Le système de voile d'aile
Au cœur du concept "Aera" se trouve une voile à ailes de 35 mètres de haut et d'une surface de 245 mètres carrés. Contrairement aux systèmes de voile conventionnels, la voile à ailes développée par Rondal, une filiale de Huisman, n'a pas besoin de haubans, d'écoutes, de poulies, de winchs ou d'emmagasineurs. La voile doit pouvoir tourner sur 360 degrés et être entraînée par deux moteurs électriques logés dans le pied de mât. Les volets réglables jusqu'à 30 degrés sur le bord de fuite de l'aile seraient commandés par des vérins hydrauliques, une technique inventée et développée pour l'America's Cup.
Le Dr Iain Percy, PDG et fondateur d'Artemis Technologies - un spin-off du projet America's Cup Artemis Racing - a joué un rôle clé dans le développement. Percy est vainqueur de l'Olympia en Finn Dinghy (2008) et en Starboot (2008), médaillé d'argent en Starboot (2012) et plusieurs fois champion du monde. Il est également vétéran de quatre défis de l'America's Cup. "Il y a quelques années, Royal Huisman et le département innovation de Rondal nous ont contactés au sujet de la possibilité d'utiliser des wing-sails sur des voiliers afin de réduire leurs émissions", explique Percy.
Un prototype de voile d'aile a été développé pour les voiliers de croisière. L'aile de huit mètres a été testée pendant plus de deux ans sur un quillard de 22 pieds dans les installations du chantier naval de Vollenhove, aux Pays-Bas. Elle a été laissée en place 24 heures sur 24, dans toutes les conditions, afin d'observer si elle garantissait la sécurité du bateau situé en dessous, même par vent fort.
Le wing-sail de 35 mètres de haut qui doit propulser "Aera" est un lointain parent de la voile des bateaux de l'America's Cup. Mais contrairement à ces derniers, le wing ne possède pas d'étai ou d'écoute. Les calculs de performance préliminaires (VPP) prévoient que l'optimum se situe à 15 nœuds de vent et qu'une hauteur de vent arrière de 45 degrés peut être atteinte. La vitesse de croisière devrait être de 12 nœuds et la vitesse maximale de 14 nœuds.
La partie avant de l'aile serait constituée d'une structure en fibre de carbone à parois fines, tandis que les volets arrière seraient fabriqués en fibre de carbone et en film de mylar. Le trim de la Wing serait contrôlé par ordinateur. Il serait possible de passer en mode voile en une minute seulement. Si l'on ne navigue pas, par exemple dans un port, les volets sont centrés et la Wing-Sail doit s'orienter de manière neutre dans la direction du vent. L'aile serait jusqu'à 60 % plus efficace que les voiles triangulaires, un gréement traditionnel nécessiterait 40 à 60 % de surface supplémentaire pour fournir la même puissance.
Pour passer les ponts, lors de rares situations météorologiques extrêmes ou de chantiers navals, le wing-sail peut être incliné en position horizontale.
Une philosophie de gréement similaire, le Solid Sail, mais mise en œuvre de manière nettement différente, doit être utilisée sur le "Orient Express Corinthian" naissent.
Les systèmes d'énergie
"Aera" doit combiner plusieurs sources d'énergie pour un fonctionnement quasiment sans émissions. Une grande partie de l'impact environnemental d'un yacht de cette taille provient du fonctionnement des charges domestiques ou hôtelières, telles que la climatisation, le chauffage de la piscine et les systèmes similaires, pendant qu'il navigue ou est au mouillage. Royal Huisman a conçu le yacht de manière à ce que les charges hôtelières fonctionnent avec un banc de stockage de batteries alimenté par les derniers générateurs hydroélectriques de Rondal ou par des piles à combustible à hydrogène. Un système de batterie de 580 kWh peut alimenter l'ensemble des "opérations hôtelières" du yacht pendant onze heures. Pendant la navigation, quatre hydrogénérateurs déployables de Rondal, d'une puissance de 15 kW chacun, doivent recharger les batteries en continu. En mode de mouillage, une pile à combustible à hydrogène de 60 kW doit assurer l'alimentation en énergie. Trois réservoirs d'hydrogène de 62 kg sous une pression de 500 bars fourniraient assez d'énergie pour 72 heures de fonctionnement sans émissions.
Pour les longs trajets à moteur, "Aera" devrait disposer de deux générateurs variables Volvo D13-700, équipés de "HVO"(Hydrotreated Vegetable Oil) pourrait être utilisé. Ce biocarburant pourrait réduire les émissions de CO₂ jusqu'à 89 pour cent, les émissions de particules de 40 à 80 pour cent et les émissions de NOx de 8 pour cent par rapport au diesel fossile. Dans ce mode, la propulsion serait assurée par deux moteurs électriques pivotants et rétractables de 500 kW, la même technologie que Royal Huisman a déjà utilisée pour le "Sarissa"a été mis en place.
Le design innovant
Le design d'"Aera" est l'œuvre de Cor D. Rover, qui a développé avec son équipe un agencement asymétrique sur deux ponts. Avec une largeur de 14,5 mètres, le catamaran offre sur ses 50 mètres de long une surface de pont impressionnante de 670 mètres carrés - comparable à celle d'un yacht à moteur de 65 à 70 mètres de long. Le yacht devrait pouvoir accueillir dix invités et sept membres d'équipage. La suite du propriétaire se trouve sur le pont principal avec plus de 44 mètres carrés de surface intérieure ainsi qu'un pont extérieur privé de 153 mètres carrés avec piscine et cabane de massage couverte. Quatre cabines d'invités s'y ajoutent. Parmi les autres caractéristiques, on trouve une deuxième piscine avec fond en verre à l'arrière du pont principal, plusieurs espaces repas intérieurs et extérieurs et des salons extérieurs sur chaque pont.
Selon lui, l'un des principaux objectifs du développement d'"Aera" était de rendre la voile plus accessible. "Nous savons, grâce à des études, que les voiliers ne naviguent souvent pas toutes voiles dehors, surtout sur de courtes distances entre les ports", explique Jan Timmerman, CEO de Royal Huisman. "Pour certains yachts à voile, la mise en place et le réglage de toutes les voiles peuvent prendre une demi-heure ou plus. De plus, le yacht a besoin d'un équipage de voile expérimenté et d'une équipe intérieure pour sécuriser les meubles et autres objets. Pour un court trajet jusqu'à la prochaine baie, la voile ne semble souvent pas en valoir la peine".
Avec "Aera", il pourrait en être autrement : "Pendant que l'ancre est levée, le capitaine entre la cible, règle l'aile sur le trim automatique, la voile de l'aile réagit et on navigue en moins d'une minute. Sans le défi de faire fonctionner un système de voile conventionnel, sans gréement, sans poulies, sans winchs et sans rails de voile, sans bômes qui se balancent au-dessus de la tête, ni emmagasineurs, ni écoutes, ni voiles. En fait, c'est aussi simple que de faire fonctionner un yacht à moteur", explique Timmerman.
