TF10 Trimaran foiler

LES PREMICES DU PROJET TF10

Les trois précédentes Coupes de l’America ont suscité un fantastique (et très élitiste !) développement des bateaux volants ; on a vu se hisser hors de l’eau les délirants AC90’ de l’édition de Valence 2010 ; l’extraordinaire spectacle de San Francisco 2013 a révélé la surpuissance des AC72 et la maîtrise d’équipages funambules dans des figures libres impressionnantes (leur danger aussi, avec l’accident d’Artemis qui coûta la vie à Andrew Simpson !) ; pourtant, ce sont les "petits" AC50’ des Bermudes 2017 qui ont renversé la table par leurs évolutions spectaculaires et leurs performances hors limites (27 nœuds au près, 45 au portant pour des catas de 15 m !). Hélas, sublime nouvelle incongruité à laquelle l’America’s Cup nous a habitués depuis sa création : l’interdiction de l’assistance électro-hydraulique des foils (alors que nous sommes sur des machines ultra high tech !) impliquait que 4 équipiers sur 6 s’échinent en permanence à pousser de l’huile alors que des solutions créatives existaient qui auraient constitué un passionnant match écotechnique dans le match sportif ! Le format est donc abandonné, et c’est bien dommage, un gâchis ! Le choc visuel généré par ces machines visionnaires a pourtant crevé l’écran des salons feutrés du New York Yacht Club, où une poignée de membres a décidé que l’univers du vol ne resterait pas cantonné à cette petite cohorte mondiale bodybuildée (qui allait de toute façon bientôt changer de monture ; le prochain défi America’s Cup se déroulera sur monocoques de 75’ !). Le trimaran foiler 10 m était né !

DES NOUVEAUX CHEVALIERS AUTOUR D’UNE TABLE RONDE

Ils étaient 5 en 2015 autour de Malcolm Gefter, rejoints par Andrew Mac Pherson (cocréateur des GC32’), tous passionnés de régate et de confrontation sur l’eau, à la recherche des nouvelles promesses des multicoques volants. Leur cahier des charges semble presque raisonnable compte tenu de l’histoire de leur club d’origine (un signe des temps ?) ; en fait, leur philosophie est simple : ils veulent profiter de leur bateau et non le confier à un équipage d’élite qui prendra du plaisir à leur place… des sages !

COMMENT RENDRE LE VOL EN MULTICOQUE ACCESSIBLE ?

Les concepteurs de la TF10 Association sont partis d’une page blanche ; guidés par un solide sens pratique et une grande expérience, ils se sont immédiatement orientés vers une plate-forme de trimaran pour la sécurité qu’apporte cette géométrie. Dans leur esprit, il n’était pas question de faire fumer des appendices à 30 nœuds le long de la plage pour rentrer au port à la remorque d’un bateau de secours. L’engin devait donc être solide, marin, disposer d’un moteur auxiliaire et être capable de rejoindre son mouillage en complète autonomie en cas de mauvais temps. Le choix d’un équilibre de navigation sur 4 points permanents (les 2 foils et les 2 safrans restent baissés constamment) associé à des profils de foils en Z plus polyvalents et tolérants que les L, et réglables sur 2 axes (et non 3, pas de cantilever comme sur les prototypes AC ou certains nouveaux Ultims), permet d’obtenir un multicoque stable et manœuvrant sans les épuisantes descentes et remontées d’appendices. Le TF10 peut également se comporter (rakes à 0) comme n’importe quel trimaran archimédien repliable si l’état de la mer l’impose. L’asservissement des 4 appendices (réglage de l’incidence ou Rake) s’effectue par vérins hydrauliques reliés à une petite centrale alimentée par une batterie lithium. Génial ! La sécurité et le confort de l’équipage ont également été réellement pris en compte ; ces engins sont rapides, violents, il faut donc se préoccuper de l’ergonomie si on ne veut pas dépendre d’un rescue boat accompagnateur ! Le grand cockpit central constitue une zone de manœuvre particulièrement pertinente qu’une configuration de catamaran n’autorise pas. Restait l’épineuse question des trampolines, toujours très inconfortables et glissants (surtout les mailles fines Spectra en tension maximum requises pour ces bateaux, j’ai souvenir de ceux de l’AC50’, une tôle !) ! Des plaques de carbone souples recouvertes d’un élégant néoprène à fort grip ont résolu ce point névralgique avec succès, tout en contribuant positivement à la raideur de la cinématique de repliage. Les sièges latéraux en fibre noire (wings) faisaient partie intégrante du design brief afin de permettre une navigation agréable et sûre sans la présence d’un tender rapide pour récupérer les chutes d’hommes à la mer ! Ils permettent un pilotage confortable, un rappel et un accès délié aux réglages pour un équipage de 4 personnes. Avant de griffer à toute allure le bleu sauvage, il faut amener le bateau sur le plan d’eau dans les meilleures conditions ; le transporter et le stocker au sec ou à l’eau ! Le concept de trimaran repliable au gabarit routier résout une grande partie de l’enjeu ; la possibilité d’insérer les foils par le haut exonère de la présence d’une grue, et il est possible de mettre à l’eau sur un plan incliné ! Ils ont vraiment réponse à tout, les gars du NYYC ! Le groupe de conception s’est adressé au cabinet Morelli-Melvin, chargé de mettre en partition cette équation complexe ; après validation des premières études, un concours de constructeurs a été organisé dans l’esprit d’une parfaite monotypie ; c’est le chantier hollandais DNA qui a remporté le challenge.

CONNAISSEZ-VOUS LE CHANTIER DNA ?

A 35 minutes d’Amsterdam, au bord d’un canal permettant la mise à l’eau ou l’embarquement sur cargo des unités construites, se trouve une belle usine moderne de 4 500 m². Cet "atelier d’artiste" bardé de grandes photos illustrant les créations maison est lumineux, parfaitement isolé, et affiche une netteté de clinique. Il abrite tous les outils indispensables aux nouveaux "luthiers" du carbone prepreg (four de post-cuisson 600 m³, table de mise sous vide de 25 m x 4 m, imprimantes 3D professionnelles, découpe au jet d’eau…). DNA fait partie d’un petit club d’excellence mondiale, et les 35 compagnons créateurs rejoignent les prestigieuses équipes de Multiplast (FR), CDK (FR), Cookson (NZ), Composites Projects (NZ), Mac Conaghy (USA-AUS), Marström (SW) et quelques autres au panthéon de la construction mondiale de multicoques en fibre noire. Leur philosophie : foilers et sculpture du carbone ! Leur production : les Class A d’exception, les fantastiques catamarans volants habitables G4 42’ et F4 46’, le nouveau TF10 et la fabrication à l’unité.

LA DECOUVERTE DU TF10

En arrivant à Port Ginesta (Sitges, à 30 km au sud de Barcelone), je découvre une machine de compétition d’une élégance séduisante autour de laquelle s’affaire une équipe bien rodée (ils effectuent des essais depuis une quinzaine de jours). La qualité perceptible du composite est magistrale, la présentation générale, digne d’un prototype GT automobile ; cette petite machine volante est extraordinairement sexy. La qualité de fabrication saute aux yeux : les usinages micrométriques, les assemblages carbone et les finitions bluffantes… une œuvre d’art ! Les sections maîtresses de la coque centrale en U profond offrent le volume nécessaire à une utilisation polyvalente et s’aplatissent significativement vers l’arrière, les entrées d’eau super fines et le rock modéré permettent au bateau de bien se comporter en archimédien tout en générant peu de traînée afin de décoller rapidement. Les flotteurs sont dans la tendance de ce type de bateau très performant : étraves inversées, entrées d’eau ultra-fines et sections aplaties à partir de l’ancrage de bras avant. Le système de repliage d’inspiration Farrier (axe vertical) est confié à des water stays carbone (biellette de liaison articulée bras-flotteur) à l’aérodynamisme épuré. L’accès à bord par la jupe arrière est aisé, le grand cockpit central est réellement confortable, et permet l’accès à bord à des personnes moins expérimentées. L’intérieur est presque digne d’une unité de croisière sportive, et offre deux couchettes simples et des rangements pratiques.

CONCERTO ET SYMPHONIE

Je suis frappé par la jolie décoration "street art" des coques rouge Ferrari de notre exemplaire d’essai ; elle donne des envies créatives pour personnaliser ce bateau (aisé avec un transfert autocollant) ! Le but n’étant pas de rester discret ; un peu de frime de bon aloi n’a jamais fait de mal à personne ! Le passage récent d’une forte dépression méditerranéenne a cabossé la grande bleue, mais, à l’arrière du déluge, c’est une splendide journée catalane qui s’ouvre devant nous. Le petit moteur hors-bord 4 temps de 6 CV est suffisant pour déhaler le bateau et manœuvrer, il s’escamote complètement dans la jupe via une chaise mobile coulissante sur des rails, et un mesh tendu le dissimule aux regards pendant la navigation. L’envoi de la GV North 3DI black (équipée de lattes carbone et de 2 grands ris) s’effectue en larges brassées rendues aisées par les coulisseaux Antal. Le mât carbone rotatif Southern Spars est superbe, la bôme demi wishbone splendide et astucieuse. Le solent 3DI autovireur sans ris est aussitôt envoyé, et nous démarrons sous les premières risées d’une brise de NW prévue 8-18 nœuds. Première observation : les déplacements à bord de ce trimaran volant sont aisés, le grip sous les pieds est rassurant, et tout a été fait pour un confort ergonomique optimisé. Le revêtement des trampolines (une peau néoprène) est excessivement agréable pour les pieds, les genoux et les mains, il ne blesse pas ; un énorme point fort ! La disponibilité de l’énergie hydraulique qui assiste les appendices et l’autonomie générée par la batterie lithium autorisent 2 journées de navigations pleines avec les réglages de rake (inclinaison antéro-postérieure des foils et safrans) nécessaires ! La manœuvre s’effectue depuis le cockpit via 2 gros boutons up et down pour les foils, et 2 autres pour les safrans. Des rappels visuels (des boules rouges pour les safrans, et jaunes pour les foils) coulissent sur un dyneema fin le long de règles graduées situées sur les bras ; des repères parfaitement analogiques ! Rake positifs minimum pour ne pas générer trop de traînée, nous sortons de la baie et prenons immédiatement du plaisir avec ce multi racé, puissant et léger, il faut gérer la mobilité des équipiers dans ce vent faible afin de ne pas écraser le flotteur au vent et de lancer la machine. Le vent monte (pardon, le trimaran accélère…) et dans une première risée (8-9 nœuds sous gennaker), le bateau soulage et monte gracieusement sur ses foils, c’est assez furtif, mais à la seconde accélération, le vol se stabilise quelques secondes. A moi de jouer, maintenant ! La position de barre est remarquable, l’accessibilité des manœuvres excellente, et la lisibilité du plan de pont d’une netteté impeccable. La courbure idéale des barres carbone, les magnifiques boîtes de safrans articulés, les admirables liaisons (par rotules) avec la grande biellette transversale inter-safrans, le petit stick télescopique et le confort de la banquette composent un poste de pilotage super ergonomique. Le winch Pontos de grand-voile (4 vitesses dont une d’embraque super rapide) tombe sous la main. Je prends mes marques à la barre dans les premières risées supérieures à 12 nœuds, en lofant pour générer du vent apparent, la machine accélère franchement, il faut abattre rapidement en anticipant tout en gardant suffisamment de puissance pour ne pas reposer la coque centrale. Un jeu subtil très addictif ! Le vent rentre au large et la mer devient creuse, agitée par une quinzaine de nœuds ; nous conservons le Code 0, et les premières grosses accélérations se déclenchent. Les réactions de la plate-forme sont vives, mais rassurantes. Une bonne coordination entre barreur, régleur, grinder (pour la voile d’avant) est nécessaire pour jouer des transitions permanentes du vent, de la vitesse et de l’état de la mer. Changement de poste, je me retrouve grinder, en position dans la coque centrale, afin de pouvoir aussi assumer la photo vidéo… pas si simple ! Les accélérations s’enchaînent maintenant par rafales, la mer courte et hachée ne favorise pas un vol stable de très longue durée et les atterrissages sont parfois violents, mais ces acrobaties restent rassurantes grâce à la géométrie du trimaran. Le bruit des appendices est furieux, l’ambiance humide, saturée de spray, le ressenti sous les pieds est magique, fait d’accélérations, fde reinages, de changements de cap pour rester dans la veine de vent. La perception du plan d’eau depuis notre balcon océanique est truculente, le plaisir, maximum ; l’intensité de cette chevauchée n’est comparable qu’à une descente hors piste en poudreuse sur pente forte ! Le multicoque à ce niveau, c’est de l’art ! Nous dévalons la pente depuis plus d’une heure entre 15 et 23 nœuds (avec 15-18 nœuds réels) lorsque le vent semble faiblir, je reprends vite la barre afin de profiter de la remontée au près, mais cela ne dure pas. Il faut régler les appendices pour les conditions à venir, clapot fort, près serré, vent irrégulier ! En m’appliquant, je découvre une autre palette de sensations, celle d’une zone intermédiaire où le bateau profite tout de même de son agilité de foiler sans être en élévation constante, le ressenti de plate-forme est extrêmement plaisant et, alors que le vent s’essouffle, le fait de presque voler, de se déplacer sur l’onde à 10 nd dans un vent finissant procure un plaisir intense. Il y a tant à découvrir avec ce bateau mutant !

Conclusion

Cette machine offre des sensations vraiment hors du commun ! Elle exige une bonne coordination entre les équipiers pour en tirer la quintessence, mais permet à une équipe familiale ou amicale de tutoyer l’univers du vol en sécurité. Cet instrument d’exception est capable de performances étonnantes encore à définir, c’est probablement une des machines à vent de taille raisonnable les plus excitantes au monde. La rupture du mât de ce prototype (sous fortes charges en tests poussés) a conduit le chantier et les architectes à renforcer le module, les prochains profils Southern Spars devraient être dimensionnés plus largement. Un petit programme informatique permet maintenant de sélectionner automatiquement les meilleurs réglages d’appendices en fonction des conditions, et de les retrouver immédiatement sans tâtonner, ce qui simplifie encore l’utilisation de l’engin.

Descriptif technique

Architectes : Gino Morelli et Pete Melvin

Constructeur : DNA Holland

Matériau des coques : Sandwich Nomex Carbone PrePreg

Matériau des appendices : Carbone Prepreg Post cuit

Longueur : 10,94 m

Largeur : 9,97 m

Largeur replié : 2,50 m

Tirant d’eau : 2,55 m/0,40 m

Poids : 1200 kg (déplacement maxi 1800 kg)

Surface GV : 53 m²

Foc : 25 m²

Spinaker : 71 m²

Mât : 16,1 m Carbone haut module par Southern Spars

Équipage : 4

Prix du TF10 en version course avec 3 voiles North 3DI : 515 000 € HTRemorque de route CE : 26 500 € HT

Commentaire d’architecte par Pete Melvin

Le TF10 a été créé pour répondre à la demande d’un groupe de navigateurs expérimentés du New York YC. Leur cahier des charges exigeait un multicoque foiler moderne pouvant être mené par des équipages non professionnels. Morelli-Melvin a présenté un concept répondant à cette demande, mais également capable de régater dans des parcours côtiers longue distance, facile à stocker et transportable ! A l’issue de l’étude de conception, un processus d'appel d'offres concurrentiel a été lancé pour sélectionner un constructeur. Holland Composites a remporté le contrat. L'équipe des propriétaires, Morrelli/Melvin, et Holland Composites ont ensuite développé le design dans sa configuration finale. De nombreuses innovations ont été mises au point et intégrées au concept, notamment :
- Premier trimaran foiler de série

- Premier trimaran foiler utilisant un système de foils à quatre points

- L’appendice au vent fournit une force pour accroître le moment de redressement et améliorer les performances

- Commande électro-hydraulique à bouton-poussoir de l’assistance des quatre foils

- Grand-voile à effet de sol pour une efficacité aérodynamique améliorée

- Trampoline composite rigide pour plus de sécurité de l’équipage, une meilleure raideur de plate-forme et un repliage plus rapide et mieux guidé qu'un trampoline souple

- Le système avancé de repliage des bras utilisant des biellettes carbone est plus léger, structurellement plus efficace, plus aérodynamique et plus esthétique que les systèmes utilisés habituellement

- Les formes de coques ont été spécialement conçues pour un trimaran foiler, il ne s’agit pas d’une adaptation de formes antérieures

- Les sièges banquettes des flotteurs procurent un confort et une sécurité largement améliorés par rapport aux trimarans conventionnels ou aux catamarans foilers

- Le TF10 est repliable au gabarit routier (2,5 m), ce qui diminue également la surface de stockage

- L’airbag au sommet du mât évite le retournement en cas de chavirage, ce qui réduit les dommages et facilite la récupération

Le numéro 1 navigue depuis le mois d'août et affiche des performances très proches de nos estimations de VPP. L'équipe a beaucoup appris sur la façon dont le bateau se comporte sur l'eau, et ces expériences nous ont fourni des données réelles permettant un développement plus poussé. Plusieurs compartiments du bateau ont été optimisés, y compris les foils et les voiles, conduisant à des améliorations de performances dépassant nos attentes initiales. Les coques n^o 2 et au-delà bénéficient de ces améliorations. La totalité de la flotte sera en stricte monotypie.

LES ESSENTIELS

LA MAGIE DU VOL EN MULTICOQUE

UNE MONOTYPIE STRICTE

PLUS

-       Construction exceptionnelle digne d’un prototype de course au large professionnel

-       Sensations extraordinaires

-       Intelligence du cahier des charges

MOINS

-       Obligation de naviguer en équipage initié

-       Le coût de l’ensemble avec remorque et véhicule tracteur, et la logistique (même simplifiée) d’utilisation

1 : Une coque centrale sculptée pour la vitesse qui permet le logement des flotteurs repliés pour le transport au gabarit routier ! Une performance architecturale.

2 : Le rock de carène est assez prononcé, il permet de conserver des sections centrales porteuses avec des entrées d’eau super fines et une large voûte tout en limitant la surface mouillée pour décoller tôt et immerger le minimum de carène lors des touch and go.

3 : Les flotteurs sont magnifiques et très efficaces, ils amortissent très bien les "plantés" par leur finesse et l’arrondi du pont.

4 : Les sections s’aplatissent rapidement pour générer la meilleure portance possible et favoriser le décollage.

5 : Les magnifiques foils en Z sont des pièces d’orfèvrerie, il est possible de les engager dans le puits par le dessus, ce qui permet de s’exonérer d’une grue pour la mise à l’eau, un plan incliné suffit !

6 : Le barreur, les régleurs de GV et de voile d’avant sont parfaitement à l’aise sur les splendides bancs ergonomiques carbone. Le 4^e homme étant dans la coque centrale pour grinder et régler les appendices (ici, c’est un 5^e qui est en place).

7 : Observez l’élégance des biellettes structurelles (water stays) entre coque et flotteurs !

8 : Le régleur de voiles d’avant est là pour choquer dans les éventuelles surventes, il reprend l’embraque avec l’aide du grinder, placé dans la coque centrale. Les interventions sur le profil sont quasi constantes à haute vitesse.

9 : Les 2 safrans prepreg carbone sont stratifiés sous vide dans des moules aluminium fraisés, leur finesse et leur raideur constituent un élément clé du vol (avec les foils, bien sûr !), ils sont munis de volets d’extrémité et couplés comme les foils à des vérins hydrauliques pour le réglage d’incidence (rake).

10 : Le mât (Southern Spars) est rotatif, la bôme est un demi-wishbone très futé, le bas de la GV est à effet de plaque dans le prolongement du petit roof.

LES CONCURRENTS

Bateau                                 Longueur         SV au près         Poids                 Prix HT

Whisper                               5,40 m               15 m²                   80 kg                 25 000 €

Flying Phantom Elite           5,52 m               23,5 m²                165 kg               40 100 €

GC32’                                  9,75 m               83,5 m²                975 kg               NC