RAFALE II
2016-2018
Catamaran class C
L'OBJECTIF
Le projet Rafale II est né dans la continuité de Rafale I. L’objectif était de concevoir et fabriquer un deuxième catamaran class-C, au sein de l’école de technologie supérieure et d’être plus performant que le premier. Il fallait donc corriger les défauts de Rafale I : retravailler les différents éléments du bateau pour réduire la masse, améliorer la flottabilité, la rigidité des hydrofoils, et reconstruire l’aile rigide endommagée afin d’obtenir un navire bien plus performant.
LA COQUE
Le volume des coques de Rafale I avait été volontairement limité afin de réduire leurs masses au maximum. Le bateau étant fait pour voler, sa flottaison avait été mise au second plan.
Cependant, pour décoller, le bateau avait besoin d’atteindre une vitesse d’au moins 10 nœuds. À faible vitesse, la ligne de flottaison étant basse, les traverses reliant les deux coques avaient tendance à taper dans les vagues et par conséquent ralentir le bateau : ce qui est problématique dans une phase d’accélération nécessaire au décollage.
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Un second problème présent dans de nombreux catamarans : le manque de volume à l’avant des coques. Le bateau avait alors trop tendance à enfourner, c’est-à-dire piquer du nez et s’enfoncer dans la mer et se retourner. Rafale II avait donc pour principale mission de répondre à ces problèmes liés à la flottabilité des coques. Un important travail de design a été réalisé : augmenter le volume des coques afin de flotter plus haut et de ne plus enfourner.
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De plus, la structure du bateau manquait de rigidité selon les skippers. Il y avait notamment trop de jeux entre les traverses et les coques.
Il est connu que la rigidité d’un bateau va de pair avec sa capacité de relance et d’accélération. Ainsi, Rafale II devait être plus rigide que le premier prototype afin d’améliorer ses performances.
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Pour répondre à ces problématiques, et, toujours dans l’optique de réduire la masse totale du bateau, les étudiants ont travaillé sur un nouveau design et se sont orientés sur l’utilisation de fibre de carbone préimprégné de qualité aéronautique. Des moules chauffants ont été conçus afin de pouvoir fabriquer les coques. Ce qui était un véritable pas en avant en matière de technologie des matériaux, car en comparaison Rafale I avait été fabriqué à partir de fibre de carbone seche infusé avec de la résine époxy.
La nouvelle structure a permis de réduire la masse des coques de 10% tout en augmentant le volume et la rigidité.
LES FOILS
Bien que performant, les foils du premier prototype étaient trop lourds. Ils avaient été fabriqués avec de la fibre sèche infusée de résine et des renforts en mousse.
Les foils de Rafale II avaient été redessinés pour améliorer leurs performances et surtout réduire leur masse. Ainsi, de même que pour la coque, la fibre préimprégnée a été choisie liée à un renfort imprimé 3D: ce qui a permis une importante réduction de masse et une amélioration de la rigidité globale.
L'AILE
L’aile de Rafale I était très lourde. Le mât de sa structure avait été fabriqué à partir d’un poteau de lampadaire pour réduire les coûts au maximum, tout en ayant une forme conique propre aux mâts de bateau. Le club avait donc pour idée de concevoir une nouvelle aile, plus performante et surtout plus légère. Cependant, la réalisation de ce projet n’a jamais abouti. Ainsi, Rafale II navigue toujours à ce jour avec l’aile de Rafale I.
Les compétitions
Malheureusement, la compétition qui était la véritable raison d’être de Rafale II, La Little Cup, a disparu en quelques mois, alors qu’elle existait depuis les années 1970.
Ainsi, le catamaran class-C Rafale II n’a jamais pu s’illustrer lors de course en flotte avec des bateaux semblable. Cependant, Rafale II a quand même pu s’illustrer lors de 2 événements :
-Miami Foiling Week (février 2018)
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Présent à la Foiling Week 2018 de Miami, Rafalle II a surpris les amateurs de voiles et les curieux de passage par sa taille imposante. Le catamaran respecte les quelques règles de la classe C : 25 pieds de long, 14 pieds de large, et 300 pi2 de voilure. Ces dimensions font des class-C les plus gros catamarans de navigation côtière sans cabine. Chaque coque affiche le poids surprenant de 43 kilos. Durant la construction du navire, la quinzaine d’étudiants de l’équipe Rafale ETS a cherché à économiser en poids, gramme par gramme, pour respecter des objectifs audacieux. Des techniques novatrices ont été développées afin de respecter les limites de masse, comme par exemple l’insertion d’une âme imprimée en 3D en nid d’abeille entre les épaisseurs de carbone. Le catamaran étant cependant le seul multicoque sur l’eau à la Foiling Week de Miami. Impossible donc de se mesurer à quelqu’un de semblable. De plus, la fabrication des foils n’avait pas été achevée à temps. L’équipe était néanmoins fière de dévoiler pour la première fois sur l’eau un prototype qui avait nécessité un an de conception et un an de fabrication. Ainsi, avant de le faire voler nous l’avons fait simplement naviguer. Des vitesses de 13 nœuds dans de la brise à 15 nds ont été atteintes sans hydrofoils.
L’équipe est revenue de cette semaine de navigation avec le bateau brisé à certains points, mais heureuse de cette expérience. Elle avait travaillé fort chaque nuit afin de rendre le bateau opérationnel à chaque nouvelle journée. Il fallait en moyenne 3 heures de réparations pour 1 heure de navigation. L’équipe s’est ensuite concentrée à fiabiliser le navire en vue de remporter de prochaines régates.
En parallèle, le club envisagea de faire évoluer son support : la fabrication d’un catamaran de 25 pieds à hydrofoils demandait d’importants moyens, et peu d’universités étaient prêtes à se lancer dans un tel projet. À vrai dire, l’ETS était la seule à fournir les moyens budgétaires et logistiques nécessaires.
-Montréal Open C-Class régata (septembre 2018)
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Du 6 au 9 septembre 2018, les habitués des bords du lac Saint-Louis ont probablement remarqué à cette époque deux grandes ailes verticales se profiler à l’horizon. Le fondateur du chantier naval Vanguard, Steve Clark, et le club étudiant Rafale de l’École de Technologie Supérieure se sont affrontés au cours d’une régate amicale, l’Open C-Class Regata, grâce à l’investissement d’anciens membres.
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Les deux catamarans étaient taillés pour la course : les deux munis d’hydrofoils et d’ailes rigides pour la propulsion. Les deux catamarans ont tiré des bords serrés en se poursuivant à 22 nœuds dans un vent soutenu à 12 noeuds. Lors d’un des bords de près, l’équipe Rafale a relevé une vitesse de 33 nœuds. C’est la première fois, après trois ans de construction, que Rafale II effectuait des vols.
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La partie ne fut tout de même pas simple pour les étudiants : le navire américain Cogito prenait ses distances sur Rafale II à chaque fin de manche. Un mauvais réglage des hydrofoils empêchait ce dernier de stabiliser son altitude de vol et d’accélérer jusqu’aux vitesses espérées. Le navire se soulevait d’une vingtaine de centimètres au-dessus de l’eau puis retombait, tandis que son homologue américain rasait la surface lors des bords de vol en continu. Après tout, l’important est de voler et de ralentir le moins.
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Les vitesses excessives obtenues ont fragilisé les points de pivot des safrans et l’arrachement de l’un d’eux. Toute la nuit, les étudiants se sont activés pour installer un nouveau support de gouverne. Le navire était à nouveau prêt à naviguer dès le lendemain. Malgré quelques manches perdues, les performances générales du navire ont démontré de bonnes capacités en maniabilité et en flottaison (comme la résistance à l’enfournement), le tout dans un vent soutenu.