Hauke Schmidt
· 12.11.2023
Ceux qui ont suivi la Kieler Woche et le championnat du monde ORC auront sans doute remarqué le T-Rex très visible dans la grand-voile du J/112 "Aquaplay". Le dinosaure prédateur est la marque de fabrique de Tyra Ply, le dernier matériau du fabricant de tissu à voile Dimension-Polyant.
Des produits comme 3Di de North Sails ou 4T Forte de One Sails ont montré la voie : les laminés sans feuille de mylar, également appelés films, sont plus légers, plus solides et généralement plus durables que les laminés traditionnels.
Jusqu'à présent, cette technique n'était toutefois disponible que pour les membranes dont le prix était conséquent. Cela change avec Tyra Ply. Contrairement aux voiles à membrane, le matériau est fabriqué sous forme de rouleaux, comme les laminés classiques, et peut être transformé par le voilier en une voile découpée radialement ou horizontalement.
La base de Tyra Ply est constituée de faisceaux de fibres unidirectionnels très fins, appelés tapes, qui sont imprégnés de colle par une machine et placés les uns à côté des autres. Lors de l'étape suivante, un bras robotisé pose d'autres faisceaux de fibres par-dessus. L'astuce : le robot peut poser les filaments dans différentes directions, ce qui permet à la toile de supporter des charges qui s'écartent de l'orientation principale des fibres.
"A partir d'environ 30 degrés en dehors du sens de la chaîne, le Tyra Ply est nettement supérieur aux stratifiés traditionnels comme le Carbon Sport", explique Morten Nickel de l'atelier de voile de Stade. Il fait partie des premiers voiliers à travailler le Tyra Ply et a également construit le jeu de voiles pour "Aquaplay".
Les couches n'ont qu'une épaisseur de fibre et les fibres sont placées exactement les unes à côté des autres, il y a donc moins de vides dans le stratifié. De plus, tous les matériaux de support sont supprimés et les fins filaments absorbent la charge de manière plus uniforme que les brins de fibres plus épais. "Cela permet d'alléger la voile d'environ 40 %. Notre grand-voile en Tyra-Ply pour le J/112 ne pèse que 14 kilos et a fait ses preuves de manière remarquable lors du championnat du monde, marqué par des vents forts. La voile de régate précédente pesait 23 kilos", explique Nickel.
Cet avantage de poids n'est pas seulement intéressant pour les bateaux de régate. Les navigateurs en profitent tout autant. Après tout, une grand-voile plus légère est beaucoup plus facile à hisser et à plier. Il est même possible qu'une voile plus légère permette d'éviter l'installation d'un winch électrique.
Grâce à la production en série, Tyra Ply est moins cher qu'une membrane individuelle. "Par rapport à notre ancienne membrane D4, elle représente environ 50 % du coût des matériaux", explique Uwe Stein, directeur général de Dimension-Polyant. Il faut toutefois ajouter à cela le traitement chez le voilier.
Grâce au collage direct des fibres, le matériau doit être au moins aussi durable que les stratifiés traditionnels, et il présente même des avantages lors de l'assemblage des lés dans la voile. Les colles habituelles pénètrent dans la structure du filament, ce qui rend le collage plus stable que le matériau environnant. Nickel à ce sujet : "Dans la pratique, Tyra Ply se colle mieux que les stratifiés traditionnels. Cela permet d'économiser du travail et du temps".
Un autre avantage concerne l'absorption d'eau. Dans les laminés classiques, l'humidité peut s'infiltrer dans les trous d'épingle et se répandre le long des fibres. Avec les voiles en filament, cela ne se produit pas.
Actuellement, les versions légères de Tyra Ply sont fabriquées en aramide. Pour les versions plus lourdes, un mélange d'aramide et de dyneema est utilisé. Mais en principe, presque toutes les fibres à haute résistance sont possibles. "Nous pouvons travailler avec de l'aramide, des fibres UHMWPE comme le dyneema, le vectran et le carbone, ainsi que des combinaisons de ces fibres. Le facteur limitant est la disponibilité des filaments", explique Stein. "Nous essayons depuis un an de commander des filaments de vectran adaptés, mais les quantités dont nous avons besoin ne sont pas disponibles actuellement".
Le grand choix de fibres ainsi que la densité et l'orientation variables des filaments donnent un large éventail d'applications. Selon Stein, cela va des ailes pour les films éoliens aux voiles de dériveurs et de gros bateaux, en passant par les applications dans l'industrie. "Nous nous concentrons actuellement sur des densités de fibres comprises entre 5.000 et 15.000 dpi. Nous couvrons ainsi le domaine des voiles de phalène jusqu'aux yachts d'environ 45 pieds", poursuit Stein.
Outre le mélange de fibres, la matrice de collage fait partie des variables d'ajustement lors du développement. Plus le stratifié est lourd, plus la colle doit être souple, sinon on obtient un matériau dur comme du béton, difficile à manipuler et très bruyant lors des manœuvres.
Cela dérange surtout la clientèle visée par les voiliers de croisière. Stein : "À long terme, nous voyons un énorme potentiel dans les catamarans de croisière. Ils deviennent de plus en plus lourds, ce qui nécessite des voiles plus stables. Les stratifiés traditionnels ou même les tissus deviennent extrêmement lourds dans les épaisseurs de matériaux nécessaires et ne peuvent pratiquement plus être manipulés". Mais dans un premier temps, ce sont les variantes plus fines qui doivent être perfectionnées. "Chaque modification du mélange de fibres ou de la matrice de collage doit être testée dans la pratique avec des voiliers. Un tel cycle dure environ six mois", explique Stein.
La protection nécessaire contre les UV est assurée par un revêtement en Liteskin, comme pour les voiles en aramide traditionnelles. Une variante avec du Tafetta plus robuste est actuellement en cours de développement. Comme Tyra Ply n'est sur le marché que depuis un an, on ne dispose pas encore d'expériences à long terme. Nickel estime toutefois qu'un génois 3 enroulé peut résister entre trois et cinq ans sur un bateau de croisière, ce qui correspond à la durée d'utilisation d'un stratifié Mylar comparable.