Actualité à la Hune

Toc, toc, toc ! Il est fait en quoi votre bateau ? (4/4)

Aluminium : il rassure, il assure

  • Publié le : 24/11/2010 - 00:17

Baroud sur la Massue Posé sur le banc de la Massue, à Chausey, le nouvel Allures 45 valorise parfaitement son matériau à toute épreuve, très prisé sur les dériveurs intégraux par les candidats au voyage et à toute navigation hors des sentiers balisés. Photo © Morris Adant Toc toc toc... En cette période de salons nautiques, ils seront nombreux ceux qui frapperont trois petits coups aux bordés des bateaux pour savoir de quoi ils sont faits. Attention, le son peut-être trompeur et derrière chaque matériau peuvent se cacher des mises en oeuvre très différentes. Après le polyester (1), le sandwich (2) et le contreplaqué (3), dernier volet de cette série avec quelques notions d'usage sur l'aluminium.

Il a d'abord fait les beaux jours de la course au large. Après une première apparition historique sur les oeuvres mortes de Defender, victorieux de la Coupe de l'America en 1895, ce n'est réellement qu'après la Seconde Guerre mondiale que l'alu devient populaire. Eric Tabarly le retient pour le légendaire Pen Duick III, qui succède au II, construit, lui, en contreplaqué. Dans les années 1960-70, son seul véritable concurrent est le bois moulé et, passé une certaine taille, il n'y a pas mieux pour construire des bateaux à la fois solides, rigides et légers, multicoques compris. Si l'on excepte les 12 Mètre JI de l'America's Cup qui l'utilisent jusqu'en 1987, la victoire d'Elf Aquitaine dans la seconde Route du Rhum de 1982 est la dernière apparition de l'aluminium sur la plus haute marche d'un podium (*).

Toujours des best-sellers Depuis vingt-cinq ans, les Ovni surfent sur la vague de l'aluminium. Le chantier Alubat reste le numéro un de la construction avec ces dériveurs à bouchains qui détonnent dans l'univers tout plastique ou presque du Hall 1 de la Porte de Versailles. Photo © Laurent Charpentier La maîtrise progressive des composites ouvre alors d'autres voies à l'architecture navale et c'est dans les bateaux de voyage que l'aluminium trouve une seconde carrière nautique. C'est que cet alliage (voir encadré) est un drôle de matériau, dont l'une des caractéristiques les plus étonnantes en fait l'allié numéro un du bourlingueur. L'aluminium accepte en effet de se déformer très longtemps avant de rompre. Quand le bois et le stratifié cassent pour un allongement de moins de 5 %, il tolère plus de 20 %. Et, au poinçonnement, l'alu absorbe 50 % d'énergie de plus que l'acier, pourtant trois fois plus lourd (**).

Revers de la médaille, l'aluminium est un matériau ductile : lorsque la contrainte qui lui est appliquée dépasse sa limite élastique puis cesse, il ne retrouve pas ses dimensions initiales. C'est d'ailleurs ce qui permet de former des tôles pour construire les bateaux. Et c'est ce qui explique les bordés un peu cabossés des unités utilisées intensivement.

Selon la technicité des chantiers, l'aluminium est mis en oeuvre sous la forme de panneaux développables sur des coques à bouchains, ou bien en forme. Certains, comme Alubat, pratiquent les deux (Ovni et Cigale), d'autres, comme Allures, Garcia, JFA et Alliage pour ne citer que les plus connus, se sont spécialisés dans l'aluminium en forme. Dans les deux cas, la plupart des bateaux sont construits sur un réseau serré de lisses (longitudinales) encochées dans des membrures (transversales).

Chaudronnerie et chenillage Aux côtés des gros chantiers, nombre de petits artisans - comme Mercator -, produisent quelques unités par an. On aperçoit ici le chenillage de soudures entre bordé et lisses ainsi que la liaison pont/coque en cours d'assemblage. Photo © D.R. Certains chantiers, dans le sillage de Méta et de son Strongal, prennent à contre-pied cette technique, avec une enveloppe autoportée en aluminium épais et une structure minimale. Mais le devis de poids est alors difficilement concurrentiel. A noter aussi que l'aluminium peut se marier avec d'autres matériaux, le chantier Allures exploitant avec succès la réalisation des ponts en sandwich sur des coques alu. Une technique qui offre notamment gain en isolation, hauteur sous barrot et plus grande liberté de formes sur la partie la plus visible du bateau.

Autrement appelé <alliage léger>, l'aluminium (densité 2,7) permet de construire des bateaux d'un devis de poids intéressant, mais il faut ajouter au déplacement de la coque le poids de l'isolation, indispensable sur les oeuvres mortes, celui des emménagements (ils ne participent pas à la structure) et des cycles d'enduits lorsqu'on souhaite obtenir une coque carrossée (notez que l'alu n'en a pas un besoin impératif : laissé brut, il se couvre d'une couche d'alumine qui le protège naturellement).

Au final, les bateaux de croisière en alu sont généralement un peu plus lourds que leur équivalent en contreplaqué, nettement plus qu'en sandwich et un peu moins qu'en polyester monolithique. Le tableau ci-dessous tente une comparaison entre quatre quillards comparables par leur taille et volume

Quatre quillards sous le peson

Bateau

RM 1200

Sun Odyssey 42i

Zou 40.2

Lévrier de Mer 12

Matériau

CP-epoxy

polyester contremoulé

sandwich mousse

aluminium

Flottaison

11,42 m

11,60m

12,18 m

11,50 m

Largeur

4,22 m

4,13 m

4,30 m

3,92 m

Poids

7,2 t

8,4 t

5 t

7,5 t

Lest

2,6 t

2,56 t

2 t

2,6 t

TE

1,80 m

2,13 m

1,50-3 m

2 m


Si le Zou sort particulièrement bien grâce un tirant d'eau plus important qui permet de limiter la masse de lest, à l'opposé, le Sun Odyssey est pénalisé par un emménagement plus luxueux.

Mais, dans l'ensemble, cette comparaison de voiliers montre un aperçu de ce qu'on peut faire avec un matériau et une mise en oeuvre donnée. Le polyester contremoulé avec pont injecté est bien le plus lourd, suivi du CP et de l'alu, qui se tiennent dans cette gamme de taille. Le sandwich permet de faire plus léger, car il s'agit d'une âme en mousse stratifiée avec de la résine époxy. Un bateau en sandwich balsa et résine polyester serait nettement plus proche du CP et de l'alu.

Mélange des genres Sur cet Allures 45, l'alu brossé est conservé pour l'essentiel du bordé où il se protège naturellement par une couche d'alumine. La liaison pont-coque enduite et peinte afine la silhouette. Et le pont en sandwich, rapporté par collage-boulonnage, garantit un look dans l'air du temps. Photo © Morris Adant Impossible de terminer cette évocation de l'aluminium sans dire un mot de la corrosion et de l'électrolyse. La première provient de la coexistence de plusieurs métaux de potentiels différents plongés dans l'eau de mer. La seconde désigne la détérioration du métal par fuite d'un courant. Autant dire que ces problèmes - qui entretiennent toute une fantasmagorie autour de l'alu - concernent essentiellement les bateaux d'occasion qui ont subi des emménagements, modifications ou installations électriques douteuses.

Tous les chantiers qui ont aujourd'hui pignon sur rue maîtrisent suffisamment les installations électriques (montées en bipolaire) pour livrer des bateaux sans souci de ce point de vue. Des équipements comme les testeurs de fuite de courant ou les transformateurs d'isolement participent également à la maîtrise de l'environnement d'une coque métallique. Relisez donc sur ce point précis l'article paru dans Voiles et Voiliers n°401 sous le titre : <La corrosion n'est pas une fatalité> !

(*) Adrien, le plan Vaton de Jean-Luc Van den Heede, détenteur du record du tour du monde en solitaire, sans escale contre les vents dominants, a néanmoins été construit en Sealium, nuance d'alu à haute résistance mécanique (voir encadré).
(* *) Ces chiffres sont issus du lumineux ouvrage de Jean-Pierre Aubry, <Structure et construction du voilier>, paru aux EMOM en 1980, et malheureusement épuisé.

...........
D'où vient l'alu ?

Exploité depuis la fin du XIXe siècle, l'aluminium est réalisé par électrolyse à très haute température de la bauxite, où il est présent sous forme d'oxyde, ce qui produit l'alumine. Les fabricants le proposent en tôles par laminage ou en profilés par filage.
Selon la composition de l'alliage (il peut contenir entre autres du magnésium, du manganèse, du chrome, du silicium, mais aussi du zinc ou du cuivre), certains aluminium correspondent bien à une utilisation marine, d'autres non. Les nuances les plus utilisées en marine sont l'AG4MC (5086) et l'AG4 5MC (5083).
A noter l'arrivée ces dernières années du Sealium, nuance d'alu à haute résistance fabriquée par Alcan, qui permet de grapiller sur les échantillonnages.

...........
POIDS DE DIFFÉRENTS BORDÉS A RÉSISTANCE ÉGALE

> Polyester monolithique : 13,5 kg/m2
(alternance mat et roving, épaisseur 7,7 mm, raidisseur tous les 500 mm)

> Sandwich mousse-verre : 9,1 kg/m2
(mousse épaisseur 15 mm + verre quadriaxial, épaisseur totale : 19,3 mm)

> Sandwich nid-d'abeilles carbone : 3,6 kg/ m2
(15 mm nid-d'abeilles + carbone pré-imprégné, épaisseur totale 16,3 mm)

> Contreplaqué : de 10,5 à 13 kg/m2 selon l'essence de bois
(15 mm stratifié, épaisseur totale 16 mm)

> Strip-planking : 10,9 kg
(15 mm de red cedar + verre triaxial, épaisseur totale : 18,3 mm)

> Aluminium : 13,7 kg
(tôle de 4 mm, lisse en <T> tous les 450 mm)

> Acier : 28,9 kg
(tôle de 3 mm, lisse en <T> tous les 340 mm)

(source : <Matériaux composites>, Editions Loisirs Nautiques, Erik Lerouge).

En complément

  1. structure 14/11/2010 - 06:34 Toc, toc, toc ! Il est fait en quoi votre bateau ? (3/4) Contreplaqué : l'éloge de la différence Toc toc toc... En cette période de salons nautiques, ils seront nombreux ceux qui frapperont trois petits coups aux bordés des bateaux pour savoir de quoi ils sont faits. Attention, le son peut être trompeur et derrière chaque matériau peuvent se cacher des mises en oeuvre très différentes. Après le polyester et le sandwich, voici quelques notions d'usage sur le contreplaqué.
  2. sandwich et infusion   la belle recette 28/09/2010 - 00:03 Toc, toc, toc ! Il est en quoi, votre bateau ? (2/4) Le sandwich : à boire et à manger Toc toc toc... En cette période de salons nautiques, ils seront nombreux ceux qui frapperont trois petits coups aux bordés des bateaux pour savoir de quoi ils sont faits. Attention, le son peut-être trompeur et derrière chaque matériau peuvent se cacher des mises en oeuvre très différentes. Après le polyester, voici quelques notions d'usage sur la construction en sandwich.
  3. voiliers de grande s eacute;rie   vive le plastique  24/09/2010 - 06:13 Toc, toc, toc ! Il est en quoi, votre bateau ? (1/4) Le plastique, c’est… fantastique ? Toc toc toc... En cette période de salons nautiques, ils seront nombreux ceux qui frapperont trois petits coups aux bordés des bateaux pour savoir de quoi ils sont faits. Attention, le son peut-être trompeur - et derrière chaque matériau peuvent se cacher des mises en oeuvre très différentes. Petit précis de construction à l'usage des futurs propriétaires et des curieux. Première étape avec le polyester.