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Voiles et cerf-volants pour bateaux

Le système de cerf-volant tracteur d'Omegasail La marine marchande est la première source de pollution aux oxydes d’azote et de soufre et s'interroge sur l'avenir de ses modèles économiques.
On recommence donc à s'intéresser aux cargos à voiles...
Ailleurs, on tracte des embarcations à moteur sans s'embarasser du gréement d'un voilier en recourant à des solutions originales directement déclinées du kite-surf.
Enfin, et plus près du plaisancier motoriste, on peut assez facilement et à moindre coût adapter une voile de planche (par exemple) sur son embarcation.
Voici la présentation de ces systèmes, utilisant le vent comme force de traction principale ou auxiliaire sur des navires non conçus pour cela à l'origine.


LES CERFS-VOLANTS TRACTEURS

Omega-Sails

Vincent Leblond est l'inventeur d'un cerf-volant relié par deux lignes à un système de commande sur le pont ou le roof des bateaux.

Il a été testé avec succès sur un petit bateau de pêche de 10 m et sur un voilier traversant l'Atlantique.
Un boudin maintient son ouverture de façon permanente ; il est gonflé à l'aide d'une pompe électrique haut débit à travers une valve.

Ce cerf-volant est adaptable rapidement sur la plupart des bateaux existants jusqu'à 18 m et permet d'avancer sans moteur à 5-6 nœuds par vent portant de 12 à 30 nœuds.
L'appui d'un moteur à bas régime permet d'augmenter la vitesse ou d'atteindre les allures éloignées du vent arrière pour les embarcations à faible plan antidérive.
Ce dispositif diminue le roulis.

fonctionnement
La commande électrique permet ensuite de le positionner à l'altitude souhaitée grâce à un treuil.
Le cerf-volant se maintient seul en fonction du vent et du cap donné par le barreur et peut même être utilisé de nuit sous pilote automatique.
Ensuite, le cerf-volant est ramené sur le pont par une commande électrique, dégonflé puis emmagasiné.

mise en place
Le cerf-volant est contenu dans un sac ou coffre à l'avant du bateau, les 2 lignes reliées à la barre de commande.
phases d'envoi du Kite :
- ouverture du sac,
- attache du kite en deux points au bastingage,
- gonflage du boudin rectiligne avec le gonfleur électrique,
- gonflage du boudin arche,
- libération des points d'attache, le kite est en vol au dessus du bastingage,
- éloignement du kite à l'aide du treuil jusqu'à sa position de vol optimale.

En cas de chute :
- Une alarme retentit,
- le bateau doit être stoppé,
- les lignes sont enroulées pour rapprocher le kite du bateau,
- il est ensuite dégonflé et hissé à bord.

limites
Les allures accessibles sont de 45 à 50° de part et d'autre du vent arrière.
L'utilisation d'un moteur à bas régime est recommandée cependant par vent faible pour augmenter la vitesse et, en cas de plan antidérive insuffisant, pour gagner en cap (éviter la dérive).

adaptation à un bateau existant
Le cerf-volant est livré dans un sac mais peut être plié dans un coffre à l'avant du bateau.
prévoir :
- un point d'ancrage de la barre de commande ou des rails,
- une attache constituée d'un socle à sangler ou boulonner en retrait de la proue à une distance suffisante pour que le kite repose sur le bastingage pendant les phases de décollage/atterrissage et par manque de vent.

modèles disponibles
de 20 à 200 m² pour coques de 5 à 20 m de long.

OMS20
OMS40
OMS60
OMS90
OMS120
Surface (m2)
20
40
60
90
120
Longueur boudin droit (m)
3,1
4,6
5,6
7,3
8,2
Effort de traction à 20 nds (kg)
210
400
600
950
1300
Pour bateaux jusqu'à (m)
5
8
11
14
16

L'équipement est fourni avec une embase standard à boulonner.

Prix
de 2870 € à 21500 € TTC.

Contact
Omega-Sails
28, chemin de Carre
33500 - LIBOURNE
www.omegasails.com
Malheureusement, l'entreprise a été radiée le 30-11-2015, pour insuffisance d'actif.


Autre type de cerf-volant de traction : le "Libertykite"
Le système de kite Libertykite Il s'agit là d'une aile de kite adaptable aux bateaux à moteur.
Imaginé par Yves Parlier, le Libertykite a été mis au point par Christophe Roussel et Richard Leloup pour répondre à 4 contraintes principales :
- être envoyé, récupéré et manœuvré par une personne seule sur son bateau,
- être auto-stable, sans action de l'opérateur,
- s'adapter facilement à tout type d'embarcation,
- naviguer du vent de travers au vent arrière pour tous les bateaux et au près pour ceux munis de dérive.

Utilisations
- gréement de secours sur un voilier démâté ou un bateau à moteur en panne,
- propulsion d'appoint pour économiser du carburant.

Mise en place
S'adapte sur les taquets d'amarrage de l'embarcation.
Une notice exhaustive et schématisée d'utilisation est livrée avec le LibertyKite.
1ère étape : l'envoi
L'envoi du LibertyKite peut se décomposer en 4 grandes phases.
- le gonflement de l'aile : repérer les entrées d'air et les présenter perpendiculairement au vent.
- tenir le LibertyKite par le bord d'attaque et tirer sur le bord arrière puis faire voler la partie du bord d'attaque plus courte entre une main et le point d'écoute le plus proche.
- lâcher progressivement la toile au niveau des oreilles.
- donner du mou dans les lignes en laissant plus de longueur à l'arrière du bateau afin que le LibertyKite tire bien vers l'avant.

2ème étape : les réglages
Pour que le Kite soit stable, il est important que les deux lignes soient sensiblement parallèles.
Si le bateau tire trop vers bâbord ou tribord, reculer l'attache des lignes et les déplacer sous le vent donnera l'envie au bateau de remonter vers le vent (lofe), les attacher plus au vent et permettra de descendre vers le vent.
A partir de là, il faut chercher le bon équilibre du bateau. En fonction du vent on va choisir deux points d'attache sur le bateau avant et arrière, plus ou moins décalés en latéral (dizaine de degrés).
Il est intéressant d'avoir l'attache de la ligne avant légèrement plus au vent pour aider le Kite à avoir un angle de lacet vers le haut.

3éme étape : la récupération
Il suffit de lâcher une des lignes puis récupérer le Kite.
Une autre méthode permet d'éviter à l'aile de tomber à l'eau lorsque le vent est faible : il suffit d'orienter le bateau au grand largue afin de positionner le LibertyKite le plus possible au dessus du bateau.
Reprendre alors la ligne arrière pour un passage à la verticale du Kite.
Récupérer la ligne avant puis de la toile à partir de l'oreille avant puis étouffer le Kite (méthode à appliquer rapidement pour pas que le vent ne se ré-engouffre dans le Kite).

Prix
Par rapport au modèle précédent, les prix sont plus intéressants :
- 1740 € pour le 10 m² (pour bateaux de 4 à 8 mètres)
- 2340 € pour le 20 m² (pour bateaux de 7 à 12 mètres).

Adresse
OCEA SARL
5, allée Lakmé
33120 - ARCACHON

Notre avis
Tout d'abord, l'utilisation d'un tel dispositif aero-tracteur demande une certaine connaissance de la navigation à voile ou de la pratique de kite-surf.
Ensuite, la problématique essentielle de la propulsion d'un bateau à moteur avec l'aide de tels systèmes est surtout posée dans le cas du cabotage, puisque les vents dominants sont soit de terre, soit de mer, c'est à dire transversaux par rapport au cap suivi.
Rien n'interdit cependant de "tirer des bords", comme sur un voilier traditionnel.
Ce n'est évidemment plus le même cas en navigation hauturière où le dispositif retrouve tout son intérêt.


LES CARGOS A VOILE
On en parle de plus en plus !
Avec un pétrole qui coûte et coûtera toujours plus cher, pourquoi ne pas utiliser l'énergie du vent pour tracter même de lourds cargos en haute mer.

Plusieurs systèmes s'appuient sur ce concept :

Le projet "Sail"
Le cargo à voiles Ecoliner Pour en finir avec un fuel lourd et polluant, des armateurs belges et néerlandais sont passés à l'action pour réaliser le transport de : bois, poisson, cacao, café, vrac, ciments, pondéreux et déchets... sur des cargos à voile.

Sept pays du nord de l’Europe se sont mobilisés autour du projet "Sail", près à engager 3,4 millions d’euros (dont la moitié financés par l’Union Européenne) pour repenser l’avenir du transport de marchandises sur des routes maritimes plus écologiques et moins polluantes.
Ils vont construire un cargo de fret de 8000 tonnes naviguant avec la force du vent pour économiser au moins la moitié de fuel lourd ou de diesel (incontournable pour les manœuvres portuaires).
Il existe des routes rentables pour la voile, elles sont aujourd'hui bien connues dans la mer du Nord. Dans ces zones, les vents sont très prévisibles et les galions d’autrefois étaient à l’heure ; alors, pourquoi ne pas traverser un bras de mer du Nord ou l’Atlantique, toutes voiles déployées ?
Pratiquement, l'Ecoliner serait construit dans le chantier naval du port de Fryse en Hollande d’ici 2016 : 130 m de long pour 66 de haut, équipé de voiles carrées en plastique composite pilotées par ordinateur.
Il suffit de lui indiquer un cap et il optimise tout !
Un investissement de 22 millions d’euros, qui devrait cependant être rentable.
Les essais sur la coque sont déjà réalisés et validés.

Dans le port de Rotterdam, les bateaux les moins polluants paient déjà moins de taxes et différents pionniers ont défriché la route : le petit "Tres Ombres" à voile livre déjà des oignons rouges à Plymouth ou des bières danoises à Brest, depuis Amsterdam.


La voile Skysails
Skysails est le nom d'une compagnie allemande née en 2001 qui a imaginé cette gigantesque voile (100 m² à 160 m²) pour tracter ses navires.Le système de voile tracteur de Skysails
L'économie en carburant est de l'ordre de 10 à 50 % selon les trajets et les conditions météo !

Si l'on en croit les données du constructeur, 289 millions de tonnes de pétrole sont consommées chaque année pour les transports maritimes de marchandises.
Les Skysails permettraient d'économiser donc environ 100 millions de tonnes de pétrole (voire plus), ce qui représente un impact important sur le réchauffement climatique !
Quant à l'investissement, il devait être amorti en 3 à 5 ans maximum.
Ce système a été inauguré sur un cargo allemand de l'armateur Beluga Shipping fin 2007, avec une voile de 100 m².


La voile libre
Autre système basé sur le même principe développé par l'inventeur français Christophe Verna, la "voile libre" type « Kitesurf » apporte l'innovation d'être autoportée par ballons ou par boudins placés en haut de la voile !

cargos à voile systéme Verna
Version ballons

cargos à voile systéme Verna
Version boudins intégrés.

cargos à voile systéme Verna
Un flotteur permet éventuellement, d'assurer le réglage en hauteur de la voile.

La voile, tenue et guidée par 4 forts câbles ou filins fixés aux 4 coins, permet en jouant sur leur longueur de la positionner dans l'axe vertical et horizontal.

Ce système est particulièrement adapté aux cargos naviguant par vents dominants arrière, mais peut aussi épauler les chalutiers, dont les chalutages demandent beaucoup de carburant pour tirer les filets.
Il peut également trouver son utilité pour la plaisance et les loisirs : aux voiliers (comme un spinaker outboard) ou les chars à voile... lorsque la direction du vent s'y prête.

Les filins peuvent être multipliés pour une gestion plus fine des réglages de la voile.

cargos à voile systéme Verna
Le guidage peut être géré automatiquement par ordinateur.

cargos à voile systéme Verna
Un système de repérage électronique peut affiner la gestion de positionnement de la voile.

cargos à voile systéme Verna
Des tuyères de guidage de vent peuvent être fixées sur la voile.

Notre avis
Ce système présente des avantages certains sur celui de "Skysails", car en cas de baisse de vent, la voile autoportée par un/ des gaz plus légers que l'air, ne peut tomber à l'eau, ce qui évite les pertes de temps inhérentes à la récupération de la voile gorgée d'eau, ou l'emmêlement de celle-ci dans l'hélice de propulsion.

L'inventeur de ces brevets recherche un/ des industriels pour développer ces concepts.
Contact :
Christophe Verna
tel : 05.56.29.06.97

La voile télescopique
Le système de voile télescopique du Wind Challenger L'armateur MOL (Mitsui O.S.K. Lines) et le chantier Oshima, tous deux japonais, ont obtenu en octobre 2019 l'approbation de principe de la société de classification NK pour leur concept Wind Challenger.
Celui-ci, en développement depuis 2008, vise à l'installation d'une propulsion vélique auxiliaire basée sur une voile rigide téléscopique.
Cette AIP est la première étape vers le développement d'un design et de la structure de la voile, et l'installation sur un navire neuf.
Les concepteurs estiment que cette voile rétractable permettra de réduire les émissions de gaz à effet de serre de 5 % sur un voyage entre le Japon et l'Australie et de 8 % pour une route entre l'archipel nippon et la côte ouest des Etats-Unis.


Station d'accueil à voile pour Cargo
(Une contribution de Michael Baudry)
Principe de la station d'accueil pour cargo La traversée de l'Atlantique à la voile, rien de plus simple mais avec un cargo chargé, c'est déjà moins évident car la construction d'un cargo à voile a un coût et des limites de chargement.
Pourquoi ne pas imaginer une sorte de cargo hybride mi voile / mi moteur, en réservant l'usage du moteur thermique en cas de panne de vent, pour assurer les délais.
Beaucoup de sociétés ont déjà initié des recherches dans cette énergie abondante et gratuite.
Voici une piste, consistant en une station d’accueil pour cargo où le bateau viendrait se loger pour effectuer la traversée et laisserait cette station hors du port de destination en mer, afin de ne pas encombrer celui-ci.
Vue du dessus de la station d'accueil pour cargo
Fonctionnement
Le déplacement de la station ferait appel à des mâts de haute technologie (pour un rendement amélioré), comme sur le Maltese Falcon par exemple ou la portance de la voile est ajustée en fonction du vent avec des voiles qui s'enroulent dans le mât.
Les voiles ne sont pas enroulées à l’extérieur, mais dans le mât avec un système d'enroulement, piloté par des moteurs en fonction de la météo.Vue arrière de la station d'accueil pour cargo
Pour alimenter ces moteurs : quelques panneaux solaires suffiraient.

Le cargo aurait une meilleure portance sur l'eau en cas de mer agitée ; il serait donc plus stable.
On peut aussi envisager un système de ballasts pour régler la station d'accueil à la hauteur souhaitée.
En allant plus loin, pourquoi ne pas mettre la station sur « foils » (aile profilée qui se déplace dans l'eau en transmettant une force de portance à son support) ce qui serait l'idéal.
Rail de raccordement entre la station et le cargo Le shéma de droite visualise un exemple de système de rail permettant de solidariser le cargo et la station.

Voilà peut-être un rêve, mais qui mériterait qu'on s'y intéresse car il économiserait des millions de tonne de pétrole pour le transport de containers.
Tant que le vent n'est pas payant profitons-en !


Adaptation d'une voile sur une vedette
Dans le même esprit, mais pour un budget bien moindre, puisqu'il s'agit du réemploi d'un gréement de planche à voile sur une vedette hollandaise, l'éco-navigateur Paul de Haut a transformé une vedette hollandaise (ou cabinier) de 10 tonnes en sloop (vedette mixte voile/ moteur).
Une voile de planche à voile montée sur un cabinier Pour ce faire, il a utilisé une voile King-size et son mât de planche Bic.
Cette solution, tire un meilleur parti des brises de terre et de mer courantes en navigation côtière.

Un article complet présentant cette réalisation et les essais effectués tant sur mer que sur fleuve et rivière est publié sur ce site.


Autres liens connexes
- Adaptation d'une voile de planche sur une vedette de 11 m




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