Pourquoi choisir un voilier en coque d'aluminium ? [Episode 1/5]

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Voilier coque en aluminium : la sécurité avant tout

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La raison principale du choix d’un voilier en aluminium pour réaliser une grande croisière, c’est assurément la sécurité. Longues traversées, lieux mal cartographiés, rencontres fortuites, conditions pouvant être difficiles, navigation dans les glaces, l’exigence de solidité d’un voilier se fait encore plus forte pour un programme de grande croisière. Et les qualités de robustesse de la coque aluminium rassurent à juste titre les prétendants au tour du monde.

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Résistance aux chocs et protection renforcée

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L’un des avantages majeurs d’une coque en aluminium réside dans sa capacité à résister aux impacts. La plus grande élasticité de l’aluminium permet en effet une déformation bien plus importante du matériau avant rupture. À l’inverse, les composites GRP sont plus rigides et donc moins flexibles : ils se déchirent ou se brisent plus soudainement en cas d’impact.

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Sécurité renforcée face aux imprévus

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Le voilier avec une coque aluminium assure donc une plus grande sécurité et davantage de sérénité face à la possibilité d’imprévus en mer. L’exemple récent des interactions avec des orques en Atlantique Nord est très parlant : les mouvements répétés sur le safran qu’elles génèrent sollicitent brutalement la coque. Le composite va mal absorber ces chocs et malheureusement se rompre ou se délaminer, occasionnant une voie d’eau. Sur un Allures, le tube de jaumière par lequel la mèche de safran traverse la coque est soudé à la coque en aluminium. Les risques de détérioration de la coque à cet endroit, du fait des orques, est quasi nul.

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Épaisseur des aluminiums dans la construction navale

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Les aluminiums sont classés et nommés selon des séries, en fonction de leur constitution, de leurs caractéristiques et donc de leur usage recommandé :

• ‍Les aluminiums de la série 1000, purs à plus de 99%, sont par exemple préférentiellement choisis pour l’électronique ou les emballages.‍
• La série 2000 (alliage d’alu et de cuivre) est très utilisée dans l’aéronautique.‍
• Les séries 5000 (alliage alu et manganèse) et 6000 (alliage alu, silicium et manganèse) sont utilisées dans le nautisme pour leur haute résistance mécanique, leur bonne soudabilité et leur très bonne résistance à la corrosion, essentielle dans le milieu marin.

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Ainsi, chez Allures Yachting, les éléments de structure de nos monocoques en aluminium (membrures, lisses, fond, renforts) sont réalisés en alliage 6005, 6060 et 6082, très rigides, notamment en profilés. On les retrouve donc pour les profils extrudés ou les pièces usinées de la structure des voiliers.

Pour le bordé, la peau extérieure de la coque, le chantier utilise des alliages de la série 5000, d’une très grande ductilité, nécessaire pour le formage d’une coque sans bouchain, tout en étant d’une très grande résistance mécanique, même soudé.

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Comprendre la résistance mécanique de l’aluminium

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L’unité de mesure de la résistance mécanique des matériaux est le Mégapascal (MPa). 1 MPa représente la pression d’une force de 10 kg appliquée sur 1 cm². 250 MPa, c’est donc la pression de 250 tonnes sur 1 m².

Mais la résistance mécanique d’un matériau n’est pas un chiffre unique : c’est un ensemble de comportements observés quand on applique une force sur ce matériau. Parmi ces comportements, les deux repères fondamentaux sont la limite élastique (Re) et la résistance à la traction (Rm ou UTS). La première représente la limite jusqu’à laquelle le matériau revient à sa forme initiale, et au-delà de laquelle il reste déformé de façon permanente. La seconde définit l’effort maximum que le matériau peut endurer avant de casser. C’est donc la charge ultime, avant la rupture.

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Comparaison résistance mécanique de l’aluminium et du composite

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Extrêmement résistante, la coque aluminium d’un voilier est surtout ductile : elle se cabosse, se déforme, absorbe de l’énergie, laisse du temps et éventuellement de la “preuve” visuelle (bosses).

Le composite atteint bien plus vite une rupture plus franche de sa peau, avec fissure ou délamination, et un effondrement local du sandwich ; l’absorption d’énergie dépend de l’épaisseur des peaux et du cœur. Les composites GRP sont plus rigides et donc moins flexibles : ils se déchirent ou se brisent plus soudainement en cas d’impact.

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Valeurs de résistance mécanique

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Or pour une coque, on ne mesure pas la résistance par MPa seule, mais la capacité d’une tôle complète à encaisser un choc, ce qui dépend de l’épaisseur (mm), de la forme (cintrage) et de la présence de raidisseurs derrière (membrures, barrots, varangues).

Plus la tôle est épaisse, plus elle résiste au poinçonnement, plus elle dissipe l’énergie, plus elle plie sans se déchirer. Ainsi, une contrainte mécanique appliquée sur un voilier se répartit sur sa tôle, mais aussi sur sa structure. Et comme la coque est cintrée et raidie, cela multiplie encore sa résistance. En cas de choc violent, la coque aluminium d’un voilier se déforme plutôt que de se fissurer, offrant une sécurité maximale en grande croisière.

Sur les monocoques en aluminium Allures Yachting, selon les modèles, les épaisseurs sont de 8 à 10 mm pour les fonds et œuvres vives, 10 à 12 mm pour les renforts internes et 5 à 6 mm pour les œuvres mortes.

Avec une résistance à la traction de plus de 300 MPa, il faudrait appliquer plus de 300 tonnes sur 1 m² pour provoquer la rupture de la coque aluminium du bateau, soit le poids de 4 tours Eiffel !

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Une coque aluminium bien pensée et bien construite reste légère

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L’aluminium possède une densité de 2,7 g/cm³, bien inférieure à celle de l’acier (7,85) et légèrement supérieure à celle des composites (1,5–2). Mais à structure égale, les coques aluminium peuvent être plus légères que des coques GRP classiques, car elles n’ont pas besoin d’épaisseurs très importantes ni de renforts lourds pour obtenir une bonne solidité. Ce qui est encore plus vrai pour des unités de plus de 40 pieds.

Les voiliers Allures présentent en plus la particularité d’avoir, sur une robuste coque en aluminium, un pont en composite, solide et léger. Les voiliers de grande croisière Allures Yachting de 14 ou 16 m présentent ainsi un poids équivalent à celui d’unités de même taille en composite. Et avec des carènes en forme, dessinées par le grand architecte OIivier Racoupeau, ils assurent des performances élevées à leurs propriétaires.

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Découvrez la vision de l'architecte en vidéo :

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Recyclabilité

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Outre sa robustesse, l’aluminium est un matériel durable et recyclable. L’aluminium utilisé par le chantier Allures Yachting est d’ailleurs fabriqué à 80 % à partir d’aluminium recyclé, lui-même entièrement recyclable. Bien entretenu, un voilier coque alu conserve ses propriétés mécaniques pendant plusieurs décennies et résiste parfaitement à la corrosion. Un avantage non négligeable pour les navigateurs soucieux de l’environnement.

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Réparabilité partout dans le monde

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Un autre atout majeur du voilier en coque aluminium est sa réparabilité. L’aluminium peut être réparé facilement, même dans des zones éloignées, sans équipement complexe.

N’importe quel bon soudeur compétent peut réaliser au moins une réparation temporaire, sans être un spécialiste naval. Et on trouve des soudeurs dans le monde entier ! Des « patchs » en alu, simples et étanches, peuvent être soudés partout, sans interrompre le voyage.

Réparer une coque en composite nécessite, au contraire, les compétences de vrais experts, des résines, des catalyseurs chimiques et des conditions de températures et d’humidité très strictes.

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Coque aluminium : le choix de la sérénité

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Opter pour un voilier coque alu, c’est choisir un compagnon de voyage sûr, durable et prêt à affronter tous les horizons. Grâce à sa remarquable résistance aux chocs, sa déformabilité sans rupture et sa réparabilité partout dans le monde, l’aluminium reste le matériau le plus fiable pour naviguer loin et longtemps.

Léger, robuste, recyclable et conçu pour durer plusieurs décennies, le voilier à coque aluminium offre une sérénité incomparable aux navigateurs exigeants.

C’est cette philosophie, centrée sur la sécurité et la performance, qui guide Allures Yachting depuis toujours : concevoir des voiliers en aluminium capables d’emmener leurs équipages en toute confiance vers les destinations les plus ambitieuses.

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Découvrez l'épisode 2 : Bi-Safran et Dériveur Intégral : des choix techniques incontournables pour la grande croisière ?

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