Un mât avec un rail en carbone tissé 3D pour Safran

"C’est un travail très collaboratif, ce nouveau mât" explique Guillaume Verdier, architecte et maître d’œuvre de ce nouvel espar de 28 mètres. "La grande innovation est sa face arrière, avec un rail en carbone tissé en 3D à la manière des métiers à tisser Jacquard et qui participe aux efforts, à la différence d’un rail classique" résume l’architecte. "Cela permet à la fois un gain de masse dans les hauts et une meilleure fiabilité grâce à ce procédé et à des points d’ancrage totalement repensés. Ce travail d’équipe inédit n’a été possible que grâce aux ressources du groupe Safran et du cabinet de calcul HDS d’Hervé Devaux, qui vérifiait sans cesse mes calculs statiques. Entre calculs et dessins, les architectes qui travaillent à mes cotés - Romaric Neyhousser et Hervé Penfornis - et moi-même avons consacré beaucoup de temps, sur plusieurs mois pour aboutir à cette innovation. »

Décidée en même temps que le changement de quille (en titane, pour mémoire), la philosophie de ce nouveau mât était la suivante : plus léger, plus performant, plus fiable et avec un coût de revient qui ne dépasse pas 20% de celui d’un mât classique.

Guillaume Verdier explique : "Nous ne partions pas d’une page blanche, car le premier choix a été de conserver la disposition architecturale des deux premiers mâts, à savoir : posé sur le pont et à trois barres de flèche. Nous n’avons pas voulu prendre le risque de changer complètement de philosophie, par exemple avec un espar à deux barres de flèche ou un mât-aile, tous deux plus souples et davantage sujets aux aléas dynamiques. Nous avons avancé progressivement et tous ensemble : moi à la conception et au dessin, Hervé Devaux d’HDS à la validation de mes calculs statiques, Bruno Dambrine de Safran pour son expérience de la technologie tissé 3D ou encore Snecma et Safran Engineering Services (filiales du groupe Safran) pour les calculs dynamiques. Grâce à la modélisation numérique et les moyens de Safran, nous pouvions simuler à chaque avancée de nos travaux le comportement du bateau et du mât, par exemple lorsqu’il tape ou enfourne dans une vague. Grâce à cela, nous avons constaté des contraintes à des endroits que ne nous indiquait pas le seul calcul statique."

Utilisé par Safran notamment pour les crash tests, ce calcul dynamique - totalement inédit dans le milieu de la course au large - a permis d’avancer jusqu’à ce mât totalement innovant.

"Nous avons également intégré les données que nous avions déjà grâce aux capteurs d’accélération installés sur le bateau gréé avec ses mâts précédents. A chaque fois, nous savions si nous étions dans le vrai où s’il y avait des choses à corriger. "

Le gain de masse est évidemment confidentiel. Il est "très substantiel", selon Jean-Marie de la Porte, chef de projet de Safran. Un bateau est évidemment un tout, cela ne fait mystère pour personne que gagner du poids dans les hauts est le but recherché par tous,

"car quand on gagne 1 dans les hauts on peut enlever 3 dans le bulbe de quille, par exemple", résume Guillaume Verdier.

On aboutit ainsi à un bateau plus raide qui passe mieux dans la vague, qui tangue moins... et qui est donc plus rapide.

Pour en revenir à la technologie du tissé 3D, c’est un process du groupe Safran qui consiste à tisser entre eux des fils de carbone sur le principe du métier à tisser Jacquard. Cette technologie utilisée dans la conception de pièces aéronautiques permet d’obtenir des caractéristiques mécaniques bien supérieures au carbone classique.

« La conception de ce nouveau mât a fait intervenir aussi bien des experts internes au groupe Safran que des ressources externes et cela a été une expérience passionnante à vivre » assure Jean-Marie de la Porte. Au final, comme les deux précédents, le mât a été construit chez Marstrom, en Suède. « C’est aussi l’aboutissement d’une refonte du bateau entamée avec le remplacement de la quille et la modification des ballasts. »

Le résultat final ? Laissons à Marc Guillemot le soin de l’évoquer. Qu’a-t-il constaté au récent Grand Prix Guyader, première occasion d’étrenner le nouvel espar en compétition ?

« Il y avait deux objectifs : la fiabilité et le gain de masse, donc la performance. Pour la fiabilité, il faut avoir davantage de recul pour se prononcer, mais en théorie savoir qu’on n’a pas de risque d’arrachement du rail, grâce au carbone tissé 3D est évidemment très intéressant. Pour le gain de masse, on le connaît : c’est un pourcentage important et cet objectif est largement gagné. »

Sur l’eau ? La réponse est limpide :

« Ce que je pressentais depuis les essais se confirme : on a énormément progressé. A toutes les allures, notamment au près. L’an dernier nous avions un déficit normal par rapport à tous ces bateaux issus de la génération Safran mais plus récents (PRB, Macif, Banque Populaire, etc), désormais nous sommes revenus à leur hauteur. Combiné avec les nouveaux ballasts et la nouvelle quille, c’est un vrai ‘reset’ du bateau que nous avons réalisé tous ensemble. Pour l’instant c’est très positif ! »