Notre concept pour battre le record du monde de vitesse à la voile

 10 janvier 2022

Battre le record du monde de vitesse à la voile sur 500 mètres oui, mais comment? Depuis 2012, personne n’a réussi à surpasser les 65, 45 nœuds (environ 121 km/h) établis par l’australien Paul Larsen à bord de Vestas Sailrocket 2. Battre son record est donc déjà un fabuleux défi, et nous nous sommes fixé l’objectif encore plus ambitieux d’être les premiers à naviguer à 80 noeuds (environ 150 km/h) ! Pour cela, notre équipe a dû innover et repenser les codes de l’architecture navale. Cette nouvelle année qui débute est l’occasion de rappeler les principaux concepts qui se cachent derrière notre bateau hors norme.

Un bateau avec une aile de kite, mais pourquoi?

Pour atteindre 80 nœuds et pulvériser le record du monde actuel, nous avons besoin de générer une puissance immense. D’après les codes classiques de la voile, il faudrait pour cela des voiles gigantesques et donc un bateau de taille et de masse démesurées pour supporter un tel gréement.

Partant de ce constat, nos trois cofondateurs se sont très vite tournés vers le grand potentiel des ailes de kite. En effet, les kitesurfeurs sont capables d’atteindre des vitesses phénoménales (plus de 57 nœuds soit 105 km/h)! Pour imaginer aller encore plus vite, le facteur limitant n’est pas l’aile en elle-même mais bien l’humain qui doit supporter la charge du kite. Benoît, notre pilote et kitesurfeur depuis l’adolescence, s’en est souvent rendu compte lors de ses navigations à plus de 45 nœuds (83 km/h).

C’est ainsi que naît l’idée de remplacer la planche de kite par un bateau, qui servirait d’intermédiaire entre l’aile et l’eau. Il reprendrait tous les efforts induits par le kite et permettrait ainsi d’atteindre des vitesses impressionnantes sans mettre en danger le pilote. Comparé à un bateau à voile classique, tracter notre bolide avec une aile de kite donne également un avantage indéniable: il est possible de moduler la surface et la forme de l’aile en fonction des conditions de vent rencontrées le jour du record.

 

Et pour le décollage et l’atterrissage, comment ça marche? Le jour du record, notre pilote pourra être aidé par des bateaux et des systèmes externes avant et après la tentative. C’est indispensable pour pouvoir décoller une aile de grande taille dans des conditions ventées!

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Comment assurer la stabilité du bateau ?

A 150 km/h sur l’eau, la stabilité du bateau est essentielle pour que notre pilote puisse accélérer sereinement jusqu’à 80 nœuds. Notre équipe a donc mis l’accent sur ce critère capital, d’abord en réfléchissant à l’architecture générale de notre bolide: ses trois flotteurs lui offrent un équilibre constant, que ce soit à l’arrêt, pendant la tentative de record mais aussi et surtout pendant  les phases de transition que sont l’accélération et la décélération.

En revanche, les flotteurs à eux seuls ne suffisent pas à garantir la stabilité et éviter par exemple que le bateau ne se retourne à haute vitesse.

C’est pourquoi notre bateau est également conçu de manière à garantir en tout temps un alignement  des forces, concept que Paul Larsen avait déjà utilisé en 2012.

Grâce à un système mécanique complexe développé par l’équipe, la force de l’aile de kite et celle du foil sont alignées à tout moment.

Cette balance entre le kite qui tire vers le haut et le foil qui tire vers le bas permet de maintenir le bateau plaqué sur l’eau.

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Mais pourquoi garder notre petite fusée plaquée sur l’eau, alors qu’il est aujourd’hui fréquent de voir des bateaux “voler”? En fait, les foils classiques permettent aux bateaux de se surélever et donc d’accélérer en réduisant au  maximum leur trainée dans l’eau. Néanmoins, à hautes vitesses, ces foils ont tendance à drastiquement réduire la stabilité du bateau, notamment si le pilote n’est pas assisté électroniquement pour les contrôler. Or pour que le record du monde de vitesse à la voile soit homologué, le pilote n’a le droit à aucune aide électronique !

C’est pourquoi l’idée d’utiliser un foil conventionnel a rapidement laissé sa place à un foil dont la force est dirigée vers le bas, empêchant au bateau de s’envoler à la moindre risée. La traînée supplémentaire induite par le contact des trois flotteurs avec l’eau est compensée quant à elle par la puissance générée par le kite.

Mais pourquoi garder notre petite fusée plaquée sur l’eau, alors qu’il est aujourd’hui fréquent de voir des bateaux “voler”? En fait, les foils classiques permettent aux bateaux de se surélever et donc d’accélérer en réduisant au  maximum leur trainée dans l’eau. Néanmoins, à hautes vitesses, ces foils ont tendance à drastiquement réduire la stabilité du bateau, notamment si le pilote n’est pas assisté électroniquement pour les contrôler. Or pour que le record du monde de vitesse à la voile soit homologué, le pilote n’a le droit à aucune aide électronique !

C’est pourquoi l’idée d’utiliser un foil conventionnel a rapidement laissé sa place à un foil dont la force est dirigée vers le bas, empêchant au bateau de s’envoler à la moindre risée. La traînée supplémentaire induite par le contact des trois flotteurs avec l’eau est compensée quant à elle par la puissance générée par le kite.

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Que se passe-t-il sous l’eau?

Une autre composante essentielle à la stabilité se situe sous l’eau et est également liée aux foils. Lorsqu’un bateau atteint environ 54 nœuds, soit 100km/h, des bulles de vapeur instables se forment autour des foils, l’eau se met alors à bouillir et freine le bateau: c’est ce qu’on appelle la cavitation.

Afin de contourner ce phénomène physique qui augmente la traînée et rend le bateau instable, notre bateau est doté de profils dits superventilants. La géométrie de ces profils permet la formation d’une bulle d’air stable qui remplace la cavitation:  c’est la ventilation. Ces profils ont un immense potentiel à très hautes vitesses et seront donc utilisés pour atteindre les 150 km/h. 

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Après avoir testé notre prototype sur le Léman, ces éléments clés de notre concept ont été adaptés pour la construction de notre bateau à taille réelle, qu’on pourra vous présenter très bientôt.


En attendant, si vous voulez en savoir plus, allez voir notre FAQ !

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