savoir faire et compétences. nous utilisons le vecteur sportif pour communiquer nos valeurs et...
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Savoir faire et compétences
Nous utilisons le vecteur sportif pour communiquer nos valeurs et apporter des solutions à la problématique énergétique.
Notre projet est constitué de 3 volets …
Qui sommes-nous?
Multiplicateur d’énergie
1- Hydroptère.ch
Emblème des engins de vitesse, l’Hydroptere.ch est une plateforme technologique qui a pour
objectif de moderniser le monde de la voile et de valider le concept innovant de bateaux
volants. Déjà détenteur des 3 records lémaniques.
2 - Hydro Cup
La petite America’s Cup, ou « Championnat du monde des Class C », existe depuis 1961. Elle
symbolise depuis ses débuts la recherche fondamentale et le développement technologique, à
une échelle humaine.
3 - HYDROcontest
Le défi des Grandes Ecoles s’adresse au monde académique. Il propose un défi rassembleur et
utile, offre une plateforme de recherche et débouche sur un prix prestigieux. Il détient un
potentiel commercial réel dans un secteur bénéfique pour l’environnement.
HYDROcup
Participation à la petite
Coupe de l’America, pour
confronter l’excellence
technologique actuelle à
notre savoir-faire acquis
sur les hydroptères.
Bénéficier d’une nouvelle
plateforme pour consolider
et étoffer nos
connaissances.
L’HYDROptere.ch
Emblème de la vitesse et
de l’utilisation adéquate
de la technologie.
Il sert à tester des
géométries et des
comportements dans des
conditions réelles variées,
en vue de la conception
des bateaux du futur.
HYDROcontest
faire connaître au plus grand
nombre ce concept à travers
un concours d’étudiants en
vue de concevoir des bateaux
plus respectueux de
l’environnement
EN RÉSUMÉ
L’histoire, l’expérience
L’HydroptèreLe principe
Principe
l’Hydroptère : un bateau volant…
Foils : surface mouillée donc trainée limitée
Auto-stable : Configuration des foils en “V”
Empennage : safran en “T”
Ballasts : plus de stabilité et de puissance
Carènes planantes à redan : permettent au bateau de rebondir au lieu de s’arrêter (dès 2004)
L’Hydroptère
Problématiques rencontrées avec l’Hydroptère
Ruptures: efforts mal connus
Dynamique du vol: difficulté de maintenir une vitesse élevée avec de la mer
→ arrêts lors des touchés→ enfournements sévères
Hautes vitesses: problème de la cavitation
Polyvalence: bateau très rapide en vol mais fortement pénalisé dès que posé
1- L’histoire
l’Hydroptère
Performances
Records de vitesse à la voile
Record absolu de vitesse à la voile obtenu en 2009 avec 51.33kts(battu depuis par les kitesurfs)
Record de vitesse à la voile sur 1 mile nautique obtenu en 2009 avec 50.17kts, toujours en vigueur
Ces records ont été obtenus principalement grâce aux travaux sur les profils des foils, du safran et du plan porteur, ainsi que les améliorations aérodynamiques, travaux menés par le design team d’Hydroptère Suisse SA.
1- L’histoire
Le présent
l’Hydroptère.ch2- Le présent
Naissance de la nouvelle génération de bateaux
l’Hydroptère.ch
Catamaran de 35 pieds à foils.
L’idée est de conserver nos acquis en terme de vol tout en travaillant sur nos points faibles :
- La polyvalence dans les vents faibles à modérés.- Le comportement dans la mer formée.
L’Hydroptère.ch a été dessiné et conçu par les ingénieurs du design team avec la consultation des papés qui ont conçu l’Hydroptère, les calculs structures étant réalisés par le bureau HDS à Brest.
Son principal objectif est d’avoir été pensé comme un bateau laboratoire muni de capteurs permettant d’analyser le comportement et les efforts sur les différentes parties du voilier.
Fiche technique
Ensembles arrière relevables
Carène planante
Foil
Réglages des foils
Coqueron central
Flotteur
l’Hydroptère.ch2- Le présent
l’Hydroptère.ch2- Le présent
Les innovations
Nouvelle géométrie
- 2 ensembles arrières au lieu d’un seul
- changement d’appuis: triangle isocèle triangle rectangle => meilleur comportement dynamique (gîte, etc)
l’Hydroptère.ch2- Le présent
Les innovations
Ensembles arrières relevables
- Capacité de relever à moitié ou complètement chaque ensemble safran-plan porteur
- Réglage de l’incidence du plan porteur par pivotement de l’ensemble
- Démultiplication variable pour une meilleure sensibilité
l’Hydroptère.ch2- Le présent
Les innovations
Réglage des foils
- Capacité de déployer ou non les foils (dérive pour le petit temps)
- 3 configurations : dérive, foil sous le vent ou les 2 foils
- Réglage du dièdre et de l’incidence
Un foil avec différents angles de réglage
l’Hydroptère.ch2- Le présent
Les innovations
Flotteurs à géométrie variable
- Fermé: lignes tendues, traînée minimale en mode archimédien
- Ouvert: surface planante et redan, ressource lors d’impacts en vol, surface mouillée limitée
Carène fermée
Carène ouverte
l’Hydroptère.ch2- Le présent
Les innovations
Flotteurs à géométrie variable
l’Hydroptère.ch2- Le présent
La mise à l’eau
8 octobre 2010, à St Sulpice
1ères navigations
1 mois en 2010: premières pointes à plus de 25kts.
6 mois en 2011: programme scientifique + programme sportif en parallèle (records Lémaniques)
l’Hydroptère.ch2- Le présent
Les records
Record du kilomètre sur le Léman31.46kts (ancien record à 25.6)
Record de l’heure sur le Léman25.6kts (ancien record à 19.5)
Ruban bleu 4h45 (précédent 4h53)
Hydro Cup2- Le présent
Little America’s cup : dessin de class C
Dessin de 2 bateaux pour participer à la petite coupe de l’América
Collaboration avec VPLP et HDS
Volonté de confronter notre savoir faire en course bord à bord avec des teams bien ancrés dans la série
Nouveau challenge : faire voler un bateau qui doit entrer dans une box rule
Mettre un pied dans la conception des ailes rigides
Début de la conception au printemps 2013
Hydro Cup2- Le présent
Little America’s cup : résultats
2 bateaux et 2 ailes
Fabrication au chantier Décision, assemblage par nos techniciens
Utilisation du TPT : gain de poids
Mise à l’eau en juin
Participation à la finale de la petite Coupe
Objectifs atteints : 2ème et 5ème du classement final, avec des bateaux volants
En cours
HydroContest3- En cours
HydroContest
Concours des grandes écoles de bateaux moteur électrique
Bateau le plus rapide pour une puissance et un chargement donné
Fabrication d’un kit de départ, plan et pièces à disposition des étudiants
1ère édition en juillet 2014 à Lausanne
Volonté de faire travailler les écoles et les futurs ingénieurs sur la problématique du transport maritime
Tender à foils3- En cours
Bateau à moteur à foil
Gain de consommation (30%)
Confort dans les vagues, équipage au sec
40 pieds, 6T, 2 moteurs de 220cv
vitesse max 45kts
foils escamotables intégrés
prototype en 2014 puis commercialisation
mise en place d’une structure de travail :VPLP : architecture navaleHDS : calculs structuresLADIDA : designVolvo : motorisationConcepteurs hydrauliquesCDK et C3 : chantiers
Simulateur3- En cours
Simulateur3- En cours
Objectifs
–Offrir une plateforme de développement - réalité virtuelle
–Approche statique et dynamique
–Introduire un modèle de vague pour la simulation dynamique
–Prédire les efforts dynamiques pour le dimensionnement de l’ensemble du bateau
–Dessin, analyse de performances et optimisation de tout type de bateau : voilier, multicoque, foiler, à moteur…
Les compétences
Hydroptère Suisse SA3- Les
compétences
Jérémie LAGARRIGUECEO
Formation: Ingénieur
Spécialisation:Direction générale : gestion budgétaire, planification et avenir de la société
Suivi des projets de par sa formation d’ingénieur
Navigant sur tout type de bateau
Trouver des idées pour le futur
DIRECTION
Hydroptère Suisse SA3- Les
compétences
Stéphane DYENResponsable bureau d’études, CFD
Formation: Ecole Polytechnique ParisMaster génie mécanique EPFL
Spécialisation:Calcul numérique des écoulements :-Cavitation sur les profils-Optimisation des appendices-Calculs de coques-Optimisation profil de mât, aéro globale plateforme-Calcul sur les voiles + plateforme
Stabilité en vol
Planification, budget
CAO : dessin, mise en plan (CATIA)
DESIGN TEAM
Hydroptère Suisse SA3- Les
compétences
Davy MOYONRecherche, structure, écoulements
Formation: Ecole Polytechnique ParisGénie mécanique Ponts&Chaussés Paris
Spécialisation:Calculs structures :-Détermination des efforts-Dimensionnement global des produits-Phénomène de flutter
Calcul numérique des écoulements :-Cavitation sur les profils-Optimisation des appendices
Electronique-Informatique :-Mise en place et développement de systèmes de mesures embarquées
CAO : dessin, mise en plan (CATIA)
DESIGN TEAM
Hydroptère Suisse SA3- Les
compétences
Daniel SCHMAEHResponsable fabrication, matériaux
Formation: Master génie des matériaux EPFL
Spécialisation:Matériaux :-Connaissance des matériaux-Techniques de mise en œuvre-Dimensionnement pièces composites
Prototypage :-Conception et dessin de systèmes-Mise en œuvre
Suivi de chantier, planification
CAO : dessin, mise en plan (CATIA)
DESIGN TEAM
Hydroptère Suisse SA3- Les
compétences
Yves COURVOISIERDéveloppement simulateur
Formation: Doctorat en mathématiques – Université de Genève
Spécialisation:Développement du simulateur :-Programmation-Schémas numériques-Modèles physiques-Optimisation
Analyse de données et de performances
Matlab, Fortran, C, C++, Maple…
DESIGN TEAM
Hydroptère Suisse SA3- Les
compétences
Florent GAILLARDResponsable Communication et Partenariats
Angélique MENDESCommunication - HydroContest
Communication, technique
Guillaume COYONResponsable technique Hydroptère.ch
Gael LEDOUXResponsable technique Class C
Hydroptère Suisse SA3- Les moyens
Bureau
Open Space au parc scientifique de l’EPFL
Nombreuses salles de réunion à disposition de 5 à 70 personnes
Bateaux
L’Hydroptère.ch, voilier laboratoire de 35 pieds
2 Class C, catamarans à aile rigide de 7.5m
Zodiac professionnel longueur 6.5m, 150cv
Informatique
1 serveur8 stations de travail windows/linux
1 serveur de calcul avec 16 processeurs et 24 GB de ram
Liaison au réseau internet via l’EPFL
Logiciels
CAO : CATIA V5
CFD : FineMarine (Numeca)Visualisation avec Paraview
Windows 7, Microsoft OfficePlanification sous Microsoft Project
Collaborations, facilités
Partenariat avec l’EPFL :-Possibilité de travailler avec les spécialistes de nombreux domaines dans les laboratoires-Travaux d’étudiants encadrés envisageables
Chantier Décision :-Spécialiste des travaux composites-Alinghi, Solar Impulse…
North TPT :-Composites fins, procédés de lamination
VPLP : architecture navale
HDS : calculs structures…
Collaboration Hydroptère Suisse-EPFL
Material optimizationHydrodynamicsCavitation studies
Video-imaging Structural modelization
Repousser les limites sur l’eau
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Material optimizationHydrodynamicsCavitation studies
Video-imaging Structural modelization
Repousser les limites sur l’eau
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Optimisation de la mise en oeuvre
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Optimisation des assemblages
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Material optimizationHydrodynamicsCavitation studies
Video-imaging Structural modelization
Repousser les limites sur l’eau
l’HydroptèreHydroptère Suisse
Modélisation structurelle
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Material optimizationHydrodynamicsCavitation studies
Video-imaging Structural modelization
Repousser les limites sur l’eau
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Immersion des foils
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Déformation de la plateforme
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Material optimizationHydrodynamicsCavitation studies
Video-imaging Structural modelization
Repousser les limites sur l’eau
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Phénomène de cavitation
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Expérimentation
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Amélioration des profils
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Une collaboration bénéfique
Projets de rechercheHydroptère Suisse
Simulation
CFD
Expertise RANS
–Logiciels utilisés :ANSYS CFX : calculs fluide RANS, logiciel complet et universel, utilisé chez nous pour les calculs aérodynamiques, hydrodynamiques, cavitation, calculs dynamiques, jusqu’en 2011
FineMarine (Numeca) : calculs fluide RANS, logiciel spécifique pour le domaine maritime, utilisé chez nous depuis 2011 pour les calculs aéro et hydrodynamiques, y compris avec cavitation et surface libre
-Moyens de calcul :Tour avec 16 cœurs, permettant des calculs parallèles jusqu’à 6-8 millions de cellules
Possibilité d’utilisation de la puissance de calcul de l’EPFL
CFD
Expertise RANS
–Calculs aérodynamiques : voiles, plateforme complète
CFD
Expertise RANS
–Calculs hydrodynamiques statiques : coques, appendices
CFD
Expertise RANS
–Calculs hydrodynamiques : cavitation (validation avec maquette en tunnel de cavitation)
CFD
Expertise RANS
–Calculs dynamiques : dessin des carènes avec analyse du comportement à l’impact
CFD
Expertise RANS
–Calculs dynamiques : décollage et comportement dynamique
CFD
Développements
–Calcul par ligne portante : permet d’obtenir rapidement les efforts d’une voile ou d’un appendice 3D
–Code panneau : intermédiaire entre la ligne portante et le calcul RANS, très intéressant dans le cas des flotteurs
–Intégration de ces outils dans le simulateur
Simulateur
Simulateur
Simulateur
Objectifs
–Offrir une plateforme de développement - réalité virtuelle
–Approche statique et dynamique
–Introduire un modèle de vague pour la simulation dynamique
–Prédire les efforts dynamiques pour le dimensionnement de l’ensemble du bateau
–Dessin, analyse de performances et optimisation de tout type de bateau : voilier, multicoque, foiler, à moteur…
Simulateur
Logiciel
–C++
–Interface utilisateurs avec WxWidgets, volonté de migrer vers Qt
Simulateur
Simulation statique - VPP
VPP = Velocity Prediction Program
Définition simple et rapide d’une géométrie
Simulateur
Simulation statique - VPP
VPP = Velocity Prediction Program
Définition simple et rapide d’une géométrie
Calculer une carte des vitesses optimales du bateau à partir des plans
Simulateur
Simulation statique - VPP
VPP = Velocity Prediction Program
Définition simple et rapide d’une géométrie
Calculer une carte des vitesses optimales du bateau à partir des plans
PROBLEME D’OPTIMISATION
Simulateur
Polaires
Simulateur
Simulateur
Météo
Simulateur
Simulation dynamique
Résolution des équations du mouvement
méthodes d’Euler
real time
Simulateur
Simulation dynamique
Simulateur
Validation
Comparaison avec les simulations dynamiques CFD
Comparaison des polaires avec les polaires enregistrées sur les bateaux
Comparaison des efforts avec les mesures faites sur l’Hydroptère.ch
Questions ?