La navigation moderne à la voile, en particulier avec l'utilisation de voiles de portant performantes telles que le spi asymétrique ou le gennaker, exige des équipements spécifiquement conçus pour supporter les contraintes importantes. Au cœur de cette exigence se trouve le bout-dehors, un espar avancé prolongeant l'étrave, et son renfort essentiel : la sous-barbe. Cet article explore en détail la fonction, les matériaux, l'installation et les considérations pratiques liées à ces éléments cruciaux pour la performance et la sécurité des voiliers.
Le Bout-dehors sur les Voiliers : Fonction et Installation Initiale
Le bout-dehors est une structure projetée en avant de l'étrave d'un voilier, principalement utilisée pour étarquer les voiles d'avant comme les spinnakers asymétriques ou les gennakers. Sur les voiliers qui n'en sont pas pourvus d'origine, le bout-dehors peut s'adapter grâce à un modèle rétractable, offrant une solution pratique et peu encombrante. L'installation de ces systèmes est souvent conçue pour être simple. Typiquement, le bout-dehors passe dans un anneau installé à l'étrave, positionné sous le tambour de l'enrouleur. L'arrière du bout-dehors est ensuite bloqué dans une cadène, assurant sa fixation principale. Pour des raisons pratiques, notamment lorsque le bout-dehors n'est pas utilisé ou au repos, il peut être reculé et bloqué dans une seconde cadène, permettant ainsi de dégager l'avant du bateau.
Cependant, il est important de noter que la pose d'un bout-dehors gêne souvent l'accès à la baille à mouillage, un point à considérer lors de l'aménagement. Certains modèles, à l'instar du bout-dehors amovible Trogear, développé en 2012 par Henry Dokonal, sont conçus pour allier un poids minimal à une résistance maximale, les rendant idéaux pour la navigation en équipage réduit. Ces solutions modernes tentent de contourner les inconvénients traditionnels tout en offrant une performance accrue. Le bout-dehors en aluminium, par exemple, a une certaine souplesse. Il est suffisamment solide pour accueillir un spi asymétrique au portant, qui exerce des forces différentes de celles d'un gennaker. Pour les besoins plus exigeants, comme l'utilisation d'un gennaker avec lequel on va serrer le vent, le guindant étant étarqué, la simple souplesse de l'aluminium ne suffit pas. C'est dans ce contexte que la nécessité d'un renforcement supplémentaire par une sous-barbe devient évidente.
L'Impératif de la Sous-barbe : Renforcer le Bout-dehors pour le Gennaker
La sous-barbe est un élément structurel essentiel, permettant de rigidifier le bout-dehors et de contrer les efforts verticaux importants exercés par certaines voiles d'avant. Si un bout-dehors en aluminium, ou même en carbone sur commande, peut suffire pour un spi asymétrique au portant, il n'est pas toujours adapté pour un gennaker. En effet, avec un gennaker, les tensions sur le guindant sont beaucoup plus importantes car on cherche à "serrer le vent", c'est-à-dire à naviguer plus près du vent que ne le permettrait un spi asymétrique classique. Pour cet usage, il faudra renforcer le bout-dehors avec une sous-barbe.
La sous-barbe est reliée à l’extrémité du bout-dehors et renvoyée vers un étrier en U (u-bolt) fixé sur l’étrave. Ce dispositif crée un point d'appui supplémentaire qui soutient le bout-dehors par le bas, le rendant capable de supporter les charges accrues. Le kit préparation sous-barbe constitue une option nécessaire au Bout-dehors SPARCRAFT dès lors que l’on envisage l’utilisation d’un Gennaker. Ce kit optionnel a l’avantage d’être complet et fonctionnel, car il comprend plusieurs composants clés. Parmi ceux-ci, on trouve une sortie de sous-barbe inox, montée sur tube, qui assure la liaison solide avec l'étrave. Un taquet, également monté sur tube, est inclus pour la fixation. La sous-barbe elle-même est généralement textile (par exemple, Ø8mm*5m, de couleur bleue), offrant une bonne résistance et une certaine flexibilité. Une manille textile (Ø6mm, T-bone anodisé SPARCRAFT modèle 2T5) et une estrope basse servant de bout de rappel de la sous-barbe complètent l'ensemble. Il est important de noter que cette option ne peut pas être vendue séparément d’un kit complet Bout-dehors SPARCRAFT Ø70/80/90/100mm, car la sortie de sous-barbe en inox ainsi que le taquet sont pré-montés en usine sur le tube du bout-dehors. Il s'agit donc d'un kit sous-barbe "tout en un", facilitant l'intégration et assurant la compatibilité.
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La question de la nécessité d'une sous-barbe pour un spi asymétrique est pertinente. L'architecte Marc Lombard, reconnu pour son sérieux, a mis une sous-barbe sur son bout-dehors pour contrebalancer les forces du spi asymétrique, ce qui suggère son importance même pour ces voiles. Il est évident qu'une sous-barbe est indispensable dans 95 % des cas, de même que des "moustaches", car pour toutes les voiles d'avant capelées en bout de bout-dehors, sur étai (même petits focs par vents forts) ou non (spis), dès le largue jusqu'au travers, les efforts latéraux sont aussi importants que ceux verticaux. Le spi asymétrique peut générer des forces similaires si l'on est trop au travers du vent.
Conception et Matériaux des Équipements d'Avant : Résistance et Dimensionnement
Le choix des matériaux et le dimensionnement précis sont cruciaux pour la conception d'un bout-dehors et de sa sous-barbe, étant donné les efforts relativement élevés qu'ils doivent supporter. Comme les efforts sur le bout-dehors sont relativement élevés, les matériaux utilisés doivent être correctement dimensionnés, installés et entretenus, avec des contrôles effectués régulièrement. La question du matériau idéal est un sujet récurrent parmi les plaisanciers. Alors que les bout-dehors commerciaux de haute performance sont souvent en fibre de carbone, ceux-ci sont généralement à un "prix d'or". La réalisation sous vide d'un tube en fibre de carbone est un processus complexe qui n'est pas à la portée de tous.
L'aluminium, bien que moins cher, peut manquer de la solidité suffisante pour certaines applications. Un utilisateur ayant installé un tube inox de diamètre 50 mm extérieur (épaisseur d'au moins 1mm) avec un porte-à-faux d'environ 50 cm pour un spi de 92 m² a rapporté que cela s'est tordu à 25 degrés lors d'un regonflage du spi accompagné d'une survente. Il a par la suite renforcé l'intérieur en soudant un plat vertical, suggérant que le mieux serait de joindre deux plats en V inversé. Pour l'aluminium, il faut un très gros diamètre, et sans sous-barbe, il est impératif de le rigidifier par l'intérieur. Pour l'alu, il faut au moins un tube de 80 mm de diamètre, ou peut-être 70 mm renforcé si le porte-à-faux est faible. Un renforcement interne, tel qu'insérer un carré inscrit ou même une croix, peut donner plus de rigidité qu'un deuxième tube emboîté. Il est possible d'ajuster un profil rectangulaire en limant légèrement les quatre angles pour maintenir l'écartement des quatre côtés. Dans l'inox, on peut faire de petits trous en ligne sur les génératrices pour réaliser des points de soudure sur le profil intérieur. Sur l'alu, cela est possible aussi, mais la soudure est plus délicate. Pour l'inox, qui bénéficie d'un peu de flexibilité avant la déformation sans retour, un ajustement précis est moins critique que pour l'alu où aucun jeu ne doit être toléré.
Historiquement, le bout-dehors (appelé "beaupré" sur les grands navires) a connu diverses évolutions et matériaux. D'autres matériaux "naturels" ont été envisagés, tels que l'orme, un bois devenu très rare, ou encore le bambou, apprécié pour sa souplesse et sa résistance. Le bout-dehors n'était pas toujours sur le pont, mais parfois en haut du mât sur les navires de travail. Le sujet de la conception est complexe, et de nombreux "threads" et articles existants ne sont pas réellement aboutis, se contentant parfois d'un morceau de mât de planche à voile pour des bateaux légers, ce qui est insuffisant pour des unités plus lourdes comme un Feeling 1090 de 6T.
Implications de la Sous-barbe et du Bout-dehors sur la Navigation
L'intégration d'un bout-dehors et d'une sous-barbe a des implications significatives sur la manière de naviguer et sur les performances du voilier. L'un des principaux avantages est la possibilité de porter des voiles d'avant plus grandes et plus efficaces. Par exemple, un spi asymétrique de 85 m² sur un Feeling 1090 de 6T chargé, dépassant l'étrave de 70 cm, nécessite une structure robuste. La nécessité d'une sous-barbe dépend fortement de l'usage envisagé. Un bout-dehors qui porte une voile de brise sera très différent de celui qui porte un spi assy ou un code zéro.
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La gestion des voiles de portant est également impactée. Il est courant d'affaler un spi au-dessus de certains seuils de vent. Par exemple, un plaisancier a déclaré affaler généralement son spi au-dessus de 20 nœuds de vent réel, ce qui, compte tenu du vent apparent, correspond à environ 15 nœuds de vent réel. Cela signifie qu'à 15 nœuds de vent réel en grand largue avec une vitesse bateau de 8 nœuds (si la mer est calme), le vent apparent est de 13 nœuds de travers. Si les mêmes 15 nœuds de vent réel sont rencontrés sous gennaker à 70° avec la même vitesse bateau, le vent apparent peut atteindre 20 nœuds, un niveau pour lequel certains gennakers ne sont pas conçus. Ces calculs soulignent la nécessité de bien dimensionner l'ensemble bout-dehors/sous-barbe en fonction des conditions d'utilisation et des caractéristiques de la voile.
Un aspect pratique soulevé par les marins est la rapidité à dégréer le "bastringue". Une sous-barbe peut être perçue comme une manipulation supplémentaire pour établir et ôter le gréement, rendant la chose moins accessible pour les équipiers. Cependant, si la sous-barbe est laissée à poste, l'attacher au bout du bout-dehors se résume souvent à faire un nœud ou à clipser un mousqueton, ce qui ne représente pas une difficulté majeure. La possibilité d'aller "bien plus loin que mes modestes 70 cm" avec une sous-barbe peut être tentante, mais il faut toujours conserver une amovibilité facile.
La longueur du bout-dehors elle-même est un facteur critique. Une dimension indiquée de 70 cm au-delà de la pointe avant, par exemple, peut être un peu trop grande pour un bras humain standard, surtout sur un engin qui bouge comme la proue d'un bateau. En équipements de maison, la norme est de 60 cm maximum pour la profondeur des meubles et appareils, car au-delà, il est considéré qu'un objet pesant ne pourra pas être manipulé normalement par un être humain sans risque de lâcher l'objet ou de basculer. Ce point est aussi une des limites des forces que peut encaisser un tel bout-dehors en cas de coup de vent. L'exemple d'Alain Gerbault, qui a dû modifier la longueur de son beaupré trop long lorsqu'il est arrivé en Atlantique ouest, illustre bien l'importance de ne pas surdimensionner la longueur face aux efforts de la tempête.
Comme alternative au bout-dehors et à la sous-barbe, le tangon est parfois mentionné. Il est pris de façon simple au pont ou à d'autres points et est prédéterminé quant à sa résistance aux efforts, étant plus simple à installer que de placer un bout-dehors ou un beaupré sur un navire non prévu pour.
Installation et Intégration : Défis et Solutions pour l'Avant du Bateau
L'installation d'un bout-dehors et, par extension, d'une sous-barbe sur un voilier non conçu à l'origine pour en être équipé, présente des défis techniques et structurels qu'il est crucial de maîtriser. La fixation des équipements d'avant nécessite une attention particulière. On peut envisager de prendre deux anneaux du bon diamètre et de les strater sur le pont, un en avant de la baille à mouillage et l'autre en arrière. L'inconvénient est que cela condamne ou du moins complique l'accès à la baille à mouillage quand le bout-dehors est en place, et crée des obstacles dans lesquels on risque de se prendre le pied. Sans haubannage, il est difficile de faire un dispositif qui tient si l'on n'a pas deux points d'appui solides.
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Sur certains bateaux, comme un 34 pieds ancien avec une étrave à guibre très inclinée, la mise en place d'une sous-barbe peut être problématique car l'angle de reprise serait trop aigu. Des cas concrets montrent les limites des installations. Sur un Dufour D34, le support avant du bout-dehors serait mieux positionné plus en avant, mais cela n'était pas possible pour le fixer solidement, les boulons étant déjà très près de la coque à l'intérieur, nécessitant de pouvoir visser les écrous. Le bout-dehors mettait le spi juste à peine en avant de l'ancre et du balcon. Sur l'arrière, il s'agit juste de guider et retenir latéralement, le maintien se faisant en appui sous charge. Un utilisateur a expérimenté un bout-dehors qui, même renforcé, s'est tordu à 25 degrés, ce qui a nécessité des soudures internes après redressage sous presse. Il a utilisé des cosses cœur pour la fabrication d'un support sur le pont.
L'interférence avec l'ancre et la baille à mouillage est un problème fréquent. Un plaisancier sur un Edel 660, souhaitant installer un bout-dehors pour un code D, n'avait qu'un trou d'évacuation d'eau de la baille à mouillage à l'étrave. Il a dû déposer l'ancre et sa chaîne pour libérer l'espace et passer sa main dans la baille à mouillage pour boulonner, reconnaissant que cela n'était pas aisé. Sur un Océanis 37, l'ancre gêne le bout-dehors, de même que le passage de la sous-barbe. La photo montrant un bout-dehors en position d'attente révélait qu'il gênait le taquet d'amarrage avant et l'ouverture de la baille à mouillage. Lorsque le bout-dehors est en place, il est parfois impossible d'ouvrir la baille à mouillage, ce qui est le cas pour de nombreux voiliers équipés d'un bout rétractable non intégré à la carène. Certains recommandent de s'assurer que l'ancre ne rague pas sur la sous-barbe. Pour éviter la perte totale du mouillage en navigation, l'ancre ne doit pas être en position non bloquée.
La fixation de la sous-barbe elle-même requiert une ingénierie soignée. Pour un Océanis 37, un membre a opté pour une sous-barbe en dur qui renforce ou s'appuie sur le davier bâbord. La fixation de la sous-barbe en bas demande de connaître l'épaisseur de l'étrave, car elle peut être simplement vissée dans l'étrave ou boulonnée avec un contrefort dans la baille à mouillage. Pour l'Océanis 37 Limited Edition 2013, la fixation de la sous-barbe inox a été réalisée par boulonnage de part en part avec des rondelles épaisses, et une contre-plaque a été jugée inutile par l'installateur, l'épaisseur de l'étrave étant de l'ordre de 30mm. Sur d'autres installations, une contre-plaque à l'intérieur de la baille à mouillage a été nécessaire, notamment si la protection d'étrave, sur laquelle est fixée la sous-barbe textile, est rivetée sur les côtés de l'étrave.
Au-delà de la solidité des fixations, il faut considérer les effets secondaires sur la structure du bateau. Si le tube du bout-dehors ne plie pas, le pont lui risque fort de plier, se déchirer, se déliter, se peler ou subir toutes autres déformations ou ruptures, voire en utilisation induire des vibrations pénibles pour l'équipage la nuit ou au repos. Ces vibrations peuvent même être destructrices de la structure par mise en résonance à des fréquences hors du ressenti tactile ou auditif humain. Il existe aussi un effet de transmission élastique des vibrations entre le bout-dehors et le mât selon le type de voile et sa nervure, ce qui peut donner un effet "yoyo" et des impulsions destructrices.