Les multicoques de compétition sont les tremplins à l'utilisation de nouvelles techniques de construction. Les matériaux composites qui permettent d'allier une plus grande légèreté tout en conservant une bonne rigidité et une résistance importante, rentrent très largement dans la construction de ces bateaux.

Le milieu marin réserve cependant beaucoup d'inconnues à l'architecte quant aux efforts véritablement appliqués à une structure de bateau livrée à l'assaut des vagues et du vent. Pour la construction du trimaran Formule 40 Biscuits CANTREAU skippé par Jean Le Cam, CDK Composites décide de s'associer à l'IFREMER avec le soutien de l'ANVAR pour mettre en place un programme d'étude et de recherche sur une
plate-forme de multicoque de compétition.

Le programme porte notamment sur une amélioration de la connaissance des efforts que subit un multicoque, et sur le comportement au vieillissement accéléré (compétition) d'une structure composite complexe. L'association repose sur les compétences de deux partenaires sérieux : CDK maîtrise parfaitement les techniques de construction de pièces en matériaux composites — utilisation de fibres de verre, kevlar et carbone, réalisation de pièces sous vide et cuisson par moules chauffants ; IFREMER grâce à son potentiel scientifique, réalise les essais de matériaux, l'acquisition de mesures sur le bateau et l'analyse des résultats sur ordinateur.

Ce programme s'étale sur deux ans. En janvier 1986 commence la construction du bateau. Biscuits CANTREAU est un trimaran à foils escamotables de 12,18 m de long, 8,6 m de large et porte jusqu'à 180 m² de voiles. Il doit être capable de naviguer sur un flotteur à plus de 20 nœuds. Les coques sont réalisées en sandwich mousse PVC, tissus de kevlar et de carbone, les bras en sandwich de balsa, tissus de verre et de carbone. Toutes les pièces sont stratifiées en résine époxy et polymérisées sous vide permettant d'obtenir des gains de poids importants (le taux de résine en poids dans le stratifié varie entre 30 et 35 % suivant les fibres).

Parallèlement à la construction, l'étude d'instrumentation est faite, en étroite collaboration entre les architectes — Marc Van Peteghem et Vincent Lauriot-Prevost —, le constructeur et l'IFREMER. Des tests mécaniques aux laboratoires de l'IFREMER confirment la bonne tenue des matériaux utilisés (la fibre de carbone permet, pour une densité de stratifié de 1,5, des résistances jusqu'à 100 kg/mm²). L'approche du problème montre que les éléments les plus importants à instrumenter sont un flotteur et les bras de liaison. Le principe des jauges de déformation collées sur le stratifié est retenu et finalement 160 jauges de déformation seront posées et câblées pour obtenir un bon reflet des efforts auxquels est soumise la structure. L'acquisition de données sera faite par une centrale de mesure active ORION (de ENERTEC Schlumberger). Une vérification des jauges et mise à zéro sont effectuées, des efforts statiques simples sont appliqués en certains points de la structure pour simuler un étalonnage des réactions de la structure. Enfin des campagnes d'essais réels en mer commencent, elles ont lieu pendant les courses et au cours de bancs d'essais particuliers où le bateau est fortement sollicité suivant des schémas répétés plusieurs fois. La grande difficulté dans ce genre d'étude réside dans le fait qu'on ne connaît pas avec certitude les conditions qui sollicitent au maximum la structure.

Actuellement, avant une nouvelle année d'essais, l'IFREMER dépouille et fait une analyse des relevés sur ordinateurs pour obtenir, histogrammes, moyennes,
écarts-types, valeurs crêtes, spectres de fréquences et d'amplitudes, pour les différentes jauges ainsi que les courbes combinées de jauges associées (Lissajous), et cela suivant différentes allures de navigation.

Cette année des essais vont reprendre pour contrôler s'il y a un vieillissement caractéristique de la structure avec une perte quelconque de rigidité. Ils seront en outre complétés par des mesures sur la mature et le gréement. La synthèse de ces deux années d'études, en nous apportant des pécisions sur le comportement du bateau en mer, doit nous permettre d'affiner les bases de calculs utilisées pour déterminer l'échantillonnage de construction des bateaux ultérieurs et ainsi gagner dans la course contre le poids inutile.