Hypercar contre Ultim : deux machines, une même quête de performance

Peut-on comparer un prototype Hypercar engagé en WEC à un trimaran Ultim participant à la Route du Rhum – Destination Guadeloupe ? Vous allez dire qu’une telle comparaison est alambiquée, et vous n’auriez pas vraiment tort. Pourtant, dans les deux cas, il est question de machines conçues pour repousser les limites de la performance sur de longues distances même si la Route du Rhum n'est pas le Vendée Globe. Mais si l’objectif est similaire, les moyens employés diffèrent radicalement. Une Hypercar cherche à exploiter au mieux le contact de ses pneumatiques avec la piste, tandis qu’un Ultim tente de s’affranchir autant que possible du contact de ses coques avec l’eau grâce à ses foils. On parle même de bateau volant. 

Deux monstres de technologie aux dimensions opposées

D’un côté, une Hypercar du WEC mesure cinq mètres de long, affiche un poids mini de 1 030 kg et développe une puissance approchant les 700 ch, selon la motorisation et la réglementation. De l’autre, Gitana 18, le nouveau maxi-trimaran de Charles Caudrelier, mesure 32 mètres de long pour 23 mètres de large. Son poids atteint 19,5 tonnes et sa vitesse maximale peut dépasser les 55 nœuds, soit plus de 100 km/h. Le gain de performance espéré par rapport à son prédécesseur, Gitana 17, est de 10 à 15 %. Gitana Team compte deux succès sur la Route du Rhum, le premier en 2011 avec Gitana 11, le second en 2022 avec Gitana 17. 

Derrière ces chiffres se cachent deux philosophies de conception. Une Hypercar est construite autour d’un châssis monocoque en matériaux composites, conçu pour garantir la rigidité de l’ensemble et protéger le pilote. Les ingénieurs travaillent sur le fond plat, le diffuseur et les différents éléments de carrosserie afin de générer de l’appui aérodynamique tout en limitant la traînée.

Gitana 18 repose, de son côté, sur une architecture de trimaran composée d’une coque centrale et de deux flotteurs latéraux reliés par une structure transversale. Sa propulsion repose sur un ensemble de voiles et de gréements dont les réglages doivent être constamment adaptés à la direction et à la force du vent. Ici, pas de moteur thermique ou hybride pour délivrer des centaines de chevaux : c’est le vent qui fournit l’énergie nécessaire à la progression du bateau. Encore moins de push to pass. 

L’appui contre la portance : deux façons de maîtriser les forces

La différence fondamentale entre les deux machines réside dans la gestion des forces physiques. Sur une Hypercar, l’appui aérodynamique plaque la voiture au sol. Toute la difficulté consiste à trouver le meilleur compromis entre appui et traînée, sans pénaliser excessivement la vitesse de pointe ni la consommation d’énergie. 

Sur Gitana 18, les foils remplissent une fonction différente. Ces appendices hydrodynamiques génèrent une portance qui permet de soulever le bateau au-dessus de l’eau lorsque les conditions de vitesse et de navigation sont réunies. 

Là où une voiture doit conserver ses quatre pneumatiques en contact avec le bitume, le trimaran cherche donc à réduire autant que possible le contact de ses coques avec l’eau. Les safrans participent au contrôle de la trajectoire et de l’équilibre, tandis que les systèmes hydrauliques permettent d’ajuster les appendices et le gréement.

Sur Gitana 18, les foils en Y constituent l’une des innovations majeures du projet. Leur conception, leur positionnement et leurs possibilités de réglage (3) visent à améliorer le contrôle du vol dans des conditions de mer et de vent très variées. Car l’objectif n’est pas seulement d’atteindre une vitesse maximale spectaculaire : il faut surtout pouvoir maintenir une allure élevée sur la durée, sans compromettre la stabilité ni la fiabilité.

Pas de BoP en Ultim : l’ancien peut-il battre le nouveau ?

Une autre différence majeure concerne les règles sportives. En WEC, la Balance of Performance vise à ajuster les performances des différentes marques afin de maintenir une compétition plus ou moins bien équilibrée entre les constructeurs. Dans la classe Ultim, il n’existe pas de dispositif équivalent destiné à égaliser artificiellement les performances de bateaux de générations différentes. Tu franchis la ligne de départ et à toi de jouer avec tes forces et tes faiblesses. 

Les concurrents doivent donc composer avec leur conception initiale, les évolutions techniques apportées au fil des saisons, leur fiabilité et leur connaissance du bateau. L’exemple du bateau de Guirec Soudée illustre bien cette diversité de générations : son trimaran, anciennement connu sous les noms de Géronimo puis de Sodebo Ultim, est issu d’une plateforme mise à l’eau en 2001.

Imaginez une Audi R8 LMP1 encore capable de jouer la victoire aux 24 Heures du Mans face aux Ferrari 499P et Toyota GR010 Hybrid ! L’image paraît inconcevable. En course au large, pourtant, l’écart entre les générations ne suffit pas à condamner un bateau. L’expérience du skipper, la connaissance de la machine, les conditions météorologiques et la capacité à éviter les avaries peuvent rebattre les cartes.

Un Ultim récent comme Gitana 18 possède naturellement un potentiel technologique considérable. Mais une transatlantique ne se gagne pas sur une pointe de vitesse ni sur une simulation. A ce titre, un jumeau numérique a été conçu par le bureau d'études avant le dessin final. 

500 capteurs et 44 vérins : le bateau devient un système intelligent

La sophistication de Gitana 18 ne se limite pas à sa silhouette ou à ses appendices. Le trimaran embarque environ 500 capteurs, soit deux fois plus que Gitana 17, ainsi qu’un réseau de huit kilomètres de câbles électriques. Ces équipements permettent de suivre une multitude de paramètres : efforts structurels, fonctionnement des systèmes embarqués, position des appendices et données de navigation.

Le bateau dispose également de 44 vérins hydrauliques, contre 18 sur son prédécesseur. Ils contribuent à commander les différents mécanismes et à multiplier les possibilités de réglage. L’ensemble forme un système complexe dans lequel l’instrumentation, l’hydraulique et l’électronique doivent fonctionner de concert.

Les chiffres annoncés pour le volume de données sont tout aussi impressionnants et donnent même le tournis : Gitana 18 peut générer de l’ordre de 1,7 milliard de points de mesure par jour. Sur une transatlantique de six jours, cela représente environ 10 milliards de mesures. Le nombre exact dépend de la fréquence d’acquisition et de la manière dont les données sont comptabilisées.

Une Hypercar embarque elle aussi une instrumentation considérable. Températures, pressions, fonctionnement du groupe motopropulseur et consommation d’énergie sont surveillés en permanence. Les données permettent aux ingénieurs d’optimiser les réglages, de détecter des anomalies et de préserver la fiabilité mécanique.

La différence se situe aussi dans l’exploitation de ces informations. En Endurance, les données sont analysées par une équipe d’ingénieurs présente dans les stands ou à distance, en lien avec le pilote. En course au large, le skipper doit pouvoir interpréter les informations essentielles et prendre ses décisions en toute autonomie.

Des contraintes structurelles radicalement différentes

Les efforts subis par les deux machines n’ont rien de comparable. Une Hypercar doit résister aux chocs, aux vibrations, aux variations de charge aérodynamique et aux contraintes mécaniques répétées sur les suspensions, les pneumatiques et la transmission. Une sortie de piste peut occasionner des dégâts considérables, mais le pilote peut parfois rejoindre les stands pour permettre aux mécaniciens d’effectuer une réparation avant un retour en course.

Gitana 18 doit, lui, supporter les efforts du vent dans les voiles, les charges transmises par les foils et les safrans, ainsi que les sollicitations provoquées par les mouvements du bateau dans les vagues. Les efforts peuvent varier brutalement, notamment lorsque le trimaran retombe dans l’eau après une phase de vol.

Une avarie sur un appendice ou un élément structurel peut compromettre la poursuite de la course. En plein Atlantique, il n’est pas question de rejoindre un stand pour remplacer une pièce. Le skipper doit évaluer les risques, adapter sa navigation et, si nécessaire, renoncer à une partie du potentiel de son bateau pour préserver son intégrité. Un vrai casse-tête.

Dix ans de développement pour repousser les limites du vol

Le projet Gitana 18 s’inscrit dans une démarche de développement à long terme. L’ambition est de passer progressivement d’un vol intermittent à un vol aussi continu que possible, avec une vitesse moyenne visée de l’ordre de 40 nœuds (75 km/h). Cette quête impose de travailler simultanément sur l’architecture, les foils, le gréement, l’hydraulique, l’électronique et le traitement des données.

La construction a débuté en janvier 2024 et le bateau a été officiellement mis à l’eau en février dernier. Son architecte naval, Guillaume Verdier, travaille également sur d’autres projets de haute technologie, notamment Ferrari Hypersail. Le développement de Gitana 18 a nécessité 50 000 heures d'étude. 

Certains choix architecturaux sont particulièrement audacieux. Le cockpit a notamment été intégré à la structure de la coque centrale afin de contribuer à sa rigidité. Un brevet a d'ailleurs été déposé sur le sujet. 

Tout cet arsenal technologique ne garantit toutefois pas une victoire. Un bateau neuf doit encore être éprouvé en mer, ses systèmes doivent être fiabilisés et son skipper doit apprendre à exploiter pleinement son potentiel. Les simulations et les données accumulées sur Gitana 17 fournissent une base précieuse, mais elles ne peuvent pas supprimer toutes les inconnues d’une machine aussi complexe.

Gitana 18 favori, mais pas invincible

Le parallèle entre Hypercar et Ultim s’arrête là où commence l’océan. Sur un circuit, les équipes connaissent le tracé, les conditions évoluent dans un cadre relativement maîtrisé et les ingénieurs peuvent intervenir à chaque arrêt. Sur l’Atlantique, le vent, les vagues et les systèmes météorologiques imposent leurs propres règles. La performance dépend autant de la conception que de la capacité à prendre les bonnes décisions au bon moment.

Gitana 18, mené par Charles Caudrelier, possède des arguments technologiques de premier plan pour la 13e édition de la Route du Rhum – Destination Guadeloupe. Reste à savoir si ce potentiel se traduira en victoire. Face à lui, des concurrents disposent de bateaux, certes plus anciens, mais aussi de nombreuses heures de navigation, d’une connaissance approfondie de leur machine et de données accumulées au fil des saisons.

En Endurance comme en course au large, la technologie ouvre des perspectives. Mais elle ne remplace ni la fiabilité, ni l’expérience, ni la capacité à exploiter une machine lorsque les conditions deviennent difficiles. 

Le mot de la fin revient à Sébastien Sainson, directeur du bureau d’études , qui a planché sur Gitana 18 : « C’est un engin du futur. Une Formule 1 hyper complexe qui doit fonctionner comme une voiture de rallye : sophistiqué tout en étant robuste et manoeuvrable en solitaire. »