Optimiser la carène des voiliers de compétition pour mieux naviguer dans les vagues.

Les voiliers de compétition sont conçus pour maximiser leur vitesse et leur stabilité, mais lorsqu’ils affrontent des conditions de mer agitées, leur performance peut être fortement impactée. Comment optimiser leur carène afin qu’ils évoluent plus efficacement dans une houle ? Comment dessiner un voilier plus rapide, plus stable, plus fiable ?

C’est tout l’enjeu du projet mené conjointement par le cabinet d’architecture navale Finot-Conq et l’unité de recherche labellisée Carnot MERS : Le LHÉEA (Laboratoire de recherche en Hydrodynamique, Énergétique et Environnement Atmosphérique) de Centrale Nantes.

L’objectif ? Développer une capacité de simulation numérique haute-fidélité permettant d’optimiser la géométrie et le comportement des voiliers de compétition lors d’une navigation dans une houle.
 

Une simulation haute-fidélité au service de la performance

Grâce à cette collaboration, réalisée à travers une thèse CIFRE, les chercheurs de Centrale Nantes ont mis au point des modèles numériques capables de reproduire fidèlement les interactions entre la carène du voilier, les hydrofoils et les vagues.
 

Nous avons avancé sur plusieurs aspects clés, notamment la simulation des hydrofoils portants et la mise en place d’une procédure pour simuler des hydrofoils souples attachés à une carène de voilier.

explique Jeroen Wackers, chercheur au LHEEA impliqué dans le projet.

Les travaux ont également permis de mieux prendre en compte la force exercée par les voiles sur un bateau en mouvement, ouvrant ainsi la voie à des simulations toujours plus proches de la réalité.

 

L'objectif de cette thèse était d'accroître la fidélité de tous nos calculs, de la simple étude de résistance d'une carène à la simulation complète d'un voilier à foils dans les vagues. Cette collaboration nous a permis de faire d'immenses progrès, en plus de nous apporter un contact direct et de très grande qualité avec la recherche scientifique de haut-niveau opérée au LHEEA.

témoigne David de Prémorel, directeur général & architecte naval chez Finot-Conq.

 

Une collaboration ancrée dans le temps

L’association entre Finot-Conq et Centrale Nantes ne date pas d’hier...

Nous collaborons depuis plus de 20 ans. Ce projet était la suite logique de notre partenariat.

souligne Jeroen.

Une confiance mutuelle qui a permis d’avancer rapidement sans obstacle majeur, avec une compréhension partagée des enjeux.
 

Et ensuite ?

L’un des derniers jalons du projet sera la démonstration d’une simulation complète intégrant un voilier équipé d’hydrofoils souples et de gouvernails pilotés, évoluant dans une houle.

Bien que le projet repose exclusivement sur la simulation numérique, les résultats obtenus sont en phase avec les observations faites sur l’eau : les nouveaux voiliers, conçus avec ces approches, démontrent en pratique d’excellentes performances dans la houle.

Cette réalité a d’ailleurs été illustrée lors du Vendée Globe 2024-2025, où Yoann Richomme, dont l’IMOCA a été conçu avec ces approches sur des plans d’Antoine Koch et du cabinet Finot-Conq, a obtenu la 2ᵉ place. Son bateau a notamment démontré une performance inégalée dans les mers du Sud, confirmant la pertinence des innovations développées pour optimiser la carène et la tenue à la mer des voiliers de compétition.
 

Ces avancées permettront à terme d’aider les architectes navals à concevoir des carènes toujours plus performantes et adaptées aux conditions de course les plus exigeantes. Une avancée qui, demain, pourrait bien faire la différence sur les plans d’eau du monde entier.