Construction Navale

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A2V : Des bateaux ultra-rapides à portance aérodynamique

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La société française Advanced Aerodynamic Vessels (A2V) a dévoilé hier, à La Rochelle, le prototype de son concept innovant de navire ultra-rapide à portance aérodynamique. Le surprenant bateau, aux lignes novatrices, a été conçu et réalisé dans le plus grand secret ces 18 derniers mois. Fabriqué en composite, ce premier modèle mesure 10.5 mètres de long pour 7.4 mètres de large, avec un tirant d’eau en charge de 40 cm et un tirant d’air de 3.4 mètres. Le déplacement, de 3 tonnes lège, atteint 4.5 tonnes à pleine charge. Equipé de deux moteurs Mercury Verado de 200cv, cet engin pouvant embarquer 6 personnes est conçu pour dépasser la vitesse de 40 nœuds (représentative d'une allure de 60 noeuds pour un modèle équivalent de 25 mètres), tout en étant très économe en énergie grâce à la sustentation aérodynamique.  

« Plus on va vite, moins on consomme ». Voici pour le principe du concept lancé par A2V. « L’idée de base part du constat qu’il n’existe pas, actuellement, de navires de moins de 70 mètres capables d’aller très vite, c’est-à-dire à plus de 40 nœuds, de manière rentable », explique Lionel Huetz, directeur Recherche et Développement de l'entreprise. « Les seuls exemples d’unités commerciales exploitées à ces vitesses sont des ferries rapides, qui peuvent rentabiliser la consommation importante de combustible grâce à un grand nombre de passagers. Et encore, ils ne sont pas très nombreux ». Construction sophistiquée, coûts de maintenance élevés, combustible cher… le modèle qui s’applique aux ferries rapides ne pouvait, en l’état actuel, être transposé à des unités plus petites.

Alors même que plusieurs marchés sont identifiés : « l’offshore, et notamment le transport des personnels vers les plateformes pétrolières ou les champs d’éoliennes, l’action de l’Etat en mer pour des missions de police nécessitant des intercepteurs rapides, les drones ou encore les bateaux-taxis », détaille Lionel Huetz.

 

(© : A2V)

(© : A2V)

 

Cumuler les avantages hydrodynamiques et aérodynamiques

Alors, début 2013, avec Matthieu Kerhuel, directeur général d'A2V, issu comme lui de l’Ecole Centrale de Nantes, ils se mettent au travail.

« Nous cumulons des expériences complémentaires, en mécanique des fluides, architecture navale  ou encore en matériaux ». Lionel Huetz a ainsi travaillé pendant six ans dans le cabinet Marc Lombard, spécialiste en conception de voiliers de course au large et également investi dans le projet A2V. « Le fait d’évoluer dans ce milieu donne une sensibilité particulière sur l’interaction du bateau entre l’air et l’eau, mais également une connaissance fine du composite, qui est une véritable excellence du savoir-faire français ».

Les réflexions commencent par des recherches bibliographiques, « infructueuses ». Puis vient progressivement l’idée d’une toute nouvelle forme qui cumule les avantages hydrodynamiques et aérodynamiques. Un bateau qui volerait, en quelque sorte. Ou plus exactement qui transférerait progressivement son poids de l’eau vers l’air grâce au phénomène de portance. Plus le bateau crée sa propre vitesse, plus le phénomène de portance s’amplifie, le soulageant de son poids et lui permettant donc de consommer moins.

De la portance quelque soit la vitesse

«  La forme des coques doit permettre de fonctionner quelle que soit la vitesse : il doit y avoir un maximum de portance même à vitesse réduite », souligne Lionel Huetz. L’aérodynamique et l’hydrodynamique doivent se conjuguer et fonctionner ensemble. « Tout en restant un bateau, qui soit compact, simple, fiable et robuste. Sans électronique ou choses compliquées à mettre en œuvre pour l’équipage ». Pour résoudre cette équation, les ingénieurs ont imaginé un bateau reposant sur la stabilité passive. L’ensemble de la plateforme est prévu pour pouvoir fonctionner selon ce principe de portance aérodynamique.

« En juin 2013, nous avons commencé la simulation numérique ». Rapidement rejoints par deux autres ingénieurs, Gianluca Guelfi puis Fabio d'Angeli, effectuent des milliers d’heures de calculs pour modéliser non seulement la forme de la carène, mais également son comportement en fonction des éléments extérieurs. « Les outils mathématiques et informatiques permettent actuellement de recréer un véritable bassin des carènes numérique ». Une fois la forme trouvée et testée, ils y intègrent les volumes habitables et les aménagements. « A ce stade-là, nous avons constaté que le poids et la portance étaient toujours conformes au principe de fonctionnement ». En novembre 2013, Hydrocéan, société nantaise spécialisée dans l’hydrodynamique, effectue à son tour les calculs et confirme les résultats d’A2V. Le principe fonctionne.

 

(© : A2V)

(© : A2V)

 

Du concept au bateau

« A partir de là, nous avons commencé la transformation du concept en bateau ». Accessibilité, équipements de sécurité, stabilité… « Nous nous sommes appuyés sur le cahier des charges High Speed Craft de la société de classification DNV-GL ». Nouveau devis de poids, nouvelle réévaluation. « Ca marche toujours ». Alors A2V décide de construire un prototype de 10 mètres «  c’est-à-dire de la plus petite taille de la gamme que nous envisageons de développer, qui irait jusqu’à 40 mètres ».  Le bateau est construit, en composite donc, dans les chantiers Fernand Hervé de la Rochelle. Il est désormais prêt pour une campagne de mesures. « Nous l’avons équipé d’une motorisation hors-bord, ce qui ne sera pas le cas de nos futurs bateaux. Mais, pour le prototype, cela nous servira pour mieux mesurer la trainée ». Une balance six axes sera embarquée pour mesurer précisément tous les efforts sur la coque.

 

(© : A2V)

(© : A2V)

(© : A2V)

(© : A2V)

 

Vendre un produit éprouvé

A2V se fixe jusqu’à l’été pour réaliser cette campagne d’essais et analyser les mesures effectuées. Un test grandeur nature qui permettra de valider définitivement les performances de ce concept innovant et permettra à la société de disposer d’un prototype éprouvé à la mer. De là, A2V, qui discute avec différents chantiers pour la réalisation de ses plus grands modèles, pourra lancer, démonstrations à l’appui, la commercialisation de sa gamme de navires. Les résultats du prototype sont d’ailleurs attendus avec impatience par certains armateurs, déjà approchés et manifestement très intéressés par ce type de navire. « Nous avons déjà des contacts intéressés, notamment dans le milieu offshore ».

L’offshore, les navires à passagers, la grande plaisance et la défense

Pour l’offshore, l’idée est de proposer des crew boats économiques, typiquement des unités de 25 mètres capables d’atteindre 60 nœuds et de transporter 60 personnes. Ces modèles seraient en mesure de concurrencer non seulement les moyens nautiques actuels, moins rapides et plus gourmands en combustible, mais aussi l’hélicoptère, bien plus onéreux et dont l’emploi se justifierait moins, dans certains cas, grâce à la réduction du gap de vitesse entre le trajet par mer et via les airs. A2V se positionne également sur le segment des navires à passagers classiques, avec une capacité allant jusqu’à 100 places. Il y a aussi la grande plaisance, où le nouveau concept pourrait séduire les propriétaires de yachts, toujours très friands de nouveautés et d’équipements aux performances hors normes. Enfin, dans le domaine militaire et paramilitaire, un bâtiment capable d’atteindre 60 nœuds présenterait un atout évident dans de nombreuses opérations, comme la lutte contre le terrorisme, la piraterie et le narcotrafic. Il permettrait d’intercepter des embarcations semi-rigides puissamment motorisées, parfois aussi rapides que celles des commandos et dont la vitesse est bien trop élevée pour des frégates et patrouilleurs traditionnels. Des bâtiments qui, aujourd’hui, sont souvent obligés, pour rattraper et stopper les individus pris en chasse, de recourir à un hélicoptère, quand ils en ont un à bord...