Par François Vivier – Voici le premier volet d’une série d’articles concernant la maîtrise du risque de chavirage. Aujourd’hui, nous abordons les aspects conceptuels, à savoir comment faire pour qu’un bateau soit apte à être redressé et vidé après un chavirage. Les prochains articles aborderont des aspects plus pratiques.

 

1. Comment rendre son bateau redressable ?

Les dériveurs légers – Laser, 470, etc. – sont chavirables, tellement d’ailleurs que redresser le bateau fait partie de la formation de base dans une école de voile. Les petits bateaux traditionnels, le plus souvent creux, le sont aussi, même si un canot à misaine est plus lourd et plus stable qu’un dériveur d’école. On peut aussi en réduire la voilure ou en abattre le mât. Le chavirage est donc moins probable… avec le risque induit que l’équipage, comme le bateau, y soient moins préparés.

Le texte réglementaire de base qui s’applique en France est la division 240 (téléchargeable sur le site <www.developpement-durable.gouv.fr>). Dans le cas de petits bateaux ouverts, l’essentiel à prendre- en compte est le paragraphe sur la stabilité-flottabilité, lequel renvoie à la norme ISO 10 217 qui fait partie des normes applicables au titre de la directive européenne sur les bateaux de plaisance. Alors que cette dernière a exclu de son domaine d’application les bateaux traditionnels, les bateaux d’aviron, les unités de construction amateur et d’autres encore, la France a rendu ap-pli-cable à ces bateaux la norme 12 217 (avec des exceptions sur lesquelles nous reviendrons). Les normes ISO ont un inconvénient : elles sont payantes et elles sont chères, en particulier pour un constructeur amateur qui n’aurait à appliquer que quelques paragraphes sur un seul bateau. C’est pourquoi nous allons nous attacher à donner des indications pratiques permettant de rendre son bateau conforme et surtout sûr. Avec une précision d’importance : résumer en quelques paragraphes des textes qui font des centaines de pages est un exercice dangereux et cri-ti-quable ; mais cela me semble préférable à la méconnaissance trop souvent constatée.

Notre domaine d’application, avec ce premier volet, concerne les voiliers monocoques non pontés de moins de 6 m de longueur de coque, tout simplement car il s’agit du dernier des trois volumes de la norme 12 217. Celle-ci s’applique aux bateaux neufs et aux bateaux modifiés. Si vous êtes propriétaire d’un canot ancien qui était conforme à la réglementation existante au moment de sa construction, il n’y a pas de rétroactivité des règles actuelles. Mais je vous invite tout de même à lire cet article qui peut vous éviter un drame.

La norme (12 217-3 donc) propose deux méthodes, au choix du concepteur, pour vérifier la conformité de notre bateau. La première (option 7a) consiste à démontrer que l’équipage peut redresser et vider son bateau pour ensuite re-prendre sa navigation. Cette approche concerne surtout les bateaux légers et en particulier les canots voile-aviron. La seconde (option 9a) consiste à vérifier que le bateau est suffisamment raide à la toile pour rendre un chavirage peu probable, auquel cas la réglementation exige que l’équipage puisse attendre des secours sur une coque qui ne coule pas.

Si la norme repose sur une analyse assez concrète des situations réelles, la vérification de la conformité se fait de façon expérimentale pour la première méthode, avec un test de chavirage unique pour les catégories de conception C ou D. Pour l’option 9a, on a le choix entre une approche expérimentale ou une approche par calcul. La force du vent prise en compte dépend de la catégorie : pour simplifier, vent maxi force 6 pour la catégorie C et vent maxi force 4 pour la catégorie D. Nous expliquerons, dans un prochain article, comment le propriétaire doit faire les tests. L’inconvénient de cette méthode est que le bateau doit être terminé. Donc, si cela ne marche pas, il faudra le modifier. Voilà pourquoi il est bon de prévoir, au stade des plans, les volumes de flottabilité nécessaires et suffisants.

Cas simples de disposition des réserves de flottabilité.

 

Des grands caissons latéraux rendent le redressement difficile au-delà d’un poids de bateau non lesté de 150 à 200 kg.

 

Le volume au-dessus de la flottaison du bateau envahi ne compte pas dans le besoin
de flottabilité. Il est toutefois utile pour éviter que le bateau n’enfourne par l’étrave
ou le tableau.

DÉTERMINER LE VOLUME DE FLOTTABILITÉ ET SA POSITION

La norme 12 217-3/option 7a précise que le bateau plein d’eau, voilure établie et avec la totalité de son équipage « doit flotter avec une assiette approximativement horizontale, avec pas plus du tiers du pont ou plat-bord submergé pendant au moins 5 minutes ». En pratique, cela signifie que le bateau flotte assez pour que l’équipage puisse rester dedans en attendant des secours si l’état de la mer ne lui permet pas de le vider. C’est donc cette règle qui détermine le volume de flottabilité à prévoir.

Pour estimer en litres ce volume nécessaire, on additionne le poids total de l’équipage maximal exprimé en kilos – ce dernier ayant au moins les pieds dans l’eau, je ne compte que 70 kg par équipier – et le poids du bateau en ordre- de marche (sans l’eau des ballasts s’il y en a).

De cette somme, on retranche la flottabilité propre du bateau quand il est fortement enfoncé dans l’eau. Cette flottabilité est calculée en prenant 125 % du poids du bateau dont on aura retranché tous les éléments en matériaux lourds : lest, dérive métallique, moteur, mouillage… J’ai déterminé ce coefficient sur la base d’une analyse statistique de nombreux plans et avec l’hypothèse que le bateau garde encore de l’ordre d’un de-mi-dé-ci-mètre de franc-bord. C’est plus que ne l’exigent les textes, mais nécessaire pour que le bateau envahi reste relativement stable. On obtient alors la valeur du volume de flottabilité à prévoir. Attention toutefois, si une partie des réserves de flottabilité est au-dessus de la flottaison du bateau envahi, ce volume ne doit pas être pris en compte (figure 3).

La répartition de ces réserves de flottabilité doit répondre à plusieurs exigences. Elle doit permettre de redresser un bateau chaviré, mât vers le bas, puis, après redressement, assurer une stabilité suffisante pour que l’équipage puisse progressivement monter à bord et vider la coque. Mais pour redresser le bateau, il faut que, retourné, il ne soit pas trop stable. Ce sont là des exigences contradictoires : un bateau facile à redresser risque d’être insuffisamment stable à l’endroit et inversement. Pour rendre un bateau envahi stable, il faut des volumes de flottabilité placés latéralement, surtout s’il est léger (figure 1). Ces volumes latéraux ont tout de même l’avantage de limiter la quantité d’eau à vider après redressement. A contrario, une coque dotée de grands caissons latéraux (figure 2) sera difficile à redresser. Sur les bateaux lourds, il faut donc que la réserve de flottabilité soit plutôt dans les extrémités et assez haute (figure 3).

Enfin, voici quelques remarques complémentaires pour tenter de couvrir la multitude de configurations possibles.

Il est important de pouvoir redresser seul son bateau si l’on veut naviguer sereinement en solitaire. La norme 12 217 précise que le nombre d’équipiers nécessaires au redressement doit être noté dans le manuel du propriétaire (non requis pour une construction amateur).

Pour un déplacement lourd, il faut faire en sorte que le bateau reste couché à 90°, voiles à la surface de l’eau. Alors la norme ne demande pas de démontrer que l’on peut le redresser quille en l’air. Pour y parvenir, on adopte un lest extérieur ou une dérive lourde verrouillable en position basse – mais celle-ci offre peu d’intérêt pour les performances sous voile d’un bateau creux. On installe aussi la réserve de flottabilité le plus haut possible et on préfère le mât creux au mât plein…

Attention aux cockpits autovideurs. Si on n’y prend garde, cela crée un espace étanche dans le fond du bateau aux effets très négatifs pour la sécurité en cas de chavirage. Pour y remédier, on peut adopter un ballast liquide sous le plancher, ou placer des tubes ayant pour effet d’envahir les fonds lors d’un chavirage…

 

 

2. Le temps des essais

Sur un bateau dont la coque a été construite en bois époxy, il est possible de faire des cais-sons étanches dotés de trappes d’accès du type de celles que l’on trouve sur les dériveurs légers. La nor-me 12217 exigeant un test d’étan-chéité, il faut être très soigneux au moment de refermer le caisson par collage pour être certain qu’il n’y aura pas de fuite. Pour autant, la mise en œuvre est difficile, car cette même norme impose de vérifier l’étanchéité quand le caisson est en surpression… Or les trappes de visite ne sont alors plus étanches. Une solution pragmatique – mais non conforme à la let-tre – peut consister à s’assurer que les caissons sont restés secs ou pres-que après avoir laissé le bateau chaviré d’un bord et de l’autre ou mê-me après qu’il est resté totalement retourné durant un quart d’heure.

Il est également possible de faire des caissons non étanches – solution qui s’applique à tous les types de construction – à condition de les remplir de volumes de mousse de flottabilité à cellules fermées. On peut alors installer des drains et d’éventuelles prises d’air. Les pla-ques de polystyrène extrudé dont on se sert pour isoler les combles- d’une maison – densité de 25 à 35 kg/m³ – conviennent très bien comme remplissage. Attention toute-fois à ne pas utiliser de polystyrène sur une coque en polyester, car il serait dégradé par les solvants employés. Par ailleurs, si on ajoute des caissons sur un bateau en bois classique, il faut prendre garde de ne pas empêcher l’air de circuler pour éviter la pourriture. On peut aussi contourner ce problème en réalisant des caissons démontables.ur un bateau dont la coque a été construite en bois époxy, il est possible de faire des cais-sons étanches dotés de trappes d’accès du type de celles que l’on trouve sur les dériveurs légers. La nor-me 12217 exigeant un test d’étan-chéité, il faut être très soigneux au moment de refermer le caisson par collage pour être certain qu’il n’y aura pas de fuite. Pour autant, la mise en œuvre est difficile, car cette même norme impose de vérifier l’étanchéité quand le caisson est en surpression… Or les trappes de visite ne sont alors plus étanches. Une solution pragmatique – mais non conforme à la let-tre – peut consister à s’assurer que les caissons sont restés secs ou pres-que après avoir laissé le bateau chaviré d’un bord et de l’autre ou mê-me après qu’il est resté totalement retourné durant un quart d’heure.

Pour redresser ce Morbic 12 le plaisancier s’aide de la dérive.

Il est également possible d’ajouter de la flottabilité sans construire de caissons, par exemple en utilisant des volumes gonflables com-me ceux – certes un peu petits – dont sont dotés les Optimist, ou com-me les défenses souples, chè-res mais robustes. Il faudra alors veiller à ce qu’ils soient bien assujettis au bateau, les forces devant être très importantes une fois ce dernier rempli d’eau. On peut aussi emballer de la mousse de flottabilité souple (polyéthylène à cellules fermées) dans une toile qui rappelle l’esprit traditionnel du bateau. Pour ce faire, les « frites » ven-dues comme accessoires de piscine sont bien adaptées, comme les matelas de camping dont on multiplie alors les couches. On peut encore, une fois le bateau à l’eau, se servir de ses défenses ou des rouleaux qui ont servi à le déplacer sur la plage, ce qui a l’inconvénient toutefois d’obliger à un peu de matelotage entre les temps de navigation et de manutention. En-fin, solution plus high-tech, il existe des sacs à gonflage automatique qui se fixent en tête de mât.

ESSAI DE REDRESSEMENT ET DE FLOTTABILITÉ

La norme iso 12217 concerne tous les types de bateaux de plaisance, les voiliers monocoques non pontés de moins de 6 mètres de long – ceux qui nous intéressent ici, car a priori chavirables – étant traités dans le dernier de ses trois volumes. Celui-ci (le 12217-3) décrit un mode opératoire d’essai tout à fait réaliste que nous allons illustrer ici grâce notamment aux tests réalisés au début de l’autom-ne dernier sur les bateaux cons-truits par Skol ar Mor, le cen-tre- de formation à la charpente navale traditionnelle de Mesquer (Loire-Atlantique). Attention, si la norme concerne les bateaux neufs, y compris les constructions amateur, il est tout de même conseillé d’examiner son application sur les bateaux anciens pour s’assurer tout simplement de leur niveau de sécurité.

Quand il a chaviré, ce picoteux a vu sa dérive rentrer dans le puits. Désormais les prises sont mauvaises pour le redresser… Il faudra y remédier, par exemple en posant une protection de sole qui formerait poignée.

Deux tests sont à réaliser, un essai de redressement après chavirage et un essai de flottabilité. Pour le premier, réalisé en eau calme, les voiles de près sont établies, la dérive est descendue et verrouillée en position basse si un dispositif le permet. Le bateau a préalablement été doté de ses équipements normaux, y compris le moteur – que l’on prendra soin, bien entendu, de remplacer par un objet de poids et de flottabilité équivalents et placé au même endroit.

Le bateau doit être chaviré approximativement à 180 degrés ou jusqu’à l’angle d’équilibre maximal atteignable, après quoi l’équipage se met à l’eau, à côté de la coque retournée. Durant les cinq minutes qui suivent, on attend… le bateau ne devant pas couler, ni le gréement toucher le fond. En-suite, on doit pouvoir le redresser, sans aide extérieure. Seuls trois essais sont permis, chacun limité à cinq minutes. Si une personne seule n’y parvient pas, on ajoute du monde à la manœuvre, mais alors on sera toujours censé naviguer avec cet équipage « minimum ».

L’essai de flottabilité se fait avec l’équipage maximum à bord. Ce bateau traditionnel disposant d’une flottabilité assez faible, les critères sont tout juste respectés… Remarquez à l’avant le volume gonflable qui, mal saisi, ne remplit pas complètement son rôle.

Après que le bateau a été re-dres-sé et qu’une personne d’un poids d’au moins 75 kg est remontée à bord, le bateau doit flotter avec suffisamment de franc-bord résiduel pour permettre son assèchement par pompage ou écopage. À noter que la position longitudinale de cette personne embarquée peut être optimisée pour obtenir ce franc-bord résiduel.

Le principal inconvénient de ce test est la nécessité d’une profondeur d’eau suffisante, c’est-à-dire supérieure au tirant d’air du bateau gréé. Or pour réaliser l’essai dans des conditions de sécurité satisfaisantes, il est préférable de le faire dans un lieu abrité, voire à proximité d’un ponton. Si ces conditions ne sont pas réunies, il est possible de faire deux tests de redressement – ce que nous avons fait avec les bateaux de Skol ar Mor – : le premier sans mât, bateau chaviré à 180 degrés ; le second bateau gréé chaviré à 90 degrés. Certes ce n’est pas conforme à la lettre de la norme, mais un mât en bois ayant une flottabilité positive, il facilite plutôt le redressement tant qu’il est sous la flottaison. On se place alors dans une configuration plus contraignante.

Le second test consiste à vérifier la flottabilité du bateau envahi et chargé après s’être assuré que le niveau de l’eau est le même à l’intérieur et à l’extérieur. S’il est nécessaire d’équilibrer ces deux niveaux, on fait gîter jusqu’à mettre le plat-bord dans l’eau. Une fois l’équipage, jusqu’au nombre limite de personnes, remonté à bord, le bateau doit flotter avec une assiette approximativement horizontale pendant au moins 5 minutes, avec pas plus du tiers du pont ou du livet submergé. Il est conseillé de prendre des photos et de rédiger un compte-rendu détaillé. Cela peut être utile, en particulier si le bateau est impliqué un jour dans un accident.

Outre le fait de vérifier la correspondance aux normes, ces essais sont également la meilleure façon d’être préparé à un chavirage, événement qui arrive souvent sans pré-venir. Cela permet par exemple de découvrir des problèmes, même sur un bateau de série : la barre ou les planchers qui partent en flottant, la dérive qui rentre dans son puits, le mât qui s’échappe de son emplanture, l’écope qui est trop petite – à noter au passage qu’un seau en toile est très utile à bord –, etc. Cela permet aussi d’apporter des améliorations : adoption de quilles de bouchain qui permettront la pré-hension au moment de redresser, perçage dans la dérive pour la doter d’un erseau permettant de la sortir du puits par l’extérieur, ajout de réserves de flottabilité…

Nos connaissances autour des voiliers monocoques non pontés de moins de 6 mètres de long étant désormais précises, nous traiterons dans un prochain article des autres cas : bateaux creux de plus de 6 mètres, voiliers ayant une raideur à la toile suffisante pour réduire le risque de chavirage, canots d’aviron, bateaux à moteur…

 

3. Les bateaux auxquels ça ne devrait pas arriver…

La norme iso 12217 permet d’évaluer la conformité d’un voilier par un essai de « raideur à la toile », en partant du principe que si le bateau est suffisamment stable, le risque de chavirage devient faible, voire très faible vis-à-vis de la catégorie de conception envisagée. Canots à misaine, chaloupes sardinières, sinagos, vaquelottes, pointus et autres peuvent entrer dans ce cadre, en général sans ajout de flottabilité. Pour des bateaux plus petits ou plus légers, on exige des volumes de flottabilité dans le but de faire flotter suffisamment le bateau chaviré pour que son équipage puisse attendre à bord des secours.

Le sloup à corne Kerhor, canot creux construit au chantier Bégoc de Saint-Pabu, illustre bien ici le critère de raideur à la toile.

Le test de raideur à la toile con-sis-te à vérifier que l’effort du vent sur les voiles n’entraîne ni une gîte supérieure à 45°, ni le remplissage du bateau. Le moment nécessaire pour incliner le bateau est déterminé de façon expérimentale avec un dynamomètre, ou calculé à partir du plan de formes et d’un devis de poids idéalement validé par une expérience de stabilité. On calcule l’effet du vent sur les voiles à l’aide d’une formule qui implique la surface de voilure, la position du centre de voilure et celle du centre- de dérive, ainsi que la vitesse du vent.

Pour les bateaux dotés de réserves de flottabilité, cette vitesse est de 6 m/s en catégorie D (vent maxi de force 4), et de 11 m/s en catégorie C (vent maxi de force 6). Pour les bateaux de plus de 6 m sans réserves de flottabilité, les vitesses de vent sont portées à 8 et 13 m/s. La norme offre la possibilité de fai-re le calcul avec une voilure arisée à condition que celle-ci reste supérieure aux deux tiers de la voilure complète au près. Il faut alors l’in-diquer dans le manuel du pro-priétaire.

La « 12217 » est donc assez souple-, mais elle souffre d’un gros défaut : son application plutôt com-plexe et les calculs qu’elle nécessite obligent à solliciter les servi-ces d’un architecte naval.

CANOTS A MOTEUR ET EMBARCATIONS D’AVIRON DANS UNE MÊME FAMILLE

Outre ces bateaux, d’autres types d’unités dans l’esprit qui nous intéresse méritent d’être examinés, comme les voiliers pontés. Pour eux, en catégories A et B, la norme 12217 impose des critères assez sévères pour permettre au bateau de survivre à une grosse déferlante. Les voiliers à franc-bord modéré – comme souvent les yachts classiques – et à lest intérieur – le cas de nombreux anciens bateaux de travail – peuvent donc se voir imposer une catégorie de conception moins élevée qu’un voilier moderne de taille équivalente.

La norme 12217 s’intéresse aus-si aux canots à moteur et aux em-barcations d’aviron, qu’elle réunit dans une même famille, ce qui est d’ailleurs fâcheux car l’esprit dans lequel ces bateaux sont utilisés est bien différent. Les cas possibles étant trop nombreux pour qu’il soit envisageable de tous les présenter, nous avons choisi d’illus-trer un exemple particulier, en l’occur-rence les bateaux non pontés de moins de 6 m de long à moteur hors-bord.

S’il mesure moins de 4,80 m, un canot doit avoir un franc-bord minimal en charge de 20 cm en catégorie D. Au-delà de 4,80 m, le franc-bord croît linéairement jusqu’à atteindre 25 cm pour une unité de 6 m. En catégorie C, le franc-bord doit être supérieur à 30 cm. Dans tous les cas, le franc-bord à l’étrave est 15 % plus élevé que le franc-bord minimum requis.

Test de chargement désaxé sur une Sorine, plate en contre-plaqué.

 

pour tester la stabilité à l’état envahi de la Sorine, on a suspendu au tiers avant du plat-bord une gueuse en fonte de 40 kg.

Pour l’essai de « chargement dé-s-axé », un premier équipier (85 kg) s’assoit en abord, puis un deuxiè-me, etc., chacun occupant un cer-cle de 40 cm de diamètre. Quand il n’y a plus de place, on s’assoit davantage vers le milieu du bateau, et ainsi de suite jusqu’à l’équipa-ge maximum. Sur un petit bateau, c’est souvent le troisième équipier qui pose problème, car la gîte devient trop importante, ce qui oblige à limiter l’équipage maximum à deux personnes. Au final, le franc-bord doit être au minimum de 10 mm en catégorie D et de 100 mm en catégorie C, avec un angle de gîte maximum de 29,3° pour un bateau de 3 m, 26,9° pour 4 m, 24,7° pour 5 m… Ces critères favorisant nettement les « cais-ses à savon », nos bateaux traditionnels peuvent être vite pénalisés. Noter enfin que la norme, très simplifiée ici, permet d’interdire, physiquement ou par des plaques indicatrices, certaines zones du bateau.

Pour les essais « bateau envahi », une fois le moteur remplacé par une masse métallique équivalente puis les niveaux d’eau intérieur et extérieur équilibrés, une personne doit être en mesure de se tenir debout au milieu du bateau. On fait ensuite un second test avec l’équipage remplacé par des poids, à savoir 60 kg + 15 CL – quinze multipliés par le nombre maximal de personnes à bord (CL) exprimé en kilos – en catégorie C, et 50 kg + 10 CL en catégorie D. Pour tester la stabilité à l’état envahi, on enlève les poids précédents et on accroche au tiers avant puis au tiers arrière du plat-bord un poids de 6 kg par personne constitutive de l’équipage maximum, l’angle de gîte ne devant pas dépasser alors 45°.

Ces tests ont comme conséquence principale de restreindre l’équipage maximum autorisé. Ainsi, il est courant de définir une capacité en nom-bre de personnes selon la catégorie de conception, par exemple C3 ou D5… Attention, quand les poids d’es-sais sont dans l’eau, il faut les « alourdir » pour compenser leur flottabilité propre (15 % en plus pour de l’acier par exemple).

La vaquelotte Dranguet II fait l’objet d’un test de stabilité pour valider la position de son centre de gravité.

Quant aux embarcations d’aviron, elles sont considérées comme « non-voiliers » par la norme 12217. Un bateau en construction traditionnelle, donc relativement lourd, devrait satisfaire le critère de chargement désaxé avec un équipage res-treint. Et, si cela ne marche pas, on peut l’assimiler à un canot voile-aviron à condition de démontrer qu’une fois chaviré, on peut le redresser puis le vider pour repartir. L’essentiel est ainsi de prévoir, ou-tre des volumes de flottabilité, de bonnes prises sur la coque. En Fran-ce (Division 240), un bateau d’aviron en mer peut na-viguer jus-qu’à 2 milles d’un abri et jusqu’à 6 milles s’il navigue de conserve avec un autre bateau et est équipé d’une vhf.

Enfin, la norme 12217 ne s’applique pas aux annexes de moins de 2,50 m – au-dessus, elles relèvent des mêmes règles que les bateaux à moteur ou d’aviron. Mais le bon sens vous fera les doter tout de même d’un minimum de réserves de flottabilité, au moins pour que l’équipage puisse s’accrocher à la coque en cas de chavirage. Rap-pelons que les annexes peu-vent servir à moins de 300 m d’un abri ou du bateau porteur. 

Précision : la norme 12217 est un document de 250 pages. Les indications de cette série d’articles ont pour seul objet d’en présenter la méthode sur des bateaux à caractère traditionnel et ne peuvent servir en aucun cas de référence pour des essais officiels.