C'est quoi une voile en membrane ?
Les membranes existent depuis 25 ans déjà. Aujourd'hui la majorité des voileries travaillent ce matériau. Mais pas en utilisant les mêmes technologies car il existe 2 types de membranes :
- Les membranes dites "classiques". Chez incidence elle se nomme D4. Elles sont translucides et les fibres qui la constituent restent apparentes.
- Les membranes filamentaires. Chez Incidences elle se nomme DFi. Ces membranes sont apparues plus récemment. Elles sont en général noires ou grises, parfois blanches.
Comment fabrique-t-on une membrane ?
Les membranes se caractérisent par les qualités structurelles des fibres qui les composent, notamment en terme de tenue de forme, et par une conception sur-mesure selon un "plan de fibres" qui reprend les efforts subis par la voile en navigation.
La fabrication dépend du type de membrane :
- Une membrane classique est un matériau composite, constitué de fibres prises en "sandwich" entre deux films. Le tout est ensuite pressé à chaud, à très haute température. Pour ces membranes "classiques" seuls les fils de fibre sont structurellement efficaces. Le film n'est là que pour solidariser les fibres entre elles.
- Les membranes filamentaires, type DFi, sont constituées de bandes composites pré-imprégnées déposées suivant des trajectoires non parallèles très précises, afin de reprendre les efforts principaux et secondaires appliqués à la voile en navigation. Le tout est laminé sous pression, à 7 bars, à chaud.
L'une des particularités du DFi, la membrane filamentaire d'Incidence, c'est sa légèreté (72 kg pour une grand-voile d'IMOCA). Réalisée sans film, tout est en effet optimisé et structurellement efficace au cœur de ce matériau composite.
Ce matériau bénéficie d'une tenue de forme supérieure à celle des membranes classiques, il est également plus léger et ne peut pas se délaminer.
Avantages et inconvénients des différents types de voile
Les voiles en tissu de type Dacron sont très durables dans le temps, mais la forte déformation du tissu diminue rapidement la performance de la voile.
La membrane D4 bénéfice d'une très faible déformation, mais avec des risques de délaminage à long terme (décollage des différentes couches). C'est le cas de toutes les membranes classiques, leur durabilité dépendra de la qualité de leur conception (et notamment du laminage).
Le DFi surpasse toutes les caractéristiques des membranes classiques. Sa déformation est quasi nulle. Il n'y a aucun risque de délaminage (aucun film ne constitue la voile), donc la durabilité sera très longue. Enfin, la voile sera très légère vu l'absence de film.
Une voile en membrane, combien ça coûte ?
Entre le Dacron et le DFi, on est sur un rapport de 1 à 3 pour une grand-voile et de 1 à 4 sur une voile d'avant (pour lesquelles les finitions sont moins importantes). Cette différence de prix s'explique principalement par le travail de bureau d'étude, de recherche et développement sur une voile en membrane.
Ces chiffres sont toutefois à considérer avec prudence car une voile en tissé n'est pas comparable à une voile en membrane. L'une et l'autre ne peuvent satisfaire le même programme. Pour comparer des prix, on peut mettre en parallèle différentes membranes ou différents tissus, mais on ne peut pas mettre ces deux matériaux en concurrence pour un même cahier des charges. Ce serait un peu comme comparer une voiture standard et une formule 1 !
Peut-on dessiner des voiles en membrane pour la croisière ?
Dans le choix d'une voile en membrane le dessinateur prend en compte deux élements déterminants :
- le programme de navigation
- le type du bateau
"Plus on sera sur des programmes ''régate'' plus on va chercher des fibres à bonnes tenues de forme (Kevlar) plus on sera sur un programme croisière, plus on va chercher des fibres qui ont une bonne résistance aux UV (Spectra)", détaille Julien Gresset, du pôle course au large Incidence Lorient. "On peut donc tout à fait envisager des voiles en DFi sur un voilier de croisière."
Le plan de fibre est défini par le dessinateur et les ingénieurs d'Incidence Technologies : c'est un tableau de calcul complexe qui permet de placer les fibres en direction et en quantité en réponse aux sollicitations mécaniques de la voile en navigation, et qui va définir très précisément la nature des fibres en fonction du programme du bateau. Chaque membrane est donc une pièce unique réalisée sur-mesure.
Ronan Floch, bureau d'études d'Incidence Sails : "On défini un cahier des charge, que l'on transmet à Incidence technologies. Ils cherchent dans leur bibliothèque de plans de fibre celui qui correspond le mieux à ce cahier des charges et ils le travaillent pour l'adapter au cahier des charges. Cela sert de base de travail. Ce plan est ensuite affiné, sur-mesure."
Faut-il naviguer différemment avec une voile en membrane ?
Paul Meilhat travaille avec la voilerie Incidence depuis qu'il courre en Figaro Bénéteau et navigue donc avec des voiles en membrane depuis des années, classique d'abord, filamentaire ensuite.
Il nous apporte les éclairages de coureurs de très haut niveau.
Paul, tu as utilisé des voiles en membrane classique en Figaro Bénéteau, puis des voiles (notamment) en DFi depuis que tu coures en IMOCA : y a t il des précautions particulières à prendre, avec ce type de voiles ?
Paul Meilhat : Avec une voile en membrane, le dialogue avec les gens qui conçoivent la voile est très important, car il faut être très précis. Le moindre défaut va se voir. Il faut travailler en amont sur la triangulation de la voile. Car il sera plus compliqué de revenir sur un profil en membrane sur mesure qu'avec une voile classique. Il y a vraiment un dialogue avec le dessinateur et les personnes en charge de la production sur le plancher pour que les contraintes du skipper soient bien prises en compte.
Est-ce qu'une voile en membrane se règle différemment d'une voile en tissé ?
Paul Meilhat : La grosse différence entre une voile en membrane et une voile en tissus plus classique c'est que la membrane ne se déforme pas. Donc il faut être dans la forme de la voile telle qu'elle a été dessinée. On ne va pas pouvoir tirer dessus de partout pour tenter de changer sa forme. Elle va avoir une forme stable quelque soit la force du vent. Cela a des effets très intéressants dans la brise puisque le creux ne va pas se déformer, ne va pas reculer. On va donc pouvoir porter une voile plus longtemps parce qu'elle est plus raide.
On va aussi pouvoir mieux maîtriser un vrillage.
Dans l'ensemble, on borde un peu moins une voile en membrane qu'une voile classique parce qu'elle va avoir une stabilité de forme plus importante.
Comment entretient-on une voile en membrane ?
Paul Meilhat : J'utilise des voiles en membrane depuis très longtemps et je n'ai pas vu de différence avec les autres voiles en terme d'entretien. Il ne faut pas que ce soit trop salé.
Il faut en revanche être très attentif aux UV car les voiles en membrane sont constituées essentiellement d'Aramide qui ne tolère pas du tout le soleil : il faut donc mettre systématiquement des tauds et des housses même sur les voiles d'avant qui sont roulées.
En revanche, pour les membranes filamentaires, on n'a pas le risque de délaminage : on retire un gros paramètre de dégradation.
