Savoir faire et compétences. Nous utilisons le vecteur sportif pour communiquer nos valeurs et apporter des solutions à la problématique énergétique

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



Les innovations

Nouvelle géométrie

- 2 ensembles arrières au lieu d’un seul

- changement d’appuis: triangle isocèle triangle rectangle => meilleur comportement dynamique (gîte, etc)


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


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


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


Les innovations

Flotteurs à géométrie variable


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)


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


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


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


DESIGN TEAM


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


DESIGN TEAM


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


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





Optimisation de la mise en oeuvre


Optimisation des assemblages





l’HydroptèreHydroptère Suisse

Modélisation structurelle






Immersion des foils



Déformation de la plateforme






Phénomène de cavitation


Expérimentation


Amélioration des profils


Une collaboration bénéfique


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




Calculer une carte des vitesses optimales du bateau à partir des plans

Simulateur




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 ?

Documents

Savoir faire et compétences. Nous utilisons le vecteur sportif pour communiquer nos valeurs et apporter des solutions à la problématique énergétique