Quant GT 33: Une machine de course sans compromis fait un bon deal avec la physique

Le Suisse Michael Aeppli est un homme très actif, en particulier lorsqu'il s'agit de rendre les voiliers rapides et encore plus rapides. Depuis de nombreuses années, le Zurichois s'intéresse donc à la technologie des foils et plus particulièrement au DSS. L'abréviation signifie Dynamic Stability System. Le principe : un profil d'aile asymétrique est déployé sous le vent à hauteur de la ligne de flottaison et y génère une portance dynamique. Comme une aile d'avion - mais dans l'eau.

La force exercée sur le long levier vers le haut assure un moment de redressement supplémentaire, donc moins de gîte. En contrepartie, les bateaux équipés de la technologie DSS se contentent de moins de lest de quille, ou de moins de poids d'équipage sur la tranche haute. Un concept à la fois simple, efficace et ingénieux. Pour en savoir plus sur le fonctionnement du DSS, les derniers développements ainsi que les différences avec la technologie des foils, voir à partir de la page 82.

En collaboration avec le constructeur et expert DSS Hugh Welbourn d'Angleterre, Aeppli a construit il y a 15 ans déjà un bateau d'essai de 28 pieds avec Dynamic Stability System et a par la suite alimenté le développement sous la marque Quant Boats avec différents nouveaux projets de construction. Avec le foiler innovant Quant 23, les penseurs transversaux Welbourn et Aeppli ont même poussé le développement du principe DSS jusqu'à en faire un bateau de sport à quille entièrement adapté au vol (test YACHT 19/2015). Il y a dix ans, c'était encore une petite révolution.

Avec le nouveau GT33, Quant Boats a ajouté un nouveau bateau à son ambitieuse petite série de bateaux de sport assistés par foil. Avec une longueur de coque de dix mètres, il s'agit désormais du plus grand bateau de la marque suisse. Le prototype, entièrement construit en Angleterre en sandwich de fibres de carbone et de résine époxy, a été achevé à l'automne 2024 et va maintenant être soumis à des tests approfondis. Pour l'instant, on ne sait pas encore où le GT 33 sera finalement construit en série.

La pièce maîtresse de la Quant GT 33 est bien sûr l'aile DSS. L'aile, légèrement sécurisée, se trouve dans un caisson fermé, laminé transversalement dans la coque et peut être rentrée et sortie des deux côtés de la coque par des câbles d'écoute directement depuis le cockpit. Avec ses 2,5 mètres, l'aile est aussi longue que le bateau est large.

La grande Quant n'est pas pour les débutants. Le piano à queue DSS et le reste de la technique exigent un grand savoir-faire.

Si le profil est fixé au milieu, ce qui peut être contrôlé par des hublots dans la structure, la manœuvre dans le port se fait sans problème. La prudence est toutefois de mise lors de l'entrée dans le box, car l'aile dépasse encore un peu de chaque côté de la ligne de flottaison inhabituellement rentrée. La forme élancée de la coque, le poids total prêt à naviguer de seulement un peu plus d'une tonne, la quille de levage entièrement relevable et le safran également flexible facilitent le transport du GT 33 sur une remorque routière classique. Il n'est pas nécessaire de démonter le foil pour cela.

Pour ce test, la rédaction de YACHT n'a pu tester tous les avantages de la technologie DSS sur le GT 33 que de manière limitée. Le jour du test sur le lac de Zurich, en Suisse, le vent était trop faible, avec une force maximale de six nœuds. Avec un vent à mi-course sous le code zéro et à partir d'une vitesse d'environ sept nœuds, l'effet du foil est néanmoins déjà nettement perceptible. La gîte diminue, la pression augmente et l'affichage sur le speedo augmente. La portance sur l'aile ne renforce pas seulement le moment de redressement, mais assure également un lift sur l'ensemble du système. Cela signifie que plus le bateau navigue vite, plus la force résultante vers le haut est importante. Cela se traduit par une profondeur d'immersion plus faible, une surface mouillée plus petite et donc moins de résistance dans l'eau.

Résultats de mesure de la Quant GT 33

Le constructeur Hugh Welbourn a calculé que le profil bas de l'aile DSS sur le GT 33 peut déjà produire plus d'une tonne de portance lorsqu'elle est entièrement déployée et que la vitesse sur l'eau est de 15 nœuds. Théoriquement, le bateau pourrait donc déjà décoller à partir de cette vitesse, c'est-à-dire faire du foil. Mais la forme étirée de l'aile DSS, avec une faible profondeur d'immersion, ne le permet pas. Le Quant GT 33 n'est pas censé voler, mais seulement être rapide. Lorsque le vent est très faible et que la vitesse du bateau est inférieure à la vitesse DSS, l'aile est tout simplement déployée au vent afin d'éviter la résistance sous le vent.

Cela peut paraître étrange, mais ce n'est pas vraiment gênant. Et l'équipage peut se réjouir des avantages d'un bateau fin et léger. La manipulation du profil DSS sur la Quant GT 33 est toutefois exigeante et demande du savoir-faire et de la pratique. Pour faire glisser l'aile légèrement courbée d'un côté à l'autre dans les virements de bord ou les empannages, le bateau doit être lent pour que le mécanisme d'extraction fonctionne bien et avec peu de friction. Plus le courant est fort sur l'aile, plus il est difficile de déplacer le profil sur toute sa longueur.

Pour le reste, les manœuvres se déroulent comme on en a l'habitude sur les bateaux de sport. Le maniement du gennaker de près de 80 mètres carrés est particulièrement aisé, car le beaupré en carbone dépasse la proue de 2,25 mètres et l'étai pour le génois est en outre reculé de près d'un mètre. Cela laisse beaucoup d'espace, ce qui fait que la voile se gonfle presque d'elle-même sur le nouveau côté lors de l'empannage.

La grande Quant est disponible en deux versions. La variante A prévoit, en plus de la technologie DSS, des réservoirs de lest d'eau d'un volume de deux fois 300 litres. Un système de périscope est disponible pour le remplissage et la vidange des réservoirs. Une pompe électrique accélère le processus jusqu'à une durée d'environ 90 secondes. Le transfert de l'eau lors du retournement se fait par gravité et ne dure que 30 secondes.

• Version A : Avec réservoirs de lest d'eau (2 x 300 litres) et bombe au plomb de 300 kilogrammes.
• Version B : Sans lest d'eau, mais avec plus de poids sur la quille (550 kg de plomb).

La variante A est intéressante pour les navigateurs qui utilisent le bateau avec un équipage réduit et qui participent à des régates de longue distance. La variante B est destinée aux sports d'équipe avec une équipe de cinq navigateurs. Dans ce cas, on renonce au lest d'eau et on installe une quille avec un lest plus important (550 kilogrammes au lieu de 300).

Prix de la Quant GT 33

Comme le poids joue un rôle important dans les bateaux équipés de la technologie DSS, la construction du Quant GT 33 a été conçue pour être la plus légère possible. Cela se traduit par une construction sans compromis en fibre de carbone, l'absence de tout élément d'aménagement sous le pont et, surtout, un gréement aussi léger que possible. Le prototype est équipé d'un mât en carbone de très belle facture, produit en Allemagne par CUL Masten (Carbon Ultra Light), avec des haubans également en fibre de carbone. Le gréement avec tout le matériel dormant et courant ne pèse que 41 kilos. La désillusion vient du prix. Bien qu'en raison de la production en série non définie, ni une liste de prix concrète ni les spécifications détaillées ne soient disponibles, Michael Aeppli indique un montant d'environ 310.000 euros comme ordre de prix approximatif. Pour le bateau entièrement équipé, avec toutes les voiles, l'électronique et une remorque routière, il faudrait compter environ 430.000 euros.

• Prix de base départ chantier naval : 310.000 €
• Prix prêt à naviguer : 430.000 €

Néanmoins, le projet et la technologie DSS sont prometteurs. L'avenir nous dira si le Quant GT 33 pourra être produit en série en tant que bateau de sport performant. En tout cas, ce concept inhabituel et passionnant en a déjà l'étoffe.

Evaluation par YACHT du Quant GT 33

Le Quant GT 33 n'est pas un bateau pour tout le monde. Cette machine de course sans compromis, dotée de la technologie DSS, exige des compétences en matière de navigation et de technique. Mais c'est précisément ce qui rend le concept particulièrement intéressant pour le groupe cible.

Construction et concept

Une technologie DSS passionnante

Une construction légère sans compromis

Deux variantes possibles

Prix élevé

Performance de la voile et réglage

Grand potentiel de performance

Utilisation efficace du foil

Réservoirs de lest d'eau possibles

Exigeant dans le traitement

Équipement et technique

Transport routier facile

Tirant d'eau flexible avec quille relevable

Beaupré extrêmement long

Manipulation compliquée du foil

La Quant GT 33 en détail

Données techniques de la Quant GT 33

• Concepteur : Hugh Welbourn
• Catégorie de conception CE : C
• Longueur de la coque : 10,00 m
• Longueur totale : 12,25 m
• Longueur de la ligne de flottaison : 9,00 m
• largeur : 2,50 m
• Tirant d'eau (quille relevable) : 1,04-2,40 m
• Hauteur du mât au-dessus du niveau de la mer : 13,30 m
• Vitesse théorique du fuselage : 7,3 kn
• poids : 1,05 t
• Taux de lestage : 300 kg/28 % de la quantité totale
• Grand-voile : 31,7 m²
• Gênes : 17,6 m²
• Foc auto-vireur : 14,5 m²
• Code zéro : 48,8 m²
• Gennaker : 79,5 m²
• moteur hors-bord : 4 CV/électrique

Construction de la coque et du pont

Coque et pont du prototype : construction sandwich en fibre de carbone avec âme en mousse et résine époxy. Aucun chantier n'a encore été désigné pour la production en série.

Gréement léger comme une plume

Mât en fibre de carbone avec haubans en carbone du fabricant CUL (Carbon Ultra Light) à Weilheim, Allemagne. Le gréement complet avec le matériel courant et dormant ne pèse que 41 kilos au total.

Vestiaire selon l'utilisation

Un foc auto-vireur ou un génois chevauchant selon les souhaits et l'utilisation, avec un code zéro et/ou un gennaker. La grand-voile est lattée.

Chantier naval et distribution

Quant Boats, Michael Aeppli, CH-6048 Horw (Suisse) ; www.quant-boats.com

DSS et l'affaire de l'auto-triage

Le monde des yachts de haute performance est marqué par des innovations visant à rendre les bateaux plus rapides, plus stables et plus efficaces. Le Dynamic Stability System (DSS), imaginé par le concepteur de yachts britannique Hugh Welbourn, est un développement particulièrement intéressant. Ce système utilise des ailes horizontales qui se déploient latéralement au niveau de la ligne de flottaison. Du côté sous le vent, ces foils génèrent une portance dynamique - comme les ailes d'un avion - qui soulève la coque et réduit la gîte. Le yacht navigue ainsi plus droit, le plan de voilure fonctionne plus efficacement et la résistance diminue.

Contrairement aux technologies de full foiling, dans lesquelles les ailes sont contrôlées activement pour réguler le "vol" du bateau, le DSS fonctionne de manière passive. Cela signifie que l'angle d'attaque du foil reste constant, ce qui permet au système complet d'exercer une influence active par un effet d'auto-trim. Le défi consiste à trouver un équilibre optimal entre stabilité et résistance. Un angle d'attaque trop important génère certes plus de portance, mais augmente également la traînée et peut avoir une influence négative sur la vitesse. Pour éviter cela, Hugh Welbourn utilise dans ses designs DSS des foils plus grands avec des angles d'attaque plus faibles et donc moins de freinage. Cela présente des avantages, en particulier pour les parcours par vent arrière, où les résistances sont de toute façon plus importantes en raison du vent contraire, des vagues et d'un plan de voilure peu efficace.

Avec l'augmentation de la vitesse, l'étrave d'un bateau se soulève généralement légèrement. Mais cela modifie aussi l'angle d'attaque du foil, ce qui influence à la fois la portance et la traînée. L'ampleur du soulèvement de l'étrave dépend de ce que l'on appelle le rocker - le saut de quille de la coque. Les yachts avec un rocker prononcé soulèvent l'étrave plus tôt et plus fortement, tandis que les bateaux avec moins de saut de quille sont plus plats dans l'eau. Cette caractéristique a une grande influence sur l'efficacité du DSS. Ce sont surtout les yachts légers et élancés avec une longue ligne de flottaison et peu de saut de quille - comme le Quant GT 33 - qui peuvent profiter de la technologie DSS, car ils naviguent globalement de manière plus équilibrée avec une position stable sur l'eau.

Pour régler la position de flottement et donc l'angle d'attaque des ailes, la Quant GT 33 est en outre équipée d'un safran réglable avec des "élévateurs". Un simple réglage de l'écoute sur la barre franche permet d'ajuster l'inclinaison du profil du safran dans le sens de la longueur et donc l'angle d'attaque sur les foils petits mais solidement fixés à l'extrémité inférieure de la pale. Ainsi, l'assiette longitudinale peut être contrôlée en plus par le gouvernail afin de garantir une efficacité maximale durable du DSS.

Bien que la technologie DSS soit aujourd'hui surtout présente sur les voiliers de course haut de gamme, le système pourrait dans un avenir proche intéresser également les navigateurs de croisière et les plaisanciers ambitieux. Mais pour ce domaine d'utilisation, l'accent devrait alors moins être mis sur la performance sous voile que sur la stabilité et surtout la position droite sur l'eau ainsi que sur les mouvements réduits du bateau.

L'évolution se poursuit

Depuis les premiers essais du Dynamic Stability System il y a plus de 15 ans, beaucoup de choses ont changé dans le développement de cette technologie. En particulier dans le domaine de la performance au vent, des mesures se sont rapidement imposées aux développeurs pour améliorer encore le potentiel de performance des foils. La dernière étape de développement prévoit désormais une surface portante à cran d'arrêt vers le haut (dièdre), qui peut être utilisée dans deux positions avec différents angles de sortie.

Cette innovation, appelée DSS Plus, est désormais appliquée à la nouvelle Quant GT 33 et a pour but d'orienter le foil le plus parallèlement possible à la surface de l'eau. Cela permet non seulement d'améliorer les propriétés hydrodynamiques, mais aussi d'optimiser les performances et la flottabilité dans des conditions changeantes. Si la gîte est faible, le foil est réglé avec un angle de sortie plat afin d'être durablement dans l'eau et donc efficace. En revanche, si le vent est plus fort et la gîte plus importante, le foil est réglé plus haut. Techniquement, cette possibilité de trim est mise en œuvre par une bascule qui agit sur la butée intérieure du foil et qui peut être réglée très facilement à la main par un levier.