Regarder un multicoque

Arpenter les pontons au grès du vent ou naviguer plus ou moins près des côtes nous amène à croiser des multicoques. Si si, ça arrive, enfin parfois. Pour d'autres marins, ce sera lors de l'achat d'un multicoque qu'ils croiseront ces bateaux.

Bref regard, ou, observation plus poussée, en peu de temps, on peut, plus ou moins, appréhender approximativement le comportement et le volume intérieur d'un multicoque. Les informations dont nous allons parler par la suite sont des tendances générales. Il ne faut pas les prendre au pied de la lettre. Chaque bateau est différent, c'est une somme de compromis et tout n'est pas aussi simple qu'il n'y parait, c'est ce qui fait le charme de l'architecture navale.

Gréement*

En regardant la longueur du mat et de la bôme, on peut déterminer si le gréement est ramassé ou élancé. Les gréements ramassés possèdent un petit mat, et parfois une longue bôme. Les bateaux à gréement élancé ont un long mat et une bôme courte.

Pour une même surface de voiles on peut considérer :

• Gréement élancé : Performance accrue aux faibles angles d'incidences (près ou bateau rapide créant un vent apparent important). Un plan de voilure haut permet de trouver du vent en hauteur qui est plus fort et plus régulier, revers de la médaille, la force étant située plus haute, elle augmente le couple de chavirage et donne des bateaux plus volage et plus difficile à tenir par vent fort. On les retrouve principalement sur les bateaux rapides. 
• Gréement ramassé : Performance accrue au vent arrière. Le centre de voilure étant plus bas, le bateau est plus stable ce qui apporte sécurité et séréinité à l'équipage.

Largeur

Pour une même longueur, un multicoque large possède un couple de redressement plus important qu'un bateau étroit. Il sera difficile de le faire chavirer par le côté et il pourra porter plus de toile par gros temps. On dit qu'il est plus raide à la toile. En revanche, il sera plus physique à utiliser car les efforts seront plus conséquents, et sera plus lourd et plus cher à fabriquer.

Un bateau étroit nécessite moins d'effort à l'utilisation. Il soulagera une coque et diminuera sa surface mouillée plus rapidement, avec une performance accrue dans le vent médium. Il sera plus volage et plus difficile à contrôler dans le vent fort.

Les anglais ont tendance à dessiner des catamarans étroits avec des plans de voilures ramassés pour compenser afin avoir des bateaux faciles et sécurisant à la fois. Le rapport longueur/largeur est facile à calculer, on divise la longueur par la largeur.

Ci-dessous un tableau de classification des rapports longueur/largeur selon le type de bateau.

Forme des œuvres vives*

On appelle oeuvre vivre toute partie se situant sous la ligne de flottaison. De leur forme dépendra la capacité de charge, la vitesse et le passage en mer du bateau. Nous parlerons ici des caractéristiques principales : 

Les sections : Elles correspondent à une coupe transversale de la coque à certains endroits. De leurs formes dépend le passage en mer et la charge admissible.

Le maitre bau : c'est la largeur maximale d'une coque ou d'un flotteur. Une coque large apporte confort et charge admissible élevés, quand une coque fine apporte vitesse et passage en mer agréable.

La carène est souvent évolutive, c'est à dire qu'elle n'est pas identique du début à la fin du bateau car les besoins ne sont pas les mêmes à la poupe et à la proue.

Les formes de carène les plus souvent rencontrées possèdent des sections de type :

• En V : Améliore le passage en mer, mais supporte mal la charge et développe une forte surface mouillée, donc moins performant surtout par petit temps. Les carènes qui sont en V sur toute la longueur de la coque participent au plan antidérive.
• En U : Surface mouillée minimum la forme la plus performante, supporte la charge correctement, mais tape dans le clapot et les vagues, ce qui peut devenir inconfortable
• Aplatit : Supporte très bien la charge mais surface mouillée importante et tape très fort dans le clapot et les vagues ce qui est très bruyant et inconfortable. Avoir une partie aplatie sur l'arrière de la coque peut faciliter le déjaugeage.
• Les asymétriques : On les trouve sur les flotteurs de certains trimarans ou cata de sport. Leur forme plus volumineuse vers l'extérieur du bateau et plus aplatit vers l'intérieur permet de créer un plan antidérive. Pour que ce système fonctionne correctement il faut que le flotteur sous le vent soit un minimum immergé, et le flotteur au vent ne touche pas ou peu l'eau.

Une configuration récurrente pour les coques centrales de trimarans et flotteurs de catamaran est :

• En V à l'avant
• En U au milieu  
• Aplati sur l'arrière

Même avec cette configuration classique, on peut trouver multitudes de formes différentes selon la répartition des volumes sur toute la longueur du bateau.

Quand un bateau possède un tirant d'eau similaire de l'avant à l'arrière, on parle de carène tendue. A contrario, quand l'avant et l'arrière de la carène sont moins profonds que le centre du bateau, on parle de carène bananée.

• Carène tendue = vitesse de pointe plus importante
• Carène bananée = manoeuvre facilitée, tangage limité.

Sur les trimarans, la configuration la plus souvent rencontrée est une coque centrale bananée, et des flotteurs assez tendus.

Longueur de flottaison

Plus une coque sera longue, meilleurs seront sa vitesse et son comportement dans une mer formée. Un multicoque ne gite pas. L'architecte n'a pas besoin de faire des calculs savants pour savoir de combien la longueur de flottaison s'allongera selon l'angle de gite, comme c'était le cas notamment sur les Classe J. La longueur de flottaison est toujours la même. Le but est d'avoir une jupe arrière qui s'arrête juste en niveau de l'eau pour augmenter la longueur de flottaison au maximum à l'arrière. Pour augmenter la longueur de flottaison au maximum, l'architecte ne peut jouer que sur la forme de l'étrave...

Étraves*

Les étraves sont le commencement de la coque, ou autrement dit, la partie ouvrant la mer au reste du bateau. Son rôle est important dans le comportement du bateau et l'esthétique générale mais ce dernier point est purement subjectif.

Pour regarder et parler d'une étrave correctement il faut regarder le premier tiers de la carène pour vérifier la répartition des volumes et valider le type d'étrave. Il est possible d'avoir une forme d'étrave qui ne corresponde pas au volume avant attendu pour ce genre d'étrave, mais nous détaillerons ces informations dans un autre chapitre.

• Étraves inclinées : passage doux dans les vagues et le clapot = Pour les bateaux de croisière
• Étraves droites : longueur de flottaison maximale pour une plus grande vitesse = Pour les bateaux de course croisière ou de course
• Étraves inversées : longueur de flottaison maximale également, elles traversent les vagues et le clapot sans tanguer. Également appelée "perce vague" = Pour les multicoques de sport ou les bateaux de course légers : volume en partie basse du franc bord : tendance à enfourner plus facilement.

Franc bord

La partie du bateau entre l'eau et le pont s'appelle le franc bord. Un franc bord important apporte du volume à la coque ou au flotteur. En contrepartie, ce fardage diminue les capacités du bateau à remonter au prés.

Les franc bords verticaux et plats sont sensibles aux vagues qui déferlent dessus. Pour résister à l'assaut de ces vagues, mieux vaut un franc bord légèrement arrondi qui supporte mieux ce genre de traitement.

Un franc bord important au niveau des étraves peut limiter le risque d'enfournement.

Fardage

On appelle fardage, la prise au vent de tout ce qui compose un bateau. Un petit bateau bas sur l'eau aura un faible fardage, quand un gros bateau haut sur l'eau aura un fardage important.

Les plaisanciers recherchent souvent un maximum de confort à bord, ce qui nécessite un volume à l'intérieur conséquent. L'architecte n'a pas beaucoup d'autres choix que d'augmenter les superstructures du bateau et d'augmenter par la même occasion le fardage du bateau. A lui de trouver le compromis idéal fardage/confort adapter au programme du bateau :

• Fardage minimum
  • ?Sécurité par gros temps
  • Performance optimale plus précisément au prés et par petit temps,
  • Facilité de manoeuvrer au moteur avec un vent latéral
• Fardage important 
  • Volume intérieur augmenté

 Pour un fardage équivalent, un bateau avec des formes arrondies, aura moins de prise au vent qu'un bateau aux formes anguleuses.

Plans antidérive*

Il existe trois sortes de plans antidérive sur les multicoques. De la plus performante à la plus simple de mise en oeuvre :

• Dérive
• Ailerons
• Formes de la ou les coques

Plus le système antidérive a de surface, plus le bateau sera performant aux allures de près, mais au portant, il faudra diminuer au maximum cette surface pour limiter la surface mouillée qui augmente les frottements dans l'eau.

Les dérives

Qu'elles soient de type sabres (coulissantes) ou pivotantes, les dérives permettent de faire évoluer cette surface de plan antidérive. Elle demande des manoeuvres supplémentaires pour être descendues ou remontées, prennent de la place dans l'habitacle, coûtent chères à être fabriquées et sont sensibles au choc.

Elles sont privilégiées sur les bateaux dédiés à la performance.

Les ailerons

Plan antidérive fixe situé sous les flotteurs. Ils possèdent une surface antidérive fixe. Pour être performants, ils doivent s'intégrer parfaitement à la forme de la coque avec des profils adéquates aux vitesses du bateau.

Moins performants que les dérives, ils permettent un échouage facilité pour les modèles conçus (renforcés). Ils ne prennent pas de place dans l'habitacle.

Formes de la coque

En V

Si la forme des flotteurs est en V, elle peut faire office de plan antidérive.

Si les deux flotteurs sont en permanences dans l'eau, c'est la forme en V qui obtient les résultats les plus probants. Si le système est pratique, il manque d'efficacité

Asymétrique

Sur les cata de sport ou trimaran 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 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, mais naviguer avec les deux flotteurs dans l'eau fait perdre l'avantage des flotteurs asymétriques. Cela revient à naviguer avec des flotteurs en V.

Safrans*

Ce sont les safrans qui dirigent le bateau et donnent les sensations au barreur. Ils participent également au centre au système d'antidérive. Sur nos multicoques, nous trouvons deux types d'appendices selon leur position sur le bateau, que l'on appelle safran suspendu, ou sur tableau arrière.

supendu

Positionnés sous la coque, à l'arrière généralement, ces safrans ne peuvent pas être démontés facilement. Grâce un effet de plaque créée par la coque située au dessus, ils gagnent en performance à hautes vitesses limitant les risques de cavitations.

sur tableau arrière

Généralement pivotants ou coulissants, ces safrans sont amovibles. Pour les bateaux équipés de dérives, ces appendices sont les compléments idéaux pour un échouage facile. L'absence de surface au dessus du safran crée des turbulences, ce qui, à haute vitesse peut faire décrocher le safran et perdre le contrôle du bateau.

Spécial catamaran

La nacelle

Les catamarans sont de trois types : de sport (non habitables), open (seules les coques sont habitables), ou avec nacelle. Pour les modèles équipés d'une nacelle, cet espace habitable installé entre les deux coques est souvent un lieu de vie privilégié. En revanche cette excroissance augmente le poids et le fardage du bateau. L'ajout d'une nacelle, même amovible, rend le démontage compliqué, et pour les nacelles stratées aux coques le démontage est impossible ce qui rend le transport difficile.

Quelques catamarans possèdent des nacelles indépendantes des coques, cela permet de créer trois espaces de vie totalement séparés pour un maximum d'intimité, et éventuellement faciliter le démontage. Le revers de la médaille arrive les jours de mauvais temps quand il faut passer d'un espace de vie à l'autre.

La longueur

Plus la nacelle sera grande, plus elle apportera de confort. En ce qui concerne la largeur, il est possible de  faire chevaucher la nacelle sur les flotteurs pour augmenter au maximum du volume. Le gain en longueur est plus délicat. Mettre du volume vers l'avant augmente le poids donc le risque d'enfournement, et vers l'arrière soit l'architecte diminue le cockpit, soit, il recule le cockpit au maximum. Sachant que plus une nacelle est longue et reculée et plus il y a de risque que les vagues tapent dessous, on comprend qu'il faudra choisir entre confort intérieur, ou confort en mer.

Le dessous

La hauteur sous la nacelle, dite aussi hauteur de tunnel, a son importance également. Plus cette hauteur est haute, moins il y a de chance que les vagues tapent sous la nacelle, mais réhausse le centre de gravité.

Les catamarans sud africains et anglais privilégient les nacelles pour baisser au maximum le centre de gravité.

Les catamarans francais possèdent des hauteurs de tunnel importantes pour limiter les coups de butoirs.

Les vagues qui tapent sous la nacelle

Comme nous venons de le voir la hauteur de tunnel est importante, mais d'autres paramètres rentrent en ligne de compte, la longueur de la nacelle, la largeur du catamaran... Pour éviter ces coups de butoir, pouvant devenir génants sur certains catamarans, il faut que les vagues d'étraves se rejoignent à l'arrière de la nacelle et non dessous.

Certains constructeurs ou propriétaires ajoutent un V sous cette nacelle pour limiter les coups de butoirs sous les nacelles basses. Ce système pour être efficace doit être profond, assez large et solide ce qui allourdit quelque peu le bateau. De même pour les V profonds qui se rapprochent trop de l'eau, il arrive que le clapot vienne tapoter légèrement créant un bruit constant pouvant déranger au mouillage.

Spécial trimaran

Situés de part et d'autre de la coque centrale, les deux flotteurs d'un trimaran sont son indentité et son caractère. De leur forme et volume dépendera le comportement du bateau.

Volume flotteurs*

Le volume des flotteurs va déterminer en partie le comportement du trimaran. 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 coût supplémentaire. Les pionners des trimarans n'avaient pas les connaissances actuelles en matériaux composite, il leur était compliqué de fabriquer une structure adéquate à ce genre de bateau. De plus les trimarans à petits flotteurs ont un comportement en mer assez similaire aux monocoques.

Les premiers trimarans possédaient pour ces raisons de petits flotteurs. Au fil du temps et des progrès technologiques, les flotteurs des trimarans ont pris de l'embompoint.

La méthode la plus souvent utilisée pour connaitre le type de flotteur pour un trimaran est de calculer le ratio volume flotteur/poids

                volume d'un flotteur (en litres) * 100 = ratio volume flotteur/poids
                     poids du bateau (en kilo)

Selon la valeur de ce ratio, on peut déterminer le type de flotteur d'un trimaran :

Submersibles

Ces flotteurs ont été les premiers à être utilisés pour des raisons de poids, de coût et de structure (connaissances techniques insuffisantes pour réaliser une structure légère, solide et rigide). Si le bateau est trop toilé, le flotteur s'enfonce sous l'eau, le trimaran prend une gite importante, et le bras de liaison tape les vagues ou rentre dans l'eau, ce qui fait ralentir le bateau. Au prés, cela ne génère qu'une perte de vitesse, mais au portant, ce coup de frein peut augmenter l'enfournement pour 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 moins en moins nombreux, de ce genre de flotteurs expliquent que cela permet d'avoir un avertisseur sur la surpuissance éventuelle du bateau. Ces flotteurs sont de moins en moins présents pour des questions de sécurité, à part sur certains trimarans d'apprentissage ou de loisirs.

Intermédiaires

Avec un volume 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 l'eau est plate mais en cas de vagues ou de survente violente, le flotteur se retrouve sous l'eau. Dans cette configuration, même cause et même conséquence que pour un trimaran avec des flotteurs submersibles. Il y a des risques importants d'avoir un enfournement irréversible.
Avec ce genre de flotteur, il est conseillé de ne pas naviguer sur un flotteur. La coque centrale peut être relativement soulagée, mais le clapot ou les vagues qui passent par dessus le flotteur sont à considérer comme étant la limite à ne pas dépasser.

Insubmersibles

Ces flotteurs volumineux, sont plus lourds et plus chères à fabriquer, mais il faut penser également à la structure du bateau qui doit pouvoir supporter les efforts supplémentaires, ce qui augmente également le poids et le prix de l'ensemble.
Ils 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, donc de réduire la surface mouillée et la trainée. Plus le rapport volume flotteur/poids sera important, plus il sera facile et sécurisant de naviguer sur un flotteur. Les architectes considèrent que des flotteurs avec un rapport supérieur à 200% n'apportent plus assez d'avantages par rapport aux inconvénients à supporter.

Repliage

La largeur des trimarans pose souvent problème, notamment dans les ports ou pour le transport. Architectes et constructeurs ont trouvé des solutions aussi diverses que variées pour les trimarans. Les trois systèmes de repliage les plus souvent rencontrés sont :

• Vertical
• Horizontal
• Par coulissement

La mise en place d'un système de repliage implique un coût et un poids supplémentaire tout en perdant de la rigidité, mais l'utilisateur gagne en confort d'utilisation.

Vertical

Lors du repliage, les bras de liaison, à l'aide de bielles, se déploient vers le ciel et les flotteurs se glissent sous la coque centrale. Ce système est rapide à mettre en œuvre et est particulièrement adapté au transport routier. Une fois au port les coffres des flotteurs sont peu accessibles et les flancs des flotteurs sont dans l'eau ce qui nécessite de l'antifouling sur cette partie ce qui n'est pas toujours esthétique.

Horizontal

Pour replier les flotteurs, il suffit d'actionner des bouts pour que les bras de liaisons tournent, ainsi les flotteurs se positionnent vers l'arrière du bateau.  Dans cette position, le pont des flotteurs est horizontal et les coffres de flotteurs accessibles. La longueur du bateau une fois repliée est augmentée, le bateau garde une stabilité correcte. Ce système nécessite un minimum de maintenance.

par coulissement

Ce système rustique à l'avantage d'être économique. Les bras de liaison coulissent dans la coque centrale. La manoeuvre est faite soit grace à des bouts soit à la force des bras selon le poids de flotteurs. Une fois replié le bateau conserve sa longueur initale, mais nécessite une coque centrale et des flotteurs relativement étroits pour les modéles qui gardent le gabarit routier.

Pour plus d'infos, lire l'article : Repliage sur l'eau

Si sur les pontons on parle souvent de poids de bateau, le terme exact est son déplacement.

Pour être performant et sécurisant un multicoque ne doit surtout pas dépasser son déplacement maximum. Sur un multicoque au déplacement plus élevé que prévu, le comportement du bateau peut varier, vitesse faible, tangage ..., et la structure, étudiée pour un poids donné, subira des efforts non prévus ce qui la déterriorera de manière prématurée.

Les multicoques les plus légers sont généralement prévus pour la performance, leur charge admissible est souvent restreinte. Les multicoques de croisière sont plus lourds d'origine et sont conçus pour une charge admissible plus importante.

Les définitions :

Déplacement lége : souvent appelé poids lége = Poids du bateau sorti de chantier

Déplacement lége armé : souvent appelé poids à vide = Poids du bateau avec ses équipements

Déplacement en charge : souvent appelé poids en charge = Poids du bateau avec ses équipements, son équipage, ses réservoirs pleins, les consommables ... bref le poids max autorisé

Charge admissible = c'est la différence de poids entre déplacement lége armé et déplacement en charge. Cela correspond au poids que vous pourrez charger pour vos navigations, équipage compris.

Comment connaître le poids réel d'un bateau ?

Il est tentant de regarder les documentations commerciales ou l'acte de francisation, mais elles sont souvent fausses. 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. Les raisons de ces erreurs sont multiples :

• abus de langage : confusion entre poids lége, poids à vide, poids seul de la plate forme...
• manque de rigueur du constructeur : mise à part les constructions très haut de gamme en infusion, il est impossible pour un constructeur de sortir deux coques au même poids. Certains constructeurs ont des variations plus grandes que d'autres pouvant aller jusque 20-30% d'écart de poids entre deux coques.
• volonté marketing : C'est à notre sens la pire des raisons.  Annoncer un bateau plus léger que la réalité donnera l'impression au futur acheteur que son bateau sera plus performant, c'est flatteur. Le problème est que l'acheteur s'il ne se méfie pas peut avoir son bateau en surcharge.

Le cas des bateaux transportables est très intéressant à ce sujet, 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 le poids réel. Le chauffeur de l'attelage se retrouve avec une remorque en surcharge avant même d'avoir installé quoi que ce soit à bord du bateau et donc hors la loi. En cas d'accident, le chauffeur devient pénalement responsable même si c'est le constructeur qui a menti.

Spécial prao

La première chose à faire lorsque l'on regarde un prao est de connaitre son type : 

• monodrome : le vent peut venir des peux côtés (un seul safran)
• amphidrome : navigue avec le vent qui vient toujours du même coté du bateau (un safran à chaque extrémité de la coque centrale)

Pour plus d'infos, lire l'article : prao

* Des articles plus détaillés compléteront ces articles par l'avenir