Technologie de l'America's Cup: Vers la première victoire allemande de la Coupe par simulateur ?
Max Gasser
· 02.04.2024
L'eau s'envole : 34 nœuds, 35,4, 37,6 - les valeurs de vitesse grimpent en flèche sur l'écran, on entend en arrière-plan le cri des foils, 39,8, et la marque des 40 nœuds est franchie en un clin d'œil. Plus rien d'extraordinaire pour l'équipe allemande de l'America's Cup des jeunes et des femmes, qui s'éloigne à une vitesse effrayante de la marque au vent qu'elle vient de passer.
Malgré une course-poursuite précipitée, les quatre membres de l'équipage sont presque profondément détendus, mais très concentrés dans leurs cockpits fermés. Lors de la course d'entraînement précédente, le foiler de 40 pieds était devenu incontrôlable au même endroit, avait pris de la hauteur et s'était couché lentement sur la joue en baillant. Le bateau et l'équipage sont restés intacts et à l'abri de la poussière. La raison n'en est pas un sprayhood sophistiqué, mais le fait qu'ils ne se trouvent pas sur l'eau dans le bassin de la Cup au large de Barcelone, mais dans une zone industrielle dans les environs de Kiel.
C'est là que se trouve le simulateur AC40 de l'élite allemande du foiling, qui devrait rendre superflue l'acquisition d'un bateau réel de 2,85 millions de dollars (2,6 millions d'euros) à des fins d'entraînement. Ce qui va de soi depuis longtemps dans le sport automobile pourrait désormais se frayer un chemin dans le monde de la voile au sens large. Certes, ce n'est pas la première fois dans l'histoire de l'America's Cup que des simulateurs sont utilisés à des fins d'entraînement et de développement. Toutefois, l'ordinateur utilisé dans ce cycle présente quelques particularités et pourrait jouer un rôle révolutionnaire en dehors de la lutte pour le plus vieux trophée sportif du monde.
Ces navigateurs doivent mener l'Allemagne à la victoire
Le simulateur AC40, tout comme l'AC40 lui-même, a été développé par l'Emirates Team New Zealand. Ils sont les seuls à disposer depuis suffisamment longtemps d'un ensemble de données aussi diversifié pour permettre la programmation d'un logiciel aussi complexe. Les graphiques, qui sont tout à fait honorables, sont secondaires. Ce qui est décisif pour des conditions d'entraînement réalistes, c'est avant tout le comportement correct du bateau dans toutes les conditions et pour toutes les actions imaginables de l'équipage.
Pour l'équipe allemande des jeunes et des femmes de l'America's Cup, le simulateur est le principal et jusqu'à présent le seul instrument d'entraînement dans la préparation des courses de septembre et octobre de cette année. Dans le cadre de la 37e America's Cup, la relève de la Youth America's Cup se battra pour la troisième fois pour le pot d'argent. Après le coup d'envoi en 2013 avec un équipage composé d'Erik Heil et de Philipp Buhl, puis en 2017 avec une équipe composée des trois frères Kohlhoff, l'Allemagne sera représentée pour la troisième fois au large de Barcelone. Ils y affronteront onze autres équipes, notamment de France, de Nouvelle-Zélande, d'Espagne et du Canada, qui présentent également un équipage de navigateurs de moins de 25 ans. Paul Farien, vice-champion d'Europe de Waszp et vainqueur de la Semaine de Kiel, a joué un rôle déterminant dans ce projet. Outre le talent de l'Ilca Julian Hofmann et la médaillée de bronze olympique Alica Stuhlemmer (Nacra 17, Tokyo 2021), Lukas Hesse et Jesse Lindstädt, Linus von Oppen et Tom Heinrich ainsi que Maru Scheel sont venus renforcer l'équipe.
Cette dernière pourrait également faire partie de la deuxième équipe allemande, car la Womens America's Cup se déroulera pour la première fois à Barcelone. L'équipe féminine allemande sera menée par Carolina Werner, qui s'est classée 13e avec Paul Kohlhoff aux Jeux olympiques 2016 en Nacra 17. Luise Wanser, barreuse de 470, est une autre participante aux Jeux olympiques et Tina Lutz, médaillée d'argent en 49er FX à Tokyo en 2021, fait également partie de l'équipe. Franziska Mäge, championne du monde de voile à moteur, et Sophie Steinlein, stratège de SailGP, ont une grande expérience du foil. Mais pour sa sœur jumelle Theresa, la navigatrice de l'Ilca Hannah Anderssohn et Luisa Krüger, le domaine n'est pas non plus un terrain inconnu.
AC40 sur le fjord de Kiel ?
Les deux compétitions se dérouleront sur des AC40 monotypes, qui servent également de plateforme d'entraînement aux grandes équipes de la Coupe et qui ont même fait partie des pré-régates. Il s'agit d'une version plus petite de la classe AC75 avec un contrôle automatique de la hauteur de vol et un foc auto-vireur. Le nombre d'équipiers est également réduit : au lieu de huit, comme sur les grands cuppers, seuls quatre navigateurs sont utilisés sur les AC40.
Le format est également différent de celui de l'America's Cup originale. Au lieu de matchs, des fleetraces régulières seront d'abord disputées en deux groupes de six. Les trois meilleurs se retrouvent en demi-finale, qui est également prévue sous forme de fleetrace. Seule la finale se déroulera selon le mode régulier de l'America's Cup.
Depuis l'automne 2022, les navigateurs travaillent à la réalisation du projet avec des soutiens tels que Marc Pickel, qui a participé deux fois aux Jeux olympiques de Starboot. Entre-temps, non seulement les frais d'inscription d'environ 70.000 euros pour les deux équipes ont été versés et le départ confirmé, mais l'entraînement bat également son plein. L'acquisition d'un simulateur a été nécessaire, car le rêve d'un AC40 sur le fjord de Kiel s'est rapidement envolé pour des raisons financières. Pour Paul Farien, cofondateur et membre de l'équipe allemande des jeunes, il n'y a cependant pas de doute : "Nous voulons à tout prix participer aux phases finales et, à long terme, constituer une grande équipe de l'America's Cup" !
Le prix du simulateur de l'America's Cup
Pour ces deux objectifs, l'entraînement virtuel est indispensable avant et même en dehors de la navigation réelle. Nathan Outteridge, co-pilote des défenseurs néo-zélandais aux côtés de Peter Burling, a déclaré lors de la présentation en septembre 2023 : "Le simulateur est un outil important pour l'ensemble de notre programme. Il est très réaliste".
Le setup complet, d'une valeur d'environ 80.000 euros, reproduit exactement le cockpit de l'AC40 réelle. Non seulement toutes les formes et dimensions, les sièges baquets en carbone ainsi que le volant semi-ouvert, mais aussi tous les dispositifs de trim correspondent à l'original.
Jusqu'à présent, on travaillait souvent avec des lunettes VR, mais sans modèle de bateau. Les navigateurs étaient simplement assis sur des sièges normaux et avaient tout au plus quelques éléments comme le volant ou un grinder devant eux. La mise en œuvre entièrement physique du cockpit actuel permet en revanche d'étudier encore mieux certaines procédures et permet aux navigateurs de se familiariser avec le bateau. Il n'y a cependant pas de vue panoramique comme dans un monde entièrement virtuel, l'action se déroule uniquement sur un grand écran devant la réplique du cockpit.
Les navigateurs allemands s'entraînent jusqu'à 10 heures par jour sur simulateur pour l'America's Cup
L'équipe britannique a donné quelques aperçus d'un mélange de VR et de cockpit réel, en profitant largement du partenariat de l'écurie de Formule 1 Mercedes dans son travail de simulation.
Paul Farien explique que le logiciel du simulateur régulier de l'AC40 est encore en cours de développement. Grâce à une nouvelle fonctionnalité, les candidats allemands à l'America's Cup naviguent virtuellement contre d'autres équipes du monde entier depuis le début de l'année. "C'est là que notre maniabilité et nos sensations sur le bateau sont mises à l'épreuve et que nous devons faire nos preuves. Nous sommes bonnes, mais nous avons encore beaucoup à faire", avoue Carolina Werner, participante aux Jeux olympiques de Rio 2016 en Nacra et responsable de la campagne féminine.
C'est pourquoi ils s'entraînent dur, jusqu'à dix heures par jour. Sur l'eau, cela serait à peine envisageable en raison de la fatigue des navigateurs. "C'est le grand avantage", explique Werner, même si la performance se détériore de temps en temps après plusieurs heures de screen time. "On discute alors de certaines choses, on se remotive et on démarre une deuxième unité".
Avantages et difficultés de la formation sur simulateur
Au début, il s'agissait de s'habituer au simulateur et d'amener le bateau en toute sécurité sur le parcours. Outre l'optimisation des manœuvres, l'accent est désormais mis sur le fait d'oser regarder hors du bateau et de travailler de manière tactique. "Je n'avais rien à voir avec cela avant, je ne jouais pas non plus à la maison. C'était donc tout à fait différent", se souvient Werner, 30 ans, de sa première séance dans le simulateur. "Je ne l'aurais pas pensé, mais on a ensuite développé assez rapidement une sorte de sentiment".
C'est étonnant, car contrairement au monde réel, la navigation virtuelle ne peut être que visuelle et limitée à l'auditif. Pas de force g dans les manœuvres, pas de souffle de vent dans la nuque et pas d'embruns sur le visage - l'équipage ne reçoit aucun feedback sensoriel, sauf à la barre. Ces influences ont toutefois une grande importance, surtout pour les "navigateurs émotionnels" bien connus.
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Au lieu de l'avoir littéralement "dans le derrière", les navigateurs sont contraints de se fier exclusivement aux chiffres des ordinateurs de bord et de les lire correctement. Cela s'apprend, car le cadre des deux équipes allemandes de l'America's Cup se compose principalement de navigateurs issus du domaine olympique, où de telles données de performance ne sont pas accessibles sur l'eau, et encore moins affichées sur un écran. "Nous n'avons tous jamais navigué avec des systèmes virtuels", explique Paul Farien. Dans le domaine de la voile de haute performance lors de l'America's Cup, du SailGP ou même lors de tentatives de records de vitesse, ces technologies font pourtant partie du quotidien et sont également incontournables sur l'eau.
America's Cup : voici comment est conçu le cockpit de l'AC40
Les "targets", qui donnent une valeur cible calculée pour chaque chiffre affiché sur les écrans, offrent une petite aide à l'orientation. "Mais on peut aussi les battre quand on est en forme", révèle Farien. C'est pourquoi l'équipe a déjà établi ses propres tableaux de réglage en analysant les données de chaque unité sur le simulateur, dans le plus grand secret bien sûr. Elle est certes en contact avec les autres équipes, mais elle n'entre pas dans les détails dans sa communication. "Nous avons tous nos secrets, mais l'America's Cup est là pour ça", explique Farien.
Outre les valeurs de vitesse et d'assiette, les barreurs ont un autre écran sous les yeux. Celui-ci est équipé du logiciel de course et dispose de différents paramètres comme les distances par rapport à la ligne de départ ou aux limites de la course ("boundaries"). En outre, un diagramme numérique de la piste montre les laylines, les zones intérieures et la position de chacun. Il est possible qu'à l'avenir, les adversaires y soient également représentés.
Si l'on regarde plus loin dans le cockpit, on ne découvre ni winchs ni lignes de réglage. Ceux qui ont suivi la Coupe de l'America ces dernières années ne s'attendent pas non plus à en trouver sur l'AC40. Au lieu de cela, on trouve à gauche et à droite du volant une série de boutons et de commutateurs. Ceux-ci permettent d'orienter et de régler les foils. Après les manœuvres, c'est toujours le barreur sous le vent qui devient responsable des ailes et passe le relais au nouveau barreur au vent.
Les limites des simulateurs de voile
Les deux régulateurs, qui prennent place derrière les barreurs, disposent également de leur propre écran et d'un clavier de touches. Ils s'occupent aussi mutuellement du bon réglage de la grand-voile et de la voile d'avant. Lors des manœuvres, ils passent à leur tour le relais : Le côté sous le vent est toujours responsable du foc, le côté au vent de la grand-voile. La communication est ici décisive. Elle se fait par de brefs ordres en anglais. A bord, cela se fait exclusivement par radio en raison des influences extérieures et de la voile tirée jusqu'au pont ("Decksweeper"), qui sépare les deux parties de l'équipage au milieu du bateau.
Le simulateur a donc besoin d'une solution créative pour pouvoir s'entraîner de manière réaliste. Le lieu a aidé. En effet, le simulateur de l'équipe allemande de l'America's Cup pour les jeunes et les femmes se trouve dans le hall de l'entreprise du grand promoteur et entraîneur Marc Pickel. Lorsque l'on travaille ici pendant la semaine, il arrive que le bruit soit présent. Certes, ce sont d'autres bruits que ceux provoqués par le vent et les vagues sur l'eau, mais c'est tout de même un décor suffisamment bruyant. C'est au plus tard à ce moment-là que les navigateurs portent des écouteurs et communiquent par un appel de groupe, un peu comme par radio.
Malgré tout ce réalisme, les navigateurs sont conscients que ce même réalisme continue à avoir ses limites quelque part. Carolina Werner voit donc un net avantage pour les parties de la compétition qui sont déjà équipées d'un bateau. "Ce serait nettement mieux pour nous si nous pouvions maintenant naviguer sur l'eau. Les vitesses sont bien sûr simulées à l'écran dans le simulateur, mais la sensation de naviguer à près de 100 km/h est certainement très différente".
Entraînement pour l'America's Cup : une équipe allemande veut affréter un AC40
On ne sait pas encore combien de ces expériences réelles les deux équipes allemandes vont acquérir avant le premier signal de départ. L'achat d'un AC40 est certes toujours prévu pour l'avenir, mais il n'est pas possible de l'envisager financièrement à l'heure actuelle. L'objectif est donc d'affréter, au moins pour quelques unités, l'un des bateaux d'autres équipes. "Pour ce faire, nous faisons progressivement le tour de toutes les équipes et attendons parfois actuellement un feed-back. Le fait que d'autres concurrents aspirent également à de véritables heures d'eau et que les bateaux soient donc très demandés n'améliore pas la situation pour l'équipe allemande. "Mais il se pourrait bien que nous ayons une chance", conclut Werner.
D'ici là, l'équipe ne se déplacera que sporadiquement sur les petits skiffs 69F et en partie sur les mottes, le reste devant se faire au sol, dans le simulateur. C'est également là que se décidera qui du pool de talents pourra se rendre à Barcelone. "Nous aurons une procédure de sélection officielle au cours de laquelle nous choisirons les six meilleurs navigateurs : quatre membres d'équipage fixes plus deux remplaçants", explique Farien à propos de la procédure pour le Youth America's Cup Team. Les positions individuelles n'ont pas non plus été déterminées de manière définitive jusqu'à présent. Au lieu de cela, nous nous entraînons dans des configurations d'équipage mixtes et variables, en fonction de la disponibilité et du programme des navigateurs.
Certains membres de l'équipe sont étudiants et mènent en parallèle une campagne olympique. Sophie Steinlein mène même une triple carrière : à la barre du 49er FX, en tant que stratège au sein de l'équipe allemande SailGP et à la barre de l'America's Cup pour les jeunes et les femmes. "C'est ma vie sociale qui en souffre le plus", explique la jeune femme de 22 ans originaire de Wörthsee. "Mais j'en profite et je prends tout ce que je peux en ce moment". L'entraînement dans le simulateur l'aide énormément pour ses engagements sur le catamaran F50 dans le SailGP. Elle explique : "Dans le simulateur, je suis à la barre et je dois prendre des décisions tout le temps. Et ce, également sur des bateaux très rapides".
Le meilleur simulateur de voile au monde
Elle ne pourrait obtenir un effet d'entraînement encore meilleur, sans naviguer réellement, que dans le simulateur spécialement conçu pour les catamarans à foils à Belfast. Le simulateur développé par Artemis Technologies après l'America's Cup 2017 et les enseignements qui en ont été tirés est considéré comme le plus avancé dans le domaine de la voile. Il ne reproduit pas seulement le cockpit, mais aussi les mouvements de la machine de course. Pour ce faire, les navigateurs se trouvent dans une réplique d'un flotteur. Celui-ci flotte à quelques mètres au-dessus du sol sur une plateforme hydraulique flexible reliée au simulateur. Un écran de 4,5 mètres de haut et de 210 degrés de circonférence transmet en outre des images provenant de trois puissants projecteurs.
Le logiciel a lui aussi de quoi séduire : comme dans le sport automobile, les données du simulateur peuvent être superposées aux valeurs de mesure réelles. Il est ainsi possible d'élaborer des stratégies de course et de rejouer des courses réelles. Dans la simulation, il est alors possible de prendre d'autres décisions dans les mêmes conditions et situations de départ de la course et de s'entraîner ainsi à des améliorations tactiques. La nette avance sur la version actuelle du simulateur AC40 se traduit toutefois aussi par des coûts : une journée d'entraînement coûte environ 8.000 euros.
Pour la moitié de ce prix (par an), on peut même utiliser le simulateur AC40 sur son propre ordinateur. Jusqu'à présent, les simulations étaient réservées aux professionnels, à l'exception de quelques jeux informatiques à la structure plutôt simple. C'est l'une des raisons pour lesquelles la réplique de l'AC40 pourrait connaître des ventes relativement élevées. Le facteur décisif est toutefois la stratégie de la classe AC40.
Série de courses AC40 déjà prévue
En effet, le One Design développé par les Néo-Zélandais sera également utilisé lors de la Coupe d'Amérique des femmes et des jeunes qui suivra en 2028. L'introduction d'une série de courses AC40 en 2025 est attendue avec encore plus d'impatience. Les équipes privées peuvent d'ores et déjà commander un bateau, et l'entraînement sur simulateur jouera également un rôle important pour elles. Cela permettra à son tour d'accélérer le développement des simulations de voile à des fins d'entraînement.
Dans le sport automobile, le développement des simulateurs a débuté au milieu des années 90. Aujourd'hui, ils font partie intégrante de l'entraînement et du développement. Les écuries de course disposent de leurs propres équipes de simulateurs pour préparer et suivre individuellement les courses. Les pilotes eux-mêmes passent également plusieurs heures par semaine sur la piste virtuelle.
Compte tenu des risques et des coûts élevés, les appareils d'entraînement virtuels sont même utilisés dans le sport de masse et chez les jeunes. Et ce n'est pas tout : même dans les auto-écoles, on commence de plus en plus souvent par s'entraîner sur des simulateurs.
Des simulateurs de voile dans le futur
Appliquée à la voile, l'évolution actuelle dans le domaine des méthodes d'entraînement virtuelles pourrait profiter à toute la gamme des sports de voile. Alors que dans le monde de la Cup et de la SailGP, il est d'ores et déjà certain que le simulateur restera incontournable à l'avenir, on peut tout à fait s'attendre à un essor dans d'autres domaines de la voile de compétition.
Dès qu'un simulateur approprié est disponible à un prix abordable sur le marché, les avantages sont évidents : entraînement hivernal pour les jeunes sportifs et les cadres sans vols coûteux et polluants vers le sud, grand gain de temps et entraînement efficace en cas de mauvais temps pour les enfants ou encore préparation ciblée pour le bassin de régates à venir.
Les écoles de voile pourraient vivre une petite révolution, même si les premiers projets de cours virtuels sur l'eau ne se sont pas encore définitivement imposés. Comprendre et assimiler les manœuvres exigées par les différents brevets dans un simulateur faciliterait notamment l'entrée en matière de nombreux novices de la voile. Il en va de même pour tous les autres en début de saison : réviser encore une fois les manœuvres de port et de sauvetage ? - Pas de problème !
Car même si la courbe de développement de la technologie est très raide, le simulateur restera, dans le meilleur des cas, un complément pour toutes les utilisations et ne doit en aucun cas priver des journées sur l'eau. Au contraire : si l'on fait entrer le bateau virtuellement dans son salon en hiver, on ne dispose pas seulement d'un programme formidable pour les jours maussades, mais on reste frais et on ose davantage pendant la saison proprement dite !
