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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.

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1 Savoir faire et compétences

2 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 dénergie

3 1- Hydroptère.ch Emblème des engins de vitesse, lHydroptere.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.

4 2 - Hydro Cup La petite Americas Cup, ou « Championnat du monde des Class C », existe depuis Elle symbolise depuis ses débuts la recherche fondamentale et le développement technologique, à une échelle humaine.

5 3 - HYDROcontest Le défi des Grandes Ecoles sadresse 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 lenvironnement.

6 HYDROcup Participation à la petite Coupe de lAmerica, pour confronter lexcellence technologique actuelle à notre savoir-faire acquis sur les hydroptères. Bénéficier dune nouvelle plateforme pour consolider et étoffer nos connaissances. LHYDROptere.ch Emblème de la vitesse et de lutilisation 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 détudiants en vue de concevoir des bateaux plus respectueux de lenvironnement EN RÉSUMÉ

7 Lhistoire, lexpérience

8 LHydroptère Le principe Principe lHydroptère : 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 sarrêter (dès 2004)

9 LHydroptère Problématiques rencontrées avec lHydroptère 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- Lhistoire

10 lHydroptère Fiabilisation: 10 ans pour découvrir un nouveau monde Ruptures: mise en place dun système de mesure embarqué ecrêteurs defforts sur les foils Dynamique du vol: développement dun simulateur de vol nouveaux flotteurs à redans Études fluides-structure (EPFL) Hautes vitesses: Etudes numériques Essais en tunnel de cavitation (EPFL-LMH) Polyvalence: tester une nouvelle géométrie (bateau laboratoire) 1- Lhistoire

11 lHydroptère 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 dHydroptère Suisse SA. 1- Lhistoire

12 Le présent

13 lHydroptère.ch 2- Le présent Naissance de la nouvelle génération de bateaux lHydroptère.ch Catamaran de 35 pieds à foils. Lidée 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. LHydroptère.ch a été dessiné et conçu par les ingénieurs du design team avec la consultation des papés qui ont conçu lHydroptère, les calculs structures étant réalisés par le bureau HDS à Brest. Son principal objectif est davoir été pensé comme un bateau laboratoire muni de capteurs permettant danalyser le comportement et les efforts sur les différentes parties du voilier.

14 Fiche technique Longueur : 10,85 m Longueur hors-tout : 15 m Largeur : 10,40 m Tirant dair : 21 m Tirant deau : 2,5 m Mât : 20 m Surface maximale des voiles : au près : 155 m² au portant : 200 m² Ensembles arrière relevables Carène planante Foil Réglages des foils Coqueron central Flotteur lHydroptère.ch 2- Le présent

15 lHydroptère.ch 2- Le présent Les innovations Nouvelle géométrie - 2 ensembles arrières au lieu dun seul - changement dappuis: triangle isocèle triangle rectangle => meilleur comportement dynamique (gîte, etc)

16 lHydroptère.ch 2- Le présent Les innovations Ensembles arrières relevables - Capacité de relever à moitié ou complètement chaque ensemble safran-plan porteur - Réglage de lincidence du plan porteur par pivotement de lensemble - Démultiplication variable pour une meilleure sensibilité

17 lHydroptère.ch 2- 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 lincidence Un foil avec différents angles de réglage

18 lHydroptère.ch 2- Le présent Les innovations Flotteurs à géométrie variable - Fermé: lignes tendues, traînée minimale en mode archimédien - Ouvert: surface planante et redan, ressource lors dimpacts en vol, surface mouillée limitée Carène fermée Carène ouverte

19 lHydroptère.ch 2- Le présent Les innovations Flotteurs à géométrie variable

20 lHydroptère.ch 2- Le présent La mise à leau 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)

21 lHydroptère.ch 2- Le présent Les records Record du kilomètre sur le Léman 31.46kts (ancien record à 25.6) Record de lheure sur le Léman 25.6kts (ancien record à 19.5) Ruban bleu 4h45 (précédent 4h53)

22 Hydro Cup 2- Le présent Little Americas cup : dessin de class C Dessin de 2 bateaux pour participer à la petite coupe de lAmérica 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

23 Hydro Cup 2- Le présent Little Americas cup : résultats 2 bateaux et 2 ailes Fabrication au chantier Décision, assemblage par nos techniciens Utilisation du TPT : gain de poids Mise à leau en juin Participation à la finale de la petite Coupe Objectifs atteints : 2 ème et 5 ème du classement final, avec des bateaux volants

24 En cours

25 HydroContest 3- En cours HydroContest Concours des grandes écoles de bateaux moteur électrique Bateau le plus rapide pour une puissance et un chargement donné Fabrication dun kit de départ, plan et pièces à disposition des étudiants 1 ère édition en juillet 2014 à Lausanne Volonté de faire travailler les écoles et les futurs ingénieurs sur la problématique du transport maritime

26 Tender à foils 3- 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 dune structure de travail : VPLP : architecture navale HDS : calculs structures LADIDA : design Volvo : motorisation Concepteurs hydrauliques CDK et C3 : chantiers

27 Simulateur 3- En cours

28 Simulateur 3- 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 lensemble du bateau –Dessin, analyse de performances et optimisation de tout type de bateau : voilier, multicoque, foiler, à moteur…

29 Les compétences

30 Hydroptère Suisse SA 3- Les compétences Jérémie LAGARRIGUE CEO Formation: Ingénieur Spécialisation: Direction générale : gestion budgétaire, planification et avenir de la société Suivi des projets de par sa formation dingénieur Navigant sur tout type de bateau Trouver des idées pour le futur DIRECTION

31 Hydroptère Suisse SA 3- Les compétences Stéphane DYEN Responsable bureau détudes, CFD Formation: Ecole Polytechnique Paris Master 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

32 Hydroptère Suisse SA 3- Les compétences Davy MOYON Recherche, structure, écoulements Formation: Ecole Polytechnique Paris Génie 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

33 Hydroptère Suisse SA 3- Les compétences Daniel SCHMAEH Responsable 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

34 Hydroptère Suisse SA 3- Les compétences Yves COURVOISIER Développement 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

35 Hydroptère Suisse SA 3- Les compétences Florent GAILLARD Responsable Communication et Partenariats Angélique MENDES Communication - HydroContest Communication, technique Guillaume COYON Responsable technique Hydroptère.ch Gael LEDOUX Responsable technique Class C

36 Hydroptère Suisse SA 3- Les moyens Bureau Open Space au parc scientifique de lEPFL Nombreuses salles de réunion à disposition de 5 à 70 personnes Bateaux LHydroptère.ch, voilier laboratoire de 35 pieds 2 Class C, catamarans à aile rigide de 7.5m Zodiac professionnel longueur 6.5m, 150cv Informatique 1 serveur 8 stations de travail windows/linux 1 serveur de calcul avec 16 processeurs et 24 GB de ram Liaison au réseau internet via lEPFL Logiciels CAO : CATIA V5 CFD : FineMarine (Numeca) Visualisation avec Paraview Windows 7, Microsoft Office Planification sous Microsoft Project Collaborations, facilités Partenariat avec lEPFL : -Possibilité de travailler avec les spécialistes de nombreux domaines dans les laboratoires -Travaux détudiants encadrés envisageables Chantier Décision : -Spécialiste des travaux composites -Alinghi, Solar Impulse… North TPT : -Composites fins, procédés de lamination VPLP : architecture navale HDS : calculs structures …

37 Collaboration Hydroptère Suisse-EPFL

38 Material optimization Hydrodynamics Cavitation studies Video-imaging Structural modelization Repousser les limites sur leau Projets de rechercheHydroptère Suisse

39 Material optimization Hydrodynamics Cavitation studies Video-imaging Structural modelization Repousser les limites sur leau Projets de rechercheHydroptère Suisse

40 Optimisation de la mise en oeuvre Projets de rechercheHydroptère Suisse

41 Optimisation des assemblages Projets de rechercheHydroptère Suisse

42 Material optimization Hydrodynamics Cavitation studies Video-imaging Structural modelization Repousser les limites sur leau lHydroptèreHydroptère Suisse

43 Modélisation structurelle Projets de rechercheHydroptère Suisse

44 Material optimization Hydrodynamics Cavitation studies Video-imaging Structural modelization Repousser les limites sur leau Projets de rechercheHydroptère Suisse

45 Immersion des foils Projets de rechercheHydroptère Suisse

46 Projets de rechercheHydroptère Suisse

47 Déformation de la plateforme Projets de rechercheHydroptère Suisse

48 Material optimization Hydrodynamics Cavitation studies Video-imaging Structural modelization Repousser les limites sur leau Projets de rechercheHydroptère Suisse

49 Phénomène de cavitation Projets de rechercheHydroptère Suisse

50 Expérimentation Projets de rechercheHydroptère Suisse

51 Amélioration des profils Projets de rechercheHydroptère Suisse

52 Une collaboration bénéfique Projets de rechercheHydroptère Suisse

53 Simulation

54 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, jusquen 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 jusquà 6-8 millions de cellules Possibilité dutilisation de la puissance de calcul de lEPFL

55 CFD Expertise RANS –Calculs aérodynamiques : voiles, plateforme complète

56 CFD Expertise RANS –Calculs hydrodynamiques statiques : coques, appendices

57 CFD Expertise RANS –Calculs hydrodynamiques : cavitation (validation avec maquette en tunnel de cavitation)

58 CFD Expertise RANS –Calculs dynamiques : dessin des carènes avec analyse du comportement à limpact

59 CFD Expertise RANS –Calculs dynamiques : décollage et comportement dynamique

60 CFD Développements –Calcul par ligne portante : permet dobtenir rapidement les efforts dune voile ou dun 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

61 Simulateur

62 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 lensemble du bateau –Dessin, analyse de performances et optimisation de tout type de bateau : voilier, multicoque, foiler, à moteur…

63 Simulateur Logiciel –C++ –Interface utilisateurs avec WxWidgets, volonté de migrer vers Qt

64 Simulateur Simulation statique - VPP VPP = Velocity Prediction Program Définition simple et rapide dune géométrie

65 Simulateur Simulation statique - VPP VPP = Velocity Prediction Program Définition simple et rapide dune géométrie Calculer une carte des vitesses optimales du bateau à partir des plans

66 Simulateur Simulation statique - VPP VPP = Velocity Prediction Program Définition simple et rapide dune géométrie Calculer une carte des vitesses optimales du bateau à partir des plans PROBLEME DOPTIMISATION

67 Simulateur

68 Polaires Simulateur

69 Météo

70 Simulateur Simulation dynamique Résolution des équations du mouvement méthodes dEuler real time

71 Simulateur Simulation dynamique

72 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 lHydroptère.ch

73 Questions ?


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