement. Son objectif est de réduire de 50 % l’impact environnemental de ses catamarans, offrant ainsi une alternative plus verte pour les plaisanciers désireux de naviguer de manière plus écologique.
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Matériaux et Techniques de Construction des Catamarans Modernes
La construction navale a connu des avancées significatives, notamment grâce à l'utilisation des matériaux composites. Le principe du sandwich est devenu une technique incontournable : il s'agit d'un assemblage de deux peaux externes minces mais rigides avec une âme interne légère mais épaisse. Ce procédé est employé pour réduire le poids et pour obtenir de la rigidité dans la réalisation des coques et ponts.
L'Évolution des Composites Traditionnels : Du Monolithique au Sandwich de Fibre de Verre/PVC
Si les composites modernes tels les sandwichs sont incontournables par le gain de poids qu’ils permettent, certaines philosophies de construction conservent des spécificités. Un Outremer, par exemple, comporte toujours des semelles de coques en stratifié monolithique de forte épaisseur. En cas de choc, aucune structure en sandwich ne peut rivaliser avec le fond de coque d’un Outremer, une caractéristique qui souligne l'importance de la robustesse pour les navigations au long cours. Les cloisons principales, très largement dimensionnées, peuvent encaisser des efforts bien supérieurs à ceux qu’un multicoque de croisière peut rencontrer, garantissant ainsi une intégrité structurelle même face à des conditions extrêmes.
L'histoire du sandwich en construction navale remonte à des pionniers tels que Derek Kelsall, qui est notamment l'un des principaux inventeurs de ce process. Dès 1965, il a exploré les matériaux disponibles pour créer des structures légères et rigides. La mousse de PVC utilisée comme âme entre deux peaux de fibre de verre a rapidement montré une souplesse d’emploi unique. Il n'y a presque aucune limite aux formes qui peuvent être mises en œuvre, et de nouvelles "ficelles du métier" continuent d'être découvertes. L'ingénierie démontre que la première exigence de la fabrication d'un bateau est la rigidité des panneaux, et les différentes formes de sandwichs offrent la meilleure rigidité, car une structure sandwich est constituée d’une âme légère et de peaux fines, mais très résistantes. Derek Kelsall a expérimenté avec le Pasticell, une mousse PVC à damiers produite par BTR Industries et non encore utilisée sur des bateaux. Initialement, les plaques de mousse étaient fixées au moyen de vis sur des armatures en bois, une méthode traditionnelle. Derek Kelsall a ensuite suggéré qu'un tissu de verre unidirectionnel serait plus approprié, chaque peau nécessitant au moins deux couches croisées. À l'époque, la résine de polyester était la plus répandue et la mieux connue ; aujourd'hui, la résine Vinylester est souvent préférée, mais les spécifications de base n'ont pas fondamentalement changé.
Les Alternatives Écologiques : Basalte et Mousse PET
L'innovation dans les matériaux s'oriente également vers des solutions plus respectueuses de l'environnement. Le chantier Windelo a développé une combinaison de composite sandwich Mousse PET/basalte pour proposer une coque de bateau plus écologique. Ce composite remplace le combo PVC/fibre de verre utilisée plus classiquement.
La fibre de basalte, issue de la pierre volcanique et constituant principal de la croûte océanique, est une ressource infinie. Elle remplace la fibre de verre classiquement utilisée pour construire les coques de bateaux. La fibre de basalte est très résistante au feu et à l’humidité, et elle peut être entièrement recyclée en étant refondue et retissée. Déjà employée comme matériau résistant au feu dans l’industrie spatiale, automobile et dans la construction, elle a fait ses preuves et assure un rapport poids/résistance meilleur que la fibre de verre, se positionnant comme un "bon élève" en matière de performance et de durabilité.
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La mousse PET vient en remplacement de la mousse PVC, jugée plus impactante sur l’environnement. La fabrication de la mousse PET émet deux fois moins de CO2 que celle de la mousse PVC. Cette mousse PET est produite à partir de bouteilles plastiques recyclables, broyées en paillettes et refondues. Ainsi, ce composite sandwich de faible poids, de haute résistance et de longue durée représente 56% de l’ensemble du composite des catamarans Windelo, incluant les coques et les cloisons. Cependant, la mousse PVC reste tout de même utilisée dans certains cas car elle offre une résistance en cisaillement plus élevée que la mousse PET, soulignant la recherche d'un compromis optimal selon les exigences spécifiques de chaque partie du navire.
La Construction en Composite Bois-Époxy : Une Synthèse de Tradition et d'Innovation
Le composite bois-époxy représente une autre voie de construction, combinant les qualités intrinsèques du bois avec la modernité des résines. La construction composite bois n’a cessé d’évoluer depuis 25 ans. Alain Borsotti, spécialiste des multicoques, restaurateur et constructeur de talent, avoue une préférence pour le bois époxy. Il se souvient avoir construit son premier catamaran, un Punch 1000 de Ph. Harlé, une sorte de Muscadet à deux pattes, avec une caisse en contreplaqué "westé" à la résine, stratifié seulement sous la flottaison et collé en joints congés. Ce bateau navigue toujours aux Caraïbes, en parfait état, témoignant de la durabilité de cette méthode. Le bois moulé, une autre alternative de l'époque, était une méthode magique (et longue !) pour fabriquer des multicoques tout en courbes, légers et résistants, mais elle semble difficilement rentable de nos jours, car trop coûteuse.
L'évolution des techniques du composite bois ces 30 dernières années, ainsi que la variété d’usage et de formulations qu’elles offrent, en font une alternative tout à fait intéressante par rapport aux autres matériaux reconnus. La multiplicité des techniques composite bois permet d’optimiser le devis de poids, les contraintes mécaniques, les exigences de confort et l'esthétique, à condition d’adopter le bon matériau au bon endroit.
Le strip planking, héritier en droite ligne du bois moulé, est idéal pour la réalisation des fonds de coques. Il est composé de lattes de red cedar (cèdre rouge, un bois imputrescible de 20 à 30 mm d’épaisseur) collées ensemble puis recouvertes de tissu de verre biaxial imprégné de résine époxy. Le contreplaqué, quant à lui, entre dans la construction des cloisons et des bordés.
La découpe numérique a révolutionné ce processus, permettant aujourd’hui un gain de temps et une précision d’ajustage qui étaient inimaginables il y a une quinzaine d’années. Tous les éléments arrivent entièrement prédécoupés aux cotes grâce à un logiciel informatique couplé à une machine à commande numérique industrielle. Ces éléments sont ensuite assemblés au sol, tel un puzzle géant. Des piges d’alignement et des scarfs en escalier permettent un collage optimum des différents éléments. Une fois que les fonds de coques reçoivent ces éléments (varangues, cloisons et autres renforts), le tout est aligné au laser. La collaboration de trois personnes pendant deux semaines a suffi pour aligner l’ossature d’un RS57. Auparavant, les côtés extérieurs des bordés avaient été stratifiés sous vide sur un marbre, réduisant ainsi le travail de finition et de ponçage. L’intérieur est entièrement "westé", c'est-à-dire imprégné de résine époxy en trois couches, rendant impossible une reprise d’humidité dans le temps.
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Pour le pont et le rouf, la technique dérivée du sandwich, déjà bien connue, est considérée comme la plus appropriée. Pour le RS57, le principe adopté est le suivant : une couche supérieure (extérieure) en tissu de verre, une âme en mousse PVC et une couche intérieure en contreplaqué. Le contreplaqué en parement intérieur pourra recevoir sa laque de finition sans exiger un travail fastidieux de ponçage et d’enduisage. La mousse PVC garantit une excellente isolation thermique, et la stratification extérieure complète la rigidité de l’ensemble.
Autrefois, il y a 20 ou 30 ans, l’assemblage des différents éléments se faisait exclusivement avec des vis et des joints congés, ce qui pouvait parfois être un point faible, provoquant des infiltrations d’eau et une faiblesse structurelle à l’usage. Désormais, toutes les pièces d’un multicoque moderne en composite bois sont stratifiées entre elles par des bandes de tissu, généralement biaxial. Des cloisons principales aux varangues et jusqu’à la moindre étagère, toutes les pièces participent à la structure de l’ensemble. Ceci explique le résultat : des châssis légers, d’une raideur incomparable.
Les principaux reproches que l’on pouvait adresser au bois il y a quelques décennies ne sont plus d’actualité. L’entretien extérieur est largement facilité par l’emploi systématique de tissu et résine époxy en revêtement extérieur sur l’ensemble du bateau. Ainsi, le bois est très bien protégé de l’humidité, et à part une peinture neuve tous les 10 ans, l’entretien n’est pas plus contraignant que pour n’importe quel autre matériau. L’entretien intérieur est, quant à lui, bien plus simple : pas de vaigrages, pas de meubles rapportés, une structure globale lisse et unifiée, qui facilite le nettoyage et une éventuelle rénovation. Enfin, grâce à l’alliage de matériaux comme les fibres de verre biaxiales, les fibres de carbone, à l’étanchéité de la résine époxy, à des contreplaqués relativement fins agencés entre eux et solidaires de manière à assurer une bonne solidité globale, on obtient au final des bateaux légers et résistants. Ce matériau reste parmi les plus écologiques pour la construction navale, la proportion de bois étant bien supérieure aux matériaux issus du pétrole, offrant un bilan carbone parmi les plus bas.
Le Process Kelsall Swiftsure Sandwich (KSS) : Une Révolution dans la Fabrication
Derek Kelsall, coureur, constructeur et architecte de talent, a laissé une empreinte indélébile dans le domaine des multicoques. Il a signé les trois fameux Three Legs of Mann de Nick Keig, ainsi que William Saurin, le premier des trimarans géants pour Eugène Riguidel. Sa passion pour le bois était présente, mais l'ajout systématique de résine lui semblait moins intéressant dans certaines applications. Pour un canoë, par exemple, les lattes de bois peuvent donner un résultat remarquable. Cependant, pour un maximum d'efficacité en termes de temps de construction, de coût et de poids, il existe une technique supérieure à toutes les autres : le KSS sandwich (Kelsall Swiftsure Sandwich).
Quand il a construit son premier trimaran au Texas, du mauvais contreplaqué recouvert d'un formidable matériau, la fibre de verre, fut utilisé. Il s'est alors demandé pourquoi la fibre n'était employée que pour le revêtement, tant elle semblait robuste et dure. À l'époque, il ne connaissait rien au design ou à la construction des bateaux, mais son bagage en ingénierie lui indiquait que la première exigence de la fabrication d'un bateau était la rigidité des panneaux, et que ce sont les différentes formes de sandwichs qui offrent la meilleure rigidité.
La mousse de PVC, utilisée comme âme entre deux peaux de fibre de verre, montre une souplesse d’emploi unique. Il n'y a presque aucune limite aux formes qui peuvent être mises en œuvre, et de nouvelles "ficelles du métier" sont continuellement découvertes. En 1973, Derek Kelsall a effectué un pas important en fabriquant une table de lamination de grande taille ; le premier panneau produit affichait une belle finition brillante qui n'avait pas nécessité toutes ces étapes fatigantes. Le process avait évolué en qualité et en gain de temps, donnant une meilleure ambiance dans l'atelier et suscitant l'enthousiasme des constructeurs. La possibilité de produire des panneaux de grandes tailles légèrement courbés aux lignes élégantes était assurée. Il concevait ses bateaux pour que toutes les pièces puissent être fabriquées sur le marbre, en employant le vide pour assurer l'adhérence entre le cœur et la peau, le chauffage étant utilisé pour optimiser les qualités de la résine. KSS fut le nom suggéré par leur premier client propriétaire, adopté en 1990.
La technique traditionnelle utilisée pour produire des coques de monocoques en sandwich est fastidieuse, impliquant l'application de la peau extérieure, puis le retournement pour appliquer la peau intérieure, ainsi que de longues heures d'enduit, de ponçage et de peinture. Le KSS, en revanche, est une méthode complète et directe de fabrication de panneaux. La plupart des constructeurs recherchent une belle finition, ce qui implique plusieurs passages d'enduit et le ponçage entre chaque couche. L'épaisseur des peaux de la plupart des multis est d’un ou deux millimètres. Pourtant, Derek Kelsall a vu des enduits d'une épaisseur de 10 à 12 mm afin d’obtenir une finition "miroir" lors de l'application de la peinture, alors que l'enduit peut facilement doubler le poids de la peau. Avec le KSS, ce n'était plus nécessaire.
Quand la mousse est utilisée comme âme, elle montre des propriétés remarquables. Derek Kelsall la compare à un bois très léger avec lequel on ne se préoccupe pas du sens de la fibre. Par exemple, les panneaux en courbe simple sont plats lors de leur fabrication (sans la deuxième peau), il suffit de les enlever de la table, de les plier pour trouver la forme désirée, et d'ajouter la deuxième peau pour fixer la forme en utilisant l'élasticité de la mousse. C’est pourquoi le KSS est le process qui convient le mieux à la construction des bateaux à l’unité de toutes tailles. Il n'y a aucune autre technique disponible pour produire des coques élégantes et légères en 3 ou 4 jours, comme le font régulièrement les adeptes du KSS. Son seul inconvénient : il ne peut pas être appliqué aux formes de bordés très courbes (style coquille d’œuf) de certains designers, mais il reste possible de combiner la technique classique avec le travail sur table KSS.
L'Autonomie Énergétique et l'Équipement Durable
L'évolution des catamarans ne se limite pas à leur structure. L'autonomie énergétique et l'intégration d'équipements durables sont devenues des aspects cruciaux. Windelo a développé un système de motorisation à propulsion électrique et hybride, permettant de naviguer plus propre sans gaz d’échappement. Un parc batterie de 48 Volts alimente les moteurs 100% électriques et se recharge par un groupe électrogène ou par des énergies vertes. Deux parcs batterie de 28 kWh permettent de propulser pendant 4 heures l’ensemble du système électrique à 6 nœuds. Ainsi, plus besoin de préchauffage, car toute la puissance des moteurs électriques est disponible dès leur allumage, permettant de quitter un mouillage tranquillement, sans vibration et sans gasoil. Avec une utilisation raisonnée de la propulsion, les énergies vertes permettent de recharger les batteries et de ne pas utiliser le générateur, ce qui limite le recours aux énergies fossiles.
Parmi les sources d'énergie verte, l'hydrogénération est la création d’énergie lorsque le bateau est sous voiles, grâce au flux d’eau et à la rotation des hélices. L’électricité se crée à chaque mille parcouru, car à partir de 8 nœuds, les hélices et le moteur passent en hydrogénération. Grâce à cette énergie, entre autres, il n’y a plus besoin d’allumer le groupe électrogène, et les équipements de navigation, le four et la plaque de cuisson sont alimentés. Sans le bruit du groupe électrogène, le calme est de mise au mouillage.
Les catamarans éco-conçus Windelo proposent également en option des éoliennes de 400W. Deux éoliennes peuvent produire 2,4 kWh par jour avec un vent apparent de 12 nœuds. Les panneaux solaires constituent une autre source importante : avec 4500 W de panneaux solaires, il est possible de recharger toutes les batteries en seulement 12 heures et 40 minutes.
Des Projets Ambitieux et la Passion de la Construction Amateur
L'esprit d'aventure et la quête d'autonomie inspirent des projets de construction individuels remarquables. Frédéric Mora s’est lancé dans une tâche herculéenne : fabriquer un catamaran de 14 mètres. Malgré la difficulté, son sourire ne le quitte pas. Plantée entre l’étier du Pouliguen et les marais salants de Guérande, une longue tente tunnel - similaire à une serre - abrite le chantier de Frédéric Mora, qui construit, presque seul, ce catamaran de 46 pieds, dédié à la croisière. Avec minutie, il découpe de longues bandes de fibre de verre, nécessaires à la fabrication du toit de son roof. Le quadragénaire mène un projet ambitieux, que certains qualifieraient de "un peu fou". Depuis plus de deux ans, il construit, en grande partie tout seul, ce multicoque fait de bois et de résine époxy. Ce projet, il le mène avec sa femme, Veronica, qui participe activement au chantier lorsqu’elle n’arpente pas les mers pour son travail.
L'origine de ce projet remonte à 2016. Frédéric Mora occupait alors un poste à responsabilités dans le secteur de l’agroalimentaire. La quarantaine approchant, le burn-out aussi, il a décidé de tout plaquer pour partir voyager. Avec sa femme, toutes les options étaient sur la table. Trop vieux pour un périple à sac à dos, limité par une expédition en camion, le couple a jeté son dévolu sur le voyage en bateau. L’année suivante, Frédéric et Veronica se sont retrouvés sur le terre-plein du port d’Almería, dans le Sud de l’Espagne, face à leur nouveau domicile : un Sun Charm 39, construit par le chantier Jeanneau. À bord du voilier, le couple a enchaîné les premières fois : premiers bricolages sur un bateau, premières manœuvres de port, mais surtout, premières navigations. Ils ne savaient pas naviguer. Frédéric Mora faisait du kite et du catamaran de plage, mais n’était jamais monté sur un bateau de croisière. Grâce à des livres, des vidéos YouTube et plusieurs mois de navigation en Méditerranée, les voyageurs se sont formés avant d’entamer le grand saut : une transatlantique.