MerConcept

Prenez des voiliers parmi les plus innovants au monde, faites-les courir à travers l’Atlantique Nord dans les rudes conditions d’hiver et vous obtiendrez la Transat Jacques Vabre, l’une des courses maritime les plus difficiles et prestigieuses de la planète. La plus grande classe de bateaux à participer à ce sprint éreintant de 12 000 km sont les trimarans Ultim de 32 mètres, des géants des mers qui atteignent des vitesses incroyables pour survoler littéralement la surface de l’eau.

Pour sa première course, le nouvel arrivant SVR-LAZARTIGUE a franchi la ligne d’arrivée en 16 jours, 9 heures, 46 minutes et 11 secondes, remportant la deuxième place. Lorsque les navigateurs français François Gabart et Tom Laperche s’engagent dans la course transatlantique en double au départ du Havre et à destination de la Martinique, leur principal objectif est simplement d’atteindre l’autre rive en sécurité. Une place sur le podium a surpassé leurs attentes.

En deux ans et demi, le SVR-LAZARTIGUE a été développé et construit par MerConcept, l’entreprise fondée par le skippeur François Gabart et spécialiste des courses au large, également responsable du trimaran M100 Ultim – vainqueur de la Transat Jacques Vabre, la Transat anglaise, The Bridge, et détenteur du record du tour du monde en solitaire en 2017 (mené par Gabart).

« MerConcept est une histoire de passion », décrit François Gabart. « Une passion pour la mer, le vent, la glisse. La puissance d’aller toujours plus vite. Une passion pour les bateaux qui a fait de l’océan mon métier. Après 30 ans de navigation, je m’émerveille toujours autant de parcourir les océans à toute vitesse. »

Innovante et compétitive par nature, MerConcept a forgé son succès sur sa capacité à combiner sa connaissance approfondie de l’industrie maritime avec les dernières technologies pour créer des modèles uniques et révolutionnaires. Son partenariat avec Dassault Systèmes permet à MerConcept de déployer la solution adéquate pour développer ses bateaux de bout en bout, de mieux comprendre et d’anticiper leur comportement en mer.

« Pour mener à bien un projet tel que le SVR-LAZARTIGUE, la passion doit s’accompagner de la connaissance et de l’expérience du bateau », explique Antoine Gautier, directeur des études chez MerConcept. « La collaboration avec Dassault Systèmes a commencé en 2011, à l’époque de la construction du premier voilier de classe IMOCA de François Gabart. On utilisait CATIA pour concevoir le bateau et toutes les pièces composites. Depuis, on a migré vers la plateforme 3DEXPERIENCE sur le cloud et notre niveau de compétence avec la solution a bien évolué. »

Le SVR-LAZARTIGUE est le fruit d’un travail d'ingénierie colossal réunissant des expertises du monde entier.

« Pour concevoir et construire un bateau comme le SVR-LAZARTIGUE, il faut environ 150 000 heures de travail et plus de 150 collaborations externes », détaille Thomas Normand, directeur général de MerConcept. « Cela implique un énorme travail collectif, une synchronisation des tâches pour passer de la phase de conception à la phase de construction. »

Avant d’adopter la plateforme 3DEXPERIENCE, il était difficile de tenir tous les acteurs informés de l’état d’avancement du projet et de garantir que tous œuvraient sur la dernière version. Aujourd’hui, MerConcept dispose d’un environnement de données commun, où tout le monde peut travailler ensemble sur le même modèle 3D. C’est essentiel pour orchestrer l’activité des participants et faire du concept du bateau une réalité.

« Si l’on s’attache à la phase de conception, nous devons travailler avec les outils les plus collaboratifs, intuitifs et simples d’utilisation que possible », ajoute Thomas Normand. « Avec ENOVIA, les phases de construction et de conception sont fluides, sans aléas, avec un partage d’informations efficace entre les différentes parties. »

Comme de nombreuses personnes travaillent sur la conception à tout moment, ENOVIA permet de garantir que les modifications techniques sont correctement implémentées et que toutes les parties prenantes concernées en sont informées.

« Pour moi, l’avantage de la plateforme 3DEXPERIENCE sur le cloud est que tous peuvent interagir sur le même modèle », confie Antoine Gautier. « Chacun doit être tenu à jour et voir ce qui a été réalisé afin d’éviter des problèmes d’interférences. »

Disponible sur le cloud, le modèle 3D du SVR-LAZARTIGUE de MerConcept est le jumeau virtuel précis du bateau physique et de ses systèmes, dans le contexte de son environnement en mer grâce à la simulation. Il permet à l’équipe de concevoir virtuellement le SVR-LAZARTIGUE, ainsi que le comportement de ses systèmes, et de le tester dans des scénarios illimités.

« Le jumeau virtuel permet également à tous les participants concernés d’accéder au modèle actualisé en temps réel et de pouvoir agir sur la partie ou le système qui les intéresse », déclare Thomas Normand. « Les différentes équipes peuvent “parler le même langage” et utiliser la dernière version du plan directement lié à ce qu’il se passe réellement dans l’atelier. »

MerConcept utilise le jumeau virtuel du SVR-LAZARTIGUE non seulement pour parfaire son design mais aussi pour gérer le bateau tout au long de son cycle de vie et apporter des améliorations constantes basées sur les données collectées lors des tests et des courses.

« Le jumeau virtuel doit pouvoir évoluer au fil du temps car une fois que le bateau est à l’eau, il a un cycle de vie compris entre quatre et six ans correspondant aux prochaines courses », précise Antoine Gautier.

MerConcept est doté d’un département performance qui fait l’interface entre les navigations du bateau et le bureau d’études, qui met continuellement à jour le jumeau virtuel.

« À chaque navigation, entrainement ou course, de nombreuses données sont renvoyées au bureau d’études de MerConcept », explique Antoine Gautier. « Elles sont traitées, analysées et engendrent parfois une modification des pièces, des systèmes ou même de la structure du bateau. »

Le fait que la plateforme 3DEXPERIENCE soit basée sur le cloud est essentiel pour collecter et récupérer les données lorsque le bateau est à flot.

« Quand on est en mer, on peut accéder à la plateforme 3DEXPERIENCE de n’importe où avec une connexion internet», ajoute-t-il. « C’est primordial en cas d’avarie par exemple pour voir les plans et le modèle 3D du bateau, et essayer de comprendre en détail ce qu’il s’est passé. Grâce à ce système, on fait le lien entre le virtuel et le réel. »

Les Ultim sont les trimarans à foils les plus rapides et les plus avancés jamais créés. Ils volent littéralement au-dessus de l’eau. C’est pourquoi en plus de se concentrer sur le développement des foils et les améliorations de l’hydrodynamique, l’équipe de François Gabart met l’accent sur l’aérodynamique. Tandis que la plupart des Ultims font l’objet d’ajouts de pièces pour améliorer leur aérodynamisme, le SVR-LAZARTIGUE a été conçu pour voler dès l’origine.

« Avant, les architectes travaillaient sur la traînée des coques pour optimiser la vitesse du bateau », relate Antoine Gautier. « Aujourd’hui, on travaille sur l’aérodynamique pour aller encore plus vite. Avec les foils qu’on utilise aujourd’hui – qui sont l’équivalent des ailes d’un avion – les bateaux lévitent au-dessus de l’eau. C’est comme un tapis volant ; ça ne fait pas de bruit. C’est une sensation extraordinaire. Une fois qu’on y a goûté, on ne veut plus revenir sur un bateau classique. »

L’une des caractéristiques uniques du SVR-LAZARTIGUE est sa cabine, qui se trouve sous l’eau de sorte que le toit est presque au même niveau que les bras principaux et le trampoline pour une traînée minimale.

« Les éléments aérodynamiques sur lesquels on se focalise sont les voiles qui font avancer le bateau, ainsi que la structure dans son ensemble : les coques, les bras, les bulles de protection, la casquette et bien plus encore », décrit Antoine Gautier. « Ce sont tous les composants qui font face au vent et qui peuvent agir comme des freins. »

Chaque amélioration de conception vise à profiler davantage le bateau.

« Ces bateaux atteignent parfois des vitesses de plus de 100 kilomètres par heure », affirme Thomas Normand. « Sur les courses au large, nous travaillons depuis des années sur tout ce qui se passe sous l’eau. Aujourd’hui, grâce à Dassault Systèmes, nous pouvons aussi nous concentrer sur ce qui se passe au-dessus de l’eau. »

En collaboration avec CT Mer Forte, partenaire technologique français, MerConcept a demandé à l’équipe SIMULIA de Dassault Systèmes de l’aider à créer et à analyser des scénarios permettant d’améliorer l’aérodynamique du trimaran. 

Toutes les simulations de MerConcept sont réalisées avec la technologie SIMULIA PowerFLOW, une application computationnelle de dynamique des fluides basée sur la méthode Lattice Boltzmann qui permet de faire des simulations qui prédisent avec précision la physique de l’écoulement des fluides d’une géométrie détaillée pour des conditions de fonctionnement données. MerConcept a pu ainsi évaluer trois scénarios d’optimisation pour obtenir une vision claire de ce qui doit être modifié dans la conception du trimaran pour améliorer sa performance.

« Grâce à SIMULIA et à la plateforme 3DEXPERIENCE, on a de superbes rendus montrant les lignes de flux qu’on appelle streamline, illustrant l’air qui se déforme autour du trimaran », décrit Antoine Gautier. « On a des images de qualité qui nous permettent d’identifier les points qui créent une traînée. Ces simulations visuelles sont très utiles et fiables. Ainsi, on a découvert des traînées qui n’avaient pas été identifiées, notamment autour du bras arrière, ce qui nous a menés à modifier la géométrie du carénage. »

Si les résultats de ces simulations ont déjà permis à MerConcept d’apporter des améliorations aérodynamiques impressionnantes, d’autres recommandations seront appliquées pour les futures compétitions.

« Grâce à SIMULIA et aux experts de Dassault Systèmes, on a pu améliorer significativement l’aérodynamique du bateau qui, je l’espère, se traduira par des gains de performance exceptionnels sur l’eau », déclare Antoine Gautier. « Après avoir intégré sur le trimaran tous les éléments testés, on devrait atteindre 70 % d’amélioration de la traînée aérodynamique. C’est le seul domaine dans lequel on peut faire de tels progrès. »

Au-delà des courses, MerConcept s’appuie sur son ambition pour mettre son expertise de la course au large au service de l’industrie maritime globale. Devenue « entreprise à mission » (un cadre juridique français selon lequel les entreprises adoptent des objectifs de durabilité) fin 2019, l’entreprise a ouvert un nouveau laboratoire de recherche et de développement dédié aux applications marines au sens large.

« Mon désir profond est de permettre ce transfert technologique de la course au large vers le monde maritime », confie François Gabart. « Pour cela, nous avons décidé de structurer un laboratoire d'innovation durable pour que toute cette innovation générée par ces bateaux exceptionnels puissent aussi servir l’industrie maritime en général. Nous voulons opérer ces transferts technologiques de la course au large vers la plaisance, le transport de personnes et de biens, et tendre vers une mobilité durable sur les océans. »

En particulier, MerConcept cherchera à développer des concepts et des prototypes démontrant le potentiel de l’énergie éolienne et de la propulsion à foils.

« Nous devons tous faire un énorme effort pour diminuer notre impact carbone au quotidien ; cela inclut les transports que nous prenons tous les jours », confirme Thomas Normand. « Notre métier, c’est la mer. Aussi, nous pouvons être responsables de réduire notre impact carbone sur les océans lorsque nous construisons des bateaux et participons à des courses. Par ailleurs, si nous parvenons à collaborer avec les transports maritimes sur des projets qui réduisent leur impact carbone et sont bénéfiques pour notre planète dans les années à venir, nous serons comblés. »

Thomas Normand cite un exemple de projet de ferry sur lequel MerConcept s’emploie.

« Les foils permettent aux bateaux de s’élever au-dessus de l’eau, de gagner en puissance et en vitesse », explique-t-il. « Nous travaillons sur un projet de ferry doté de ces foils qui transportera entre 100 et 200 personnes. Il pourra se soulever au-dessus de l’eau et réduire de moitié sa consommation d’énergie. Ce type de projet verra probablement le jour dans les années à venir. »

Porté par la puissance de la plateforme 3DEXPERIENCE, MerConcept repousse non seulement les limites du possible de la course au large, mais contribue également à réinventer le concept même de transport maritime pour préserver la planète et protéger les océans.

« Nous avons cette capacité extraordinaire de parcourir des milliers de kilomètres avec la seule force du vent, de faire voler nos bateaux à toute vitesse, et il reste tant à explorer », conclut François Gabart. « À présent plus que jamais, nous devons donner du sens au progrès pour que l’avenir reste porteur de rêves et de promesses. »