DurabilitéDes étudiants construisent un skiff high-tech en bois

Lasse Johannsen

 · 14.10.2020

Le "Owl" lors d'un essai sur le Steinhuder Meer. Ici, le bateau doit d'abord faire ses preuves
Photo : YACHT/C. Irrgang
À l'université des sciences appliquées de Westphalie orientale-Lippe, des étudiants ont construit avec leur professeur un skiff à partir de matières premières renouvelables. Leur objectif : participer à la 1001 Vela Cup, une régate pour les universités.

Il y a quelque chose qui cloche. Sur une prairie au bord de la Steinhuder Meer, l'activité est intense. Entre des caisses remplies d'outils et de cordages, un skiff flambant neuf de quatre mètres et demi de long est en train d'être gréé par deux hommes. Ce voilier futuriste, doté de flèches et d'un double trapèze, d'une grand-voile déployée et d'un gennaker rétractable, n'est pas le seul engin de ce type.

Au lieu d'une marque de voile, les lettres "TH OWL" s'affichent en grand. La signification de ces lettres est inscrite sur la coque : Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe. Le nom du bateau y figure également. L'abréviation "Owl" est le mot anglais pour "hibou" et le symbole de la science. Un projet universitaire, apparemment. Pas de secret. Et pourtant, comme nous l'avons dit, quelque chose ne va pas.

75 pour cent de l'esquif sont fabriqués à partir de matières premières renouvelables

Comme souvent, l'évidence ne saute pas aux yeux. Mais en s'approchant de l'engin virginal qui brille au soleil, on se rend compte de son caractère unique : le skiff filigrane est entièrement construit en bois. De la coque au gréement et à l'accastillage, en passant par les appendices, l'œil saisit des surfaces en bois verni naturel. Sur le champ, le bateau s'enfonce dans l'eau dix centimètres plus profondément que des dériveurs comparables en matériaux high-tech. Mais ensuite, les hommes le soulèvent et démontrent, à l'étonnement des personnes présentes, que le "hibou" est aussi léger que ses congénères en PRV ou en stratifié de fibres de carbone.

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Les hommes, ce sont Steffen Wenk et son professeur Adrian Riegel, ingénieur du bois à la TH OWL, basée à Lemgo. En collaboration avec de nombreux étudiants, ils ont développé le bateau pour participer à la 1001 Vela Cup. Il s'agit d'une régate au cours de laquelle des équipes universitaires se mesurent avec leurs bateaux conçus selon un règlement strict et qui ont surtout un point commun : pas moins de 75 pour cent de matières premières renouvelables ont été utilisées pour leur construction.

C'est finalement un article paru dans YACHT qui m'a donné l'idée de participer au concours", explique Riegel. "Il y avait une interview à la dernière page, qui commençait par la question suivante : Quel est le rapport entre les noix de cajou et la construction de bateaux ?" Un doctorant de l'école technique supérieure Chalmers de Göteborg, en Suède, a pris la parole. Sous sa direction, des étudiants ont construit un skiff à partir d'un sandwich de toile de balsa et de lin. Le composite a été fabriqué avec de la résine époxy, obtenue à partir de l'huile de la coque de la noix de cajou traitée chimiquement".

L'objectif : participer à la 1001 Vela Cup avec la "Owl".

Le concours de design 1001 Vela Cup, apprend Riegel sur Internet, existe déjà depuis 2005. L'évaluation porte d'une part sur l'aspect technique, c'est-à-dire la performance de l'ingénieur et la rigueur avec laquelle les prescriptions de construction ont été respectées. Et d'autre part, bien sûr, les compétences en matière de navigation. Pour cela, les équipes doivent s'affronter au cours de neuf manches sur des parcours classiques up-and-down.

Le professeur de technique du bois est enthousiaste et ne réfléchit pas longtemps. Avec son département, il a déjà mené à bien d'autres projets, construit de grands canoës ou même des éléments de cuisine entiers en matériau naturel et les a présentés lors de salons spécialisés. Passionné de voile sur un RS 800, l'idée de la Vela Cup le met au défi tant sur le plan professionnel que sportif. Riegel montre du doigt son bateau, qui se trouve également au bord du lac et a servi de modèle à son équipe "Formula Sailing". Ses dimensions correspondent exactement au règlement. "Nous appelons cela de la rétro-ingénierie", dit Riegel en riant.

L'équipe et le professeur d'université, qui arrivent peu à peu, se réjouissent de la première sortie sur l'eau de la "Owl". L'atmosphère est détendue. Il s'agit pourtant de combler un manque crucial : En effet, rares sont les étudiants qui savent naviguer.

Le timonier manque

La manière dont ils pourront s'en sortir sur l'eau lors de la Vela Cup, en comparaison directe avec les autres équipes, reste encore un mystère à ce jour. Il manque notamment un barreur capable d'amener le skiff à l'arrivée sans chavirer, rapporte Riegel. L'année dernière, une semaine d'entraînement avait été organisée spécialement pour l'occasion, mais d'autres séances d'entraînement sur l'eau ont malheureusement dû être annulées cet été en raison des restrictions imposées par la Corona dans tout le pays.

Le fait que la régate qui aurait dû avoir lieu depuis longtemps sur le lac de Garde ait également dû être reportée donne un peu d'espoir. L'équipe a ainsi gagné du temps pour acquérir de l'expérience en matière de voile.

Le professeur prend le problème avec calme, "car selon le règlement, nous aurions dû coudre nous-mêmes les voiles profilées". Il tient dans sa main deux grandes voiles identiques en dacron fin, qu'il introduit dans deux gorges de mât adjacentes. Un dispositif en bois dirige les différents extenseurs du col et de la corne de la voile à travers la bôme vers le mât pivotant. Il doit régler les différents angles des composants de manière à ce que les toiles forment un profil sous la pression du vent.

La durabilité et la technique avant tout

L'idée est typique du projet de l'équipe de Lemgo. De nombreuses solutions de détail distinguent le skiff du modèle classique. "Au début, j'ai simplement listé tout ce que l'on pourrait faire", explique Riegel en s'excusant presque. La liste n'avait en fait pour but que d'illustrer les défis techniques possibles. L'équipe les a tous acceptés.

La liste était longue. Outre le "mât pivotant en bois profilé avec double voile et réglage automatique du bas de la voile", on y trouve une "dérive avec profil laminaire" ainsi qu'un "safran avec tubercule de baleine à bosse". On y trouve également un "gennaker pivotant", un "foc auto-vireur à 110% de recouvrement", des "planches sandwich en balsa, khaya et okoumé" ainsi que des "tubes de placage en frêne enroulés pour la bôme et les racks", pour ne citer que quelques gadgets.

Comme il était prévisible que l'expérience de la voile ferait défaut face à la concurrence, il était clair dès le départ que l'on voulait marquer des points sur la 1001 Vela Cup, surtout dans le classement technique. "Nous avons essayé de faire un maximum de choses en bois, car nous sommes des techniciens du bois. Nous n'avons pas abordé la question sous l'angle de la construction navale", explique Riegel. "Nous essayons de résoudre les choses différemment".

"Au lieu de la planche à dessin, le dériveur a été conçu en laboratoire".

Plusieurs des tâches de la liste de Riegel ont été attribuées en tant que projets à l'université. "Par exemple, la double voile", explique le professeur. "J'ai une collègue qui propose un cours de master en technique de simulation, c'est là que nous avons donné le sujet". Le puits de dérive pivotant a également été créé dans le cadre d'un projet, tout comme la disposition du pont et l'accastillage, ainsi que le développement des espars creux en bois de placage ou celui du bordé.

Elle est constituée de contreplaqué de quatre à six millimètres d'épaisseur au niveau du franc-bord et, sous l'eau, de strip-planks en sandwich de balsa, développés spécialement dans le cadre d'un travail de master. Leur noyau est constitué d'une couche intérieure de deux placages de khaya de 0,5 millimètre d'épaisseur, collés en croix, et d'une couche intermédiaire de placage de balsa. Les couches extérieures sont quant à elles constituées d'un placage de 0,6 millimètre d'épaisseur en provenance du Gabon. Les planches sont pliées et s'emboîtent les unes dans les autres.

L'ossature en bois a été réalisée à partir de panneaux de contreplaqué de six millimètres. Ceux-ci ont d'abord été apprêtés avec de l'époxy, puis découpés au jet d'eau à une pression de 3000 bars avec un produit abrasif. Les différentes pièces ont ensuite été emboîtées les unes dans les autres et rigidifiées à l'aide de stringers en lattes de pin.

"De nombreux détails sont basés sur les travaux de recherche des étudiants".

Les étudiants ont développé le contreplaqué de l'enveloppe extérieure pour chaque zone de la coque. Au milieu du bateau, une âme en okoumé a été utilisée pour une épaisseur totale d'environ six millimètres, tandis qu'à la proue, toutes les couches de panneaux de quatre millimètres sont en sapeli. Selon le professeur Riegel, on obtient ainsi le meilleur compromis possible entre légèreté et rigidité.

Cent kilos, c'était l'objectif, la coque terminée ne devait pas peser plus. Les habitants de Lemgo y sont parvenus. Et se sont lancés dans toutes les autres tâches avec le même élan. Par exemple, le mât en flancs de pine d'Oregon avec des entretoises en contreplaqué d'Okumé sous la forme d'une poutre en double T. Les techniciens du bois ont recouvert le bord d'attaque avant d'un placage de chêne sur du PRV. Le poids de douze kilogrammes est à la limite de ce qui était prévu. "Il ne faut pas qu'il y ait beaucoup plus", explique Riegel, sinon le bateau sera trop incliné.

Le voyage inaugural, premier pas vers la 1001 Vela Cup

A quel point il est vraiment incliné, comment il navigue, s'il va tenir, toutes ces questions cruciales restent ouvertes lorsque la troupe pousse solennellement son "Owl" vers la rive du lac. C'est un moment particulier, dit Steffen Wenk, qui a accompagné le projet depuis le premier jour. Ce qui, pendant des mois, n'existait qu'abstraitement sous forme de chiffres et de dessins sur l'écran et dans des tableaux, et qui a ensuite été assemblé à partir de pièces détachées des différents groupes de projet, se présente aujourd'hui devant eux comme un tout et doit fonctionner. Dans la pratique. Sur l'eau.

Le professeur Adrian Riegel ne s'en prive pas et prend lui-même la barre pour ce premier test. Équipé d'un gilet orange en matière solide et d'un casque, il se tient dans l'eau à côté du skiff lorsque celui-ci glisse de la cale de mise à l'eau et flotte. Avec son coéquipier Sebastian Plate, il monte sur le skiff high-tech en bois.

Et pourtant, d'une certaine manière, c'est vrai.


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