Ferrari a présenté cette semaine les premières images de son futur Hypersail, monocoque à foils de 100 pieds destiné à une campagne de records et dont la mise à l’eau est prévue d’ici la fin de l’année. Des images que plusieurs membres du cabinet d’architecture navale Guillaume Verdier, qui a conçu le bateau, décryptent pour Sailorz.
Projet lancé fin 2022, l’Hypersail de Ferrari entre dans sa dernière ligne droite puisque le bateau sortira de chantier au deuxième semestre de cette année. Avec les images dévoilées cette semaine par la Scuderia, on en sait un peu plus sur ce futur bolide dont le chef de projet vient de changer, puisque Giovanni Soldini, qui en était à l’origine (voir notre article) – joint par Sailorz, il n’a pas souhaité s’exprimer sur les raisons de ce départ – a été remplacé par Enrico Voltolini.
Le premier enseignement, c’est que l’Hypersail est bien un monocoque à foils de 100 pieds, un choix très vite entériné. “L’option multicoque n’a pas été vraiment explorée, on n’a pas voulu empiéter sur le monde de l’Ultim et ce projet de grand monocoque volant à foils, sorte de déclinaison offshore des AC75, trottait dans la tête de Guillaume (Verdier) depuis longtemps, confirme Erwan Tymen, ingénieur naval et collaborateur de l’architecte. D’autant que chez Ferrari, ils voulaient vraiment quelque chose de très singulier, qui ne s’était jamais vu.”
Pour l’architecte Loïc Goepfert, les progrès des dernières générations d’Imoca ont aussi poussé dans cette voie : “Quand on voyait les chronos incroyables de Charlie (Dalin) alors qu’on était entravés par les règles de la jauge, on se disait qu’avec un Imoca “no limit”, il y avait moyen de pousser les performances très loin. Finalement, le projet a évolué vers quelque chose de plus proche de la Coupe au niveau carène.”
“Une coque centrale de trimaran
greffée sous une coque normale”
Effectivement, cette carène de 100 pieds – “On a limité à 100 pieds, car chez Ferrari, ils voulaient se garder la possibilité d’être éligibles sur des courses comme la Sydney Hobart”, précise Véronique Soulé, ingénieure spécialisée en CFD et analyse de performance – présente un certain nombre de similarités avec celle d’un AC75. Notamment un bustle dans la partie basse qui fait dire à Erwan Tymen : “C’est une coque centrale de trimaran greffée sous une coque normale. Le bustle sert à limiter la traînée en vol et en skimming (quand le bateau frôle l’eau), la coque au-dessus sert, elle, à initier la vitesse pour avoir un peu de RM (couple de redressement, donc puissance), quand les foils ne marchent pas encore ou si jamais le bateau s’arrête.”
Une vingtaine de carènes ont été passées en mode « full test » dans la moulinette du simulateur développé par Benjamin Muyl – “On a quasiment fait toutes les lettres de l’alphabet”, sourit Erwan Tymen -, éprouvées notamment par des coureurs au large (Giovanni Soldini, Frédéric Le Peutrec, Karine Fauconnier), mais aussi par l’Australien Glenn Ashby, sollicité pour son expérience des bateaux de la Coupe de l’America.
La partie pont a donné lieu à moins d’interrogations : “C’est un pont d’Imoca, avec de la courbure transverse pour donner de la structure, commente Erwan Tymen. Le design a vraiment été drivé par l’aéro et la structure, la hauteur du livet par la stabilité, il faut du franc-bord pour être stable si le bateau se couche.” Ce pont est entièrement couvert par des panneaux solaires, qui constitueront la première source d’énergie à bord (100 mètres carrés). “Faire un bateau qui fabrique sa propre énergie était dans les premières lignes du cahier des charges. Ferrari a vraiment bossé à fond sur ce pack énergétique”, précise Loïc Goepfert.
Quid du cockpit, aérodynamique et entièrement protégé, qui accueillera un équipage de 10-12 marins ? “Par rapport à un Ultim, ça n’a rien à voir, explique Erwan Tymen. Sur un Ultim, c’est plus un couloir, là, c’est beaucoup plus vaste, avec cinq colonnes pour développer l’énergie nécessaire, parce que les charges sont nettement plus importantes.”
Une grand-voile double peau
Elles le seront également sur le gréement, une des innovations majeures de l’Hypersail, avec un mât de 40 mètres équipés d’outriggers et doté d’une grand-voile épaisse à double peau qui, confie Véronique Soulé, a fait l’objet de nombreux tests en CFD sur le simulateur (avec Romain Garo), mais également en réel, à petite échelle, sur un Tornado, avec Romaric Neyhousser.
“La double peau permet d’obtenir de meilleures performances, avec un profil plus efficace qui crée plus de dépression et va donc porter davantage.” Et Erwan Tymen d’ajouter : “Vu que l’objectif est d’atteindre les performances d’un Ultim avec une quille, il faut que le moteur soit plus puissant. Soit tu le fais avec un mât très haut, mais ça implique des charges énormes, soit avec un gréement plus ramassé, mais plus efficace. Pour nous, c’était le choix gagnant, Glenn Ashby et Team New Zealand nous ont amené tout leur savoir-faire pour adapter ce gréement au large.”
De la même façon, l’expérience de la Coupe a joué dans le design des appendices, et notamment des foils rétractables en T qui, par rapport à des foils en L, “permettent de mieux répartir la charge”, souligne Véronique Soulé. Ces derniers impressionnent par leur envergure : Ferrari annonce une largeur de 20 mètres, foils déployés. “Au départ, on voulait faire quelque chose de facile pour se garer dans les ports, mais finalement, les choix ont été dictés par la performance, du coup, on va se garer un peu en travers”, sourit cette dernière.
“On a pas mal évolué sur le sujet, ajoute Mathéo Sacaze, qui s’est beaucoup occupé du simulateur sur ce projet. Il y a des semaines où on se rapprochait des foils d’un Imoca, d’autres d’un AC75, on a finalement abouti à un dessin plus proche de la Coupe, avec deux tips de surfaces très différentes.”
Des foils indissociables de la quille
Dans l’esprit des architectes, les foils ne pouvaient être dissociés de la quille pendulaire, également très profonde (le tirant d’eau est de 6 mètres) et dotée d’une impressionnante aile de raie et d’un volet sur le voile, pour faire en sorte que tout soit “ajustable dans la conduite et les réglages, on peut aller à droite, à gauche, pousser en haut, en bas, le plan hydraulique de contrôle de tout ça est démentiel”, ajoute ce dernier.
Pour Guillaume Verdier, “le concept était de proposer un bateau stable au large, donc l’idée développée originellement était de porter le bateau par sa quille avec d’énormes ailettes (comme une planche à voile à foil) et, pour contrecarrer le couple de gîte, de mettre un foil en T sous le vent.”
“La balance entre le foil principal (dans l’eau) et l’aile sur la quille est vraiment le point singulier de la configuration d’appendices”, confirme Erwan Tymen, tandis que Loïc Goepfert complète : “On a bien vu en Imoca que plus les foils étaient grands, mieux ça marchait pour les allures ayant besoin de RM. On butait en revanche sur le VMG portant, avec un équilibre difficile à trouver. Vu les restrictions de la jauge, on a réglé ça avec le “half foil”, les deux foils à moitié dans l’eau. Là, on ne voulait pas le faire pour des raisons de traînée. La solution passe par un compromis entre les efforts sur le foil et sur les grandes ailettes de la quille. Ça a été un très gros défi d’engineering de trouver les matériaux et les solutions techniques pour que ces foils gigantesques d’une masse jamais vue supportent des efforts incroyables.”
“Atteindre les 1 000 milles/jour”
Des efforts, l’unique safran va également en supporter, l’appendice impressionnant là encore par sa taille, 5,50 mètres. “Il fallait qu’il soit suffisamment profond pour être safe quelle que soit la hauteur de vol dans la mer. On voulait éviter que, comme sur les bateaux de la Coupe, ça devienne un drame si le safran décroche”, explique Mathéo Sacaze. Pourquoi un seul safran ? “C’est principalement dû à la forme de carène avec le bustle, il fallait le poser dessus, répond Erwan Tymen. On aurait pu envisager d’en mettre deux sur les côtés, mais premièrement, on voulait protéger le safran derrière la quille, deuxièmement, ça signifiait des pelles plus grandes, donc plus de poids et de traînée.”
Pour Loïc Goepfert, “les VPP poussent toujours à avoir le plus petit safran possible, car ce n’est que de la traînée. On a essayé d’être raisonnables, mais je ne serais pas surpris que dans la vie du bateau, ce safran diminue en envergure et en profondeur. Il y aura des boucles d’optimisation”. Des boucles d’optimisation également prévues sur le pilotage, domaine réservé aux équipes de Ferrari qui, forts de leur expérience en F1, ont développé un logiciel de contrôle automatisé de vol qui fait dire à Mathéo Sacaze : “Ils mettent en place des modèles de prédiction qui font que le pilote arrive à prédire ce qui va se passer. Activer le contrôle de vol permet d’augmenter les performances de l’ordre de 10 à 20 %. Quand on commence à gagner 3-4 nœuds de moyenne dans de la mer formée, ça devient très intéressant, même si ça consomme beaucoup d’énergie.”
A l’arrivée, quelles performances sont attendues pour cet Hypersail qui devrait décoller à partir de 10-12 nœuds de vent et est conçu pour voler plus haut qu’un Ultim ? Nos interlocuteurs bottent en touche, avant de concéder : “Les 1 000 milles/jour seraient déjà un bel objectif [le record des 24 heures, détenu par Banque Populaire V depuis 2009, est de 908 milles, NDLR].”
