Il n’est pas encore à flot mais, déjà, on peut le visiter et apprécier ses innovations. Grâce aux outils de réalité virtuelle, Arpège, dont la construction a récemment débuté à Boulogne, se dévoile.
C’est dans les locaux de la société mayennaise Clarté, à Laval, que le « chalutier du futur » a été modélisé à partir des plans réalisés par les architectes de Bureau Mauric. Grâce à un casque spécial et une manette, équipés de capteurs, il est possible de s’immerger et d’évoluer dans une représentation en trois dimensions du bateau, dont les différents locaux sont reproduits à partir d’un espace appelé SAS Cube, une pièce de 9 m² sur les murs desquels sont projetés les images en trois dimensions. « C’est un outil prodigieux et très efficace, tellement élaboré qu’on se croirait à bord. Il permet de faire découvrir aux patrons-pêcheurs ou aux armateurs leurs futurs bateaux. De cette façon, nous pouvons valider ensemble les choix architecturaux et l’ergonomie. Cela, dès les premiers moments de la conception, où il s’agit de positionner les grands équipements. Par rapport à des plans et à des présentations en 2D, cet outil de réalité virtuelle permet de bien mieux cerner l’organisation d’un local, de voir par exemple si la taille des passages est suffisante… », explique Pascal Lemesle, président de Bureau Mauric.
La réalité virtuelle est utilisée depuis la première revue de projet (© BUREAU MAURIC)
« La réalité virtuelle facilite la compréhension et la justification des choix »
Un intérêt qui, pour Vincent Seguin, architecte naval en charge du projet Arpège, est évident : « C’est une véritable immersion, on rentre dans un bateau virtuel à l’échelle 1 et on peut donc immédiatement apprécier la volumétrie et l’ergonomie. Ca change vraiment la perspective. Pour nous architectes, certains choix nous sautent tout de suite aux yeux et pour les armateurs, qui n’ont pas l’habitude des plans, la réalité virtuelle facilite la compréhension, les échanges avec l’équipe et la justification des choix ». « Traditionnellement, il arrive, lorsque le bateau est déjà avancé, que les armateurs disent qu’ils ne voyaient pas telle ou telle chose ainsi, tout simplement parce qu’ils ne sont pas des spécialistes des plans et ne se rendent pas toujours compte de ce que cela va donner. La réalité virtuelle répond à cette problématique et permet aux professionnels de mieux visualiser leurs futurs bateaux. On peut ainsi travailler de manière collaborative, faire des choix et opérer si nécessaire des modifications avant qu’il ne soit trop tard ».
(© BUREAU MAURIC)
Un projet collaboratif pour un bateau plus performant
L’emploi de la réalité virtuelle s’est naturellement imposée dans le cadre d’Arpège, prototype d’un chalutier de nouvelle génération développé dans le cadre d’un projet collaboratif coordonné par le chantier Socarenam et impliquant également Bureau Mauric, l’ENAG, IXBlue et Marinelec. Retenu dans le cadre du programme Navires du Futur, Arpège vise à renouveler la flottille de pêche, qui n’a architecturalement pas évolué depuis 25 ans, par des bateaux plus économes, plus sûrs et plus respectueux de l’environnement. Les objectifs sont très ambitieux puisqu’il s’agit par exemple de réduire la consommation de plus de 15%, peut-être jusqu’à 25%, par rapport aux dernières unités construites pour le chalutage de fonds. Dans le même temps, tout est conçu à bord pour faciliter le travail de l’équipage, réduire les risques et améliorer le confort, tout en disposant d’un outil optimisé pour la détection du poisson, sa capture et son traitement, de manière à améliorer l’efficacité de la pêche et la qualité du produit.
Une modélisation complète pour vérifier le moindre détail
Dans cette perspective, les outils de réalité virtuelle de Clarté ont été employés très tôt dans le processus afin de répondre aux enjeux du projet et optimiser le bateau en ce sens. « Il y a un an, lorsque les propositions générales furent suffisamment mûres, nous avons utilisé cet outil pour valider le volume de la timonerie et le positionnement du vitrage, dont découle la visibilité sur le pont et l’environnement du bateau ». Au fil des études, tous les locaux d’Arpège ont été peu à peu modélisés, du carré équipage aux machines, en passant par le local de tri du poisson, la cale ou encore la plage arrière avec tous ses équipements de pêche. Aujourd’hui, c’est un chalutier complet que l’on peut visiter. « En un an, l’ensemble du bateau a été modélisé et les détails ont été ajoutés. Les modèles intègrent aujourd’hui les équipements, comme les pupitres et les écrans, les treuils et le portique... On peut aussi reproduire la cinématique du passage des câbles de pêche et voir comment se déroulera le travail du poisson dans l’entrepont ». La revue de détail est si précise qu’il est possible d’installer dans le SAS Cube un fauteuil ou un poste de travail avec table afin que les pêcheurs puissent vérifier que l’ergonomie retenue est la meilleure. « Les effets suivent le capteur du casque et il est possible de reproduire les gestes, comme prendre un verre ou actionner un levier. On peut par exemple voir s’il y a besoin de se pencher pour faire telle ou telle action ou bien vérifier que les postes de travail sont à la bonne hauteur par rapport aux bras, ce qui limite la fatigue et améliore les conditions de travail ».
Outil de réalité virtuelle, ici au CIRV de Montoir (© MER ET MARINE - V. GROIZELEAU)
Un atout pour la conception, la construction et l’exploitation
Pour Pascal Lemesle, la réalité virtuelle n’a donc « rien d’un gadget » et constitue un « véritable atout pour la conception et l’exploitation ». Alors que la technologie s’améliore sans cesse et que de nouveaux systèmes voient le jour ou sont de plus en plus accessibles, comme les casques de réalité virtuelle qui reproduisent un environnement sans avoir besoin de locaux spécifiques, l’équipe de Bureau Mauric croit beaucoup au partage de ces outils avec les chantiers. « Pas seulement les bureaux d’études pour la conception, mais aussi sur les aspects liés à la production. Car la réalité virtuelle aussi d’améliorer les process de fabrication ». Et le système pourra, aussi, être envisagé pour la formation, notamment des équipages.
Livraison du chalutier cet été
Après deux ans d’études et de développement, via notamment les outils de réalité virtuelle, Arpège va donc bientôt voir le jour. Socarenam doit le livrer fin juin. Il réalisera ensuite six mois d’essais en exploitation, une période servant d’expérimentation pour valider les performances du bateau tout comme la pertinence des choix réalisés. Son armateur, Alexis Hagneré, basé à Etaples, en prendra ensuite pleinement possession.
Présenté comme le démonstrateur des chalutiers du futur, Arpège mesure 24 mètres de long pour 8.5 mètres de large, avec un tirant d’eau de 3 mètres et un déplacement de près de 300 tonnes en charge. Il présente donc de nombreuses améliorations par rapport aux bateaux existants.
Arpège (© BUREAU MAURIC - SOCARENAM)
Local de tri et cale sur le même plan et intégration d’une zone « zéro rejet »
Tout d’abord, c’est le premier chalutier de cette taille à disposer sur le même plan du local dédié au tri du poisson et de la cale de stockage, qui est contigüe. Une architecture qui permet de limiter la manutention et facilite le travail des matelots. Une cale d’une capacité de 10 m3 a néanmoins été conservée au niveau inférieur, sous l’espace de tri, en prévision de l’adoption de la règlementation dite « zéro rejet », qui pourrait imposer aux pêcheurs de conserver à bord tout ou partie des produits remontés dans les filets, et pas seulement les espèces visées. « On ne sait pas aujourd’hui comment réadapter les bateaux en service pour qu’ils répondent à cette problématique. Surtout qu’il y a encore des incertitudes sur cette règlementation. Concernera-t-elle les espèces hors quotas, les sous tailles ou les deux ? Les rejets devront-ils être éliminés, retraités ou valorisés ? Avec Arpège, on se donne les moyens de stocker les rejets dans une eau réfrigérée et éventuellement de pouvoir les valoriser pour d’autres applications ». Le contenu de la cuve dédiée aux rejets pourra être soit pompé, par exemple via un moyen à quai, soit remonté facilement par une rampe de tri. On notera que cet espace est indépendant du vide-déchets, par lequel les pêcheurs évacuent traditionnellement les viscères et organismes non commercialisables, comme les étoiles de mer.
Le local de tri (© BUREAU MAURIC - SOCARENAM)
Des locaux et une capacité optimisés
Le local dédié au tri du poisson a été particulièrement travaillé afin, explique Vincent Seguin, « d’améliorer la cinématique, l’organisation du travail et le cheminement du poisson ». Une fois le filet remonté, la prise est versée dans une grande baille avant de transiter sur des tapis roulants devant les matelots, quatre postes de travail à l’ergonomie optimisée étant prévus pour effectuer le tri.
Concernant la cale de stockage, qui se trouve dans le compartiment adjacent, elle pourra accueillir 950 caisses, soit environ 25 tonnes de poisson. Une capacité dans la moyenne de ce que l’on trouve actuellement sur les chalutiers de 24 mètres, qui peuvent stocker généralement de 800 à 1200 caisses. Par rapport à la fourchette haute, Arpège pourra donc, sur le papier, stocker moins de poisson mais, comme le rappelle l’architecte en charge du projet, « nous avons en plus les 10 tonnes de la cuve dédiée aux rejets, ce qui n’est pas intégré sur les bateaux actuels et limitera de fait leur capacité ».
Le local de tri (© BUREAU MAURIC - SOCARENAM)
Valoriser la pêche pour augmenter le chiffre d’affaires
Chez Bureau Mauric, on rappelle aussi que la capacité « moyenne » d’Arpège tient compte de la nécessité de ne pas augmenter l’effort de pêche pour assurer la durabilité de la ressource. Pour autant, l’objectif de ce nouveau concept de chalutier reste d’améliorer sa rentabilité, ce qui passe aussi par une hausse du prix de vente des produits débarqués. Comment y parvenir ? « Nous raisonnons ici en coût d’exploitation global, pas seulement en agissant sur la réduction de la consommation en gasoil. On peut faire des recettes au moins équivalentes en valorisant mieux le poisson. Nous avons par exemple mené un important travail sur la récupération de la pochée, de manière à ce que le poisson soit au frais et conditionné le plus vite possible. Nous avons aussi optimisé le système pour que le poisson ne soit pas entassé et donc abîmé, qu’il soit bien trié et mieux conservé en cale. Ainsi, grâce à une qualité accrue du produit, on peut gagner quelques centimes à la criée ».
Froid ventilé et glace liquide pour le stockage
Concernant la cale, où le produit de la pêche sera conservé généralement entre un et quatre jours, l’utilisation de glace liquide a été retenue pour la réfrigération. Si cette technique est bien connue en Europe du nord, elle constitue une première en France sur un chalutier de 24 mètres. « Cette glace liquide ressemble à un sorbet qui présente l’avantage, par rapport à la glace en paillettes, de bien envelopper le poisson ». La cale disposera, par ailleurs, d’un système de froid ventilé au lieu des traditionnels serpentins, ce qui offrira sur l’ensemble du local une homogénéité de la température ambiante, prévue pour osciller entre 0 et +2 degrés en évitant les points chauds.
La cale de stockage (© BUREAU MAURIC - SOCARENAM)
Des techniques de pêche améliorées
Cette stratégie passe aussi par l’amélioration des techniques de pêche. Arpège est conçu pour mettre en œuvre un chalut pélagique, un chalut de fond ou encore une senne danoise, avec la possibilité d’embarquer simultanément les équipements nécessaires à deux techniques (pélagique et senne ou fond et pélagique). « Les pêcheurs pourront s’adapter à l’espèce ou à la saison ». Le choix de la technique sera facilité par la présence de moyens de détection plus performants, avec deux sonars permettant de mieux scanner la masse d’eau et le fond marin. Un sonar Simrad sera dédié à la détection du poisson et son identification, une meilleur qualification se traduisant par une pêche plus sélective et efficace. « Ce sonar permettra aux pêcheurs de savoir si cela vaut le coup de mettre les équipements de pêche à l’eau et, si c’est le cas, de choisir la meilleure technique ». Arpège disposera en outre d’un sonar spécialement développé par IXBlue pour scanner le fond marin. Cette antenne se caractérise par sa capacité à offrir une sur l’avant du navire, sur une cinquantaine de mètres. « Ce sonar sera capable d’analyser le fond et de détecter des singularités, comme une épave ou un rocher, qui peuvent présenter un risque de croche. Une petite alerte s’activera alors dans la timonerie pour permettre au patron de changer de route ». Ce sonar sera donc un outil important pour améliorer la sécurité du bateau et de son équipage, tout en ayant lui aussi un intérêt économique. « Ce système répond aussi bien aux problématiques d’accidentologie que de préservation du matériel ».
L’efficience énergétique
L’efficience énergétique du bateau est, bien entendu, un élément fondamental du projet. Traditionnellement, on trouve à bord d’un chalutier trois vecteurs énergétiques : les éléments mécaniques, typiquement un moteur diesel couplé à un réducteur, les équipements hydrauliques, comprenant des moteurs et pompes entrainant les treuils, ainsi que toute la partie électrique liée aux besoins du bord. Afin de limiter la facture énergétique, l’idée a été de recourir à une seule source d’énergie diffusée partout dans le bateau et pouvant être pilotée suivant les besoins. Il s’agit bien entendu de l’électricité, qui simplifie la gestion de l’énergie et peut être aujourd’hui utilisée sur des chalutiers de 24 mètres grâce aux évolutions technologiques ayant permis de miniaturiser les équipements.
Propulsion électrique
Une propulsion diesel-électrique a donc été retenue, avec deux groupes électrogènes et deux moteurs électriques de propulsion de 220 kW assurant une vitesse de 10 nœuds en charge. Arpège sera également équipé de treuils électriques fournis par BOPP. On notera que le chalutier a, en plus, été conçu dès l’origine pour pouvoir intégrer à l’avenir des sources d’énergie innovantes, comme des piles à combustible. « Le choix des tableaux électriques, des équipements, de la tension… Tout a été pensé pour que l’usine électrique, puisse être couplée dans le futur avec d’autres sources d’énergie », précise Vincent Seguin.
Si la propulsion électrique impose quelques exigences, en clair prendre un peu plus soin du matériel par rapport à une propulsion mécanique qui craint moins l’humidité et la saleté, elle offre de nombreux avantages. D’abord en termes de maintenance puisque les moteurs sont conçus pour fonctionner 20 ans sans grosse intervention technique. Alors que la propulsion électrique est beaucoup plus souple d’utilisation, elle permet aussi d’améliorer le confort, avec des nuisances sonores bien moindres. Le pilotage de l’énergie permet, en outre, de réaliser des gains significatifs sur la consommation. « Habituellement, la ventilation dans la machine tourne en permanence. Or, si les moteurs fonctionnent à bas régime, elle n’est pas nécessaire. L’utilisation de capteurs, si possible existants, permet d’asservir la ventilation et de l’activer uniquement si on en a besoin. Ainsi, on réduit la consommation, mais aussi les nuisances sonores et l’usure ». En fait, le système de gestion dynamique de l’énergie permet un monitoring permanent de l’ensemble des grands équipements (moteurs, treuils, pompes…) est prévu. « Il permettra de suivre la consommation de chaque actionneur, tout en permettant de détecter et prévenir les pannes ». A terme, on pourrait même envisager un partage des données recueillies par le système de pilotage avec les services techniques des équipementiers qui seraient ainsi capables, depuis la terre, de conseiller les pêcheurs en cas de problème.
La propulsion d’Arpège est fournie par ENAG, qui a customisé pour les besoins du projet des moteurs électriques fournis par ABB et livre des diesels-générateurs adaptés, basés sur des moteurs diesel C18 de Caterpillar. Marinelec, de son côté, est en charge de l’optimisation énergétique et du développement du système de conduite et de pilotage de l’énergie.
Côté autonomie, le chalutier peut, en théorie, rester deux semaines à la mer mais l’idée est plutôt de l’employer sur des marées courtes de deux à trois jours. Il pourra de cette manière débarquer plusieurs fois du poisson frais sans avoir besoin de s’avitailler, ce qui se traduit par un gain de temps.
Arpège (© BUREAU MAURIC - SOCARENAM)
Deux lignes d’arbres et une carène bien plus hydrodynamique
Toujours à propos de l’appareil propulsif, Arpège se distingue par l’adoption de deux lignes d’arbres. Chez Bureau Mauric, on explique que cette architecture « améliore l’hydrodynamisme avec un meilleur flux de l’eau vers les hélices grâce à une carène moins ventrue, sans remettre en cause la capacité de traction ». Par rapport aux chalutiers traditionnels disposant d’une seule hélice, Arpège va aussi gagner en tenue de route. Ainsi, lors de séquences de pêche avec un courant traversier, il ne sera pas obligé, comme ses aînés, d’avancer en crabe mais sera en mesure de naviguer dans l’axe.
Réaménagement des volumes intérieurs
Un autre avantage de cette nouvelle carène, qui comprend aussi un bulbe d’étrave très travaillé, a été de pouvoir réaménager les espaces intérieurs du bateau. Habituellement, le gros des volumes se trouve sur l’arrière et la cale à poisson sous le local de tri. Ici, les volumes sont plus avancés et permettent, comme on l’a vu, de loger le tri et le stockage sur le même plan. Il a, de plus, été possible de bien séparer les locaux de travail et les locaux vie, permettant de réduire l’humidité dans l’espace équipage, qui est au demeurant plus grand. Celui-ci comprend notamment une cabine pour le patron, une cabine double pour le second ou des passagers (par exemple des observateurs), ainsi qu’un poste pour 5 matelots. Le navire disposera enfin d'une timonerie très moderne, haute et offrant une vue panoramique.
La timonerie (© BUREAU MAURIC - SOCARENAM)
Aménagement de la timonerie (© BUREAU MAURIC - SOCARENAM)
Agréger des améliorations éprouvées
Au final, Arpège n’intègre donc aucune rupture technologique. Son caractère innovant réside surtout dans l’agrégation d’équipements et de concepts plus performants et éprouvés à la mer, le tout sur une plateforme optimisée et plus efficiente, dont l’empreinte environnementale sera mécaniquement plus faible. « Il y a un peu plus de technicité pour améliorer la qualité du poisson et donc augmenter le chiffre d’affaires, une baisse des coûts de différents postes, une amélioration de la consommation énergétique et une réduction de la maintenance. Dans le même temps, Arpège va permettre d’améliorer la sécurité, les conditions de travail et le confort. Ce projet constitue, en fait, une réécriture complète de ce qu’est un chalutier de 24 mètres », résume Pascal Lemesle.
Une collaboration intelligente intégrée au programme Navires du Futur
Sous la coordination de Socarenam, les partenaires de ce projet sont donc parvenus, pour la première fois en France depuis un quart de siècle, à remettre totalement à plat la conception et le fonctionnement de ce type de bateau. Un challenge rendu possible par son émergence via le programme d’innovation Navires du Futur soutenu par l’Etat (avec une aide de 2 millions d’euros au titre des Investissements d’avenir sur un investissement global de 8.2 millions d’euros). Même si l’on attend encore de connaître le comportement et les performances d’Arpège à la mer, ce projet constitue déjà un succès dans son approche et sa conduite. D’abord, en ne se contentant pas d’études théoriques mais en prolongeant la phase de conception avec la construction d’un démonstrateur à taille réelle permettant de valider concrètement les options retenues. Ensuite, du fait que, ce qui est aujourd’hui très rare, pêcheurs, architectes, chantier et équipementiers ont pris le temps nécessaire de réfléchir et travailler ensemble sur un projet réellement collaboratif. Ainsi, chacun a pu apporter son expertise pour tirer le meilleur parti des technologies et concepts disponibles au service d’une pêche plus performante et durable.
