Quille pivotante, histoire d’un appendice révolutionnaire

L’un des appendices modernes qui a agi comme un véritable tournant dans l’histoire des compétitions de voile, qu’il s’agisse de défis sur circuit ou au large, est certainement la quille basculante, ou ” canting keel ” comme disent les Anglo-Saxons.

L’idée de la quille basculante est assez simple : pour compenser la gîte du bateau, il y a un long aileron avec un bulbe torpille qui n’est plus fixe, c’est la nouveauté, mais capable de pivoter à tribord ou à bâbord, selon les exigences de la navigation. Les avantages de cette solution sont évidents : le moment de redressement de la coque est augmenté sans qu’il soit nécessaire d’embarquer des poids supplémentaires, tout le potentiel du plan de voilure est exploité, et les formes de la coque sont moins contraintes par la stabilité de la forme et plus orientées vers l’efficacité hydrodynamique. En bref, les performances du bateau augmentent considérablement.

Les Mini 6.50s les premiers à l’utiliser

L’introduction de ce dispositif sur les bateaux de sport remonte à la fin des années 1970. Ce sont les Mini 6.50, les petits monotypes océaniques qui traversent l’Atlantique et font de la ” puissance ” une nécessité pour le vol à voile, qui ont été les premiers à l’utiliser ; leur petite quille tournait avec un simple système de treuil. Puis ce fut le tour des Open 60 (début des années 80) et plus tard encore (à partir de 2004) des Vor 70, qui l’ont développé en utilisant des systèmes complexes utilisant des pistons hydrauliques pour soulever des bulbes pouvant peser jusqu’à 10 tonnes. Naturellement, les difficultés dues aux grandes contraintes structurelles et aux vitesses élevées de ces bateaux n’ont pas manqué : tout le monde se souvient du naufrage de Skandia lors de la Sydney Hobart 2004, ainsi que des défaillances continues enregistrées par les Vor 70 dans la Volvo Ocean Race autour du monde, qui ont culminé avec l’abandon de Movistar au large du Cap Horn en 2006.

Francis Herreshoff, l’inventeur

En fait, le concept de la quille basculante est très ancien. Le premier prototype a été installé au siècle dernier par Francis Herreshoff (fils du célèbre designer américain Nathanael G. Herreshoff) qui l’a adopté sur Sailing Machine, un sloop de course de 13,72 mètres. Dans ce cas, le mouvement oscillant de la quille était assuré par une came reliée à un axe renvoyé au pont qui tournait au moyen d’une vis sans fin sur un disque cannelé.

Mais aujourd’hui, longtemps après, la quille basculante est non seulement devenue un élément essentiel pour tous les monocoques qui veulent atteindre des performances élevées ou battre des records (Esimit Europa 2 ou Mari Cha IV, par exemple), mais elle est également adoptée de série sur certains croiseurs rapides (comme l’Azurée 40), où la possibilité de maintenir la coque à l’horizontale est utilisée, avant les performances, pour un plus grand confort en navigation.

Volvo Ocean Race, laboratoire d’essais

La quille basculante s’est beaucoup améliorée ces dernières années et, bien que plus sûre que par le passé, elle est devenue un mécanisme plus complexe. Il suffit de jeter un coup d’œil aux Open 60 participant à la dernière édition du Vendée Globe, la course autour du monde en solitaire, pour découvrir des angles de gîte de 40 degrés et plus (célèbre est la photo du skipper britannique Alex Thompson en costume sombre marchant sur la quille de son Open 60 Hugo Boss alors qu’il navigue dans la Manche), mais aussi des PC dédiés et des logiciels spéciaux qui gèrent la gîte sur la quille.

Toutefois, l’une des principales innovations des quilles basculantes d’aujourd’hui est l’application d’appendices supplémentaires, les “dérives”. Il s’agit d’ailerons de dérive, généralement rétractables ou fixes (dans ce cas, ils sont appelés “canards”), au profil asymétrique qui, positionnés à tribord ou à bâbord selon les exigences de la navigation, assument une fonction de stabilisation. En effet, l’inclinaison au vent de la quille basculante à des angles importants (près de 40 degrés) augmente non seulement le moment de redressement de la coque, mais réduit également l’efficacité de la dérive en diminuant sa surface utile pour contrer la dérive.

L’allié : les dérives

Dans cette situation, les dérives sont donc immergées (au moyen de simples poulies de manière alternée, c’est-à-dire qu’avec la quille inclinée à droite, celle de gauche est immergée et vice versa) pour compenser la réduction de la surface antiroulis. De plus, dans certains cas, ils ont une incidence variable et remplissent également la fonction d’un second gouvernail. Depuis 2010, ces nouveaux appendices ont été adoptés par presque tous les Mini 6.50, les Open 60 Imoca (par exemple Virbac-Paprec 3 de Jean-Pierre Dick, Cheminées Poujoulat de Bernard Stamm, Hugo Boss d’Alex Thompson, pour n’en citer que quelques-uns), les Vor 70 (par exemple Maserati de Giovanni Soldini) et les Vor 65 One Design, les nouveaux monotypes de 20,40 mètres présentés en juin dernier qui participeront aux deux prochaines éditions de la Volvo Ocean Race.

Comme si cela ne suffisait pas, les études sur les nouvelles quilles basculantes ont également inspiré une nouvelle génération de quilles basculantes, les “quilles volantes”. Les photos prises lors du Trophée Riccardo Gorla sur le lac de Garde il y a quelques années, qui ont immortalisé le vainqueur de la régate, ont fait le tour du monde : Stravaganza, un croiseur à cabine ouverte de 12,70 mètres appartenant au propriétaire Domenico Brizzi, a été équipé de la révolutionnaire “quille volante”, c’est-à-dire une quille de 4 mètres accrochée à une roue à l’avant du mât qui permet à la lame de la quille de s’incliner de 100 degrés au vent, amenant le bulbe au-dessus de la surface de l’eau pour contrer la gîte générée par un plan de voilure de 160 mètres carrés. Le projet, qui est certainement destiné à de nouvelles expérimentations, a été signé par l’olympien britannique Jo Richards, concepteur de la dernière série de coques de la flotte Laser (Bahia, Bug, etc.).