Savoir faire et compétences

Notre projet est constitué de 3 volets … Qui sommes-nous? Multiplicateur d’énergie Logo + origine Les études sur l’Hydroptère nos valeurs nous ont amené à…. Dans nos projets de recherche nous avons notament l’Hydroptere… Nous utilisons le vecteur sportif pour communiquer nos valeurs et apporter des solutions à la problématique énergétique. Notre projet est constitué de 3 volets …

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. Exploration Confrontation, se mesurer Promotion / partage Rechercher et trouver des technologies pour demain la gestion des défis la recherche de performances la capacité d’innovation la mise en valeur des talents individuels et collectifs et l’engagement de tout temps dans des projets technologiques d’avenir Core values Recherche des déplacement hydro aérien à but environnementale Innovation aux services de la performance dans un but environnementale Gestion des défis et Promotion des technologies du futur Persévérance Emulation / partage / découvreur /

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. Exploration Confrontation, se mesurer Promotion / partage Rechercher et trouver des technologies pour demain la gestion des défis la recherche de performances la capacité d’innovation la mise en valeur des talents individuels et collectifs et l’engagement de tout temps dans des projets technologiques d’avenir Core values Recherche des déplacement hydro aérien à but environnementale Innovation aux services de la performance dans un but environnementale Gestion des défis et Promotion des technologies du futur Persévérance Emulation / partage / découvreur /

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. Exploration Confrontation, se mesurer Promotion / partage Rechercher et trouver des technologies pour demain la gestion des défis la recherche de performances la capacité d’innovation la mise en valeur des talents individuels et collectifs et l’engagement de tout temps dans des projets technologiques d’avenir Core values Recherche des déplacement hydro aérien à but environnementale Innovation aux services de la performance dans un but environnementale Gestion des défis et Promotion des technologies du futur Persévérance Emulation / partage / découvreur /

EN RÉSUMÉ L’HYDROptere.ch HYDROcup HYDROcontest 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. 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. 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 Exploration Confrontation, se mesurer Promotion / partage Rechercher et trouver des technologies pour demain la gestion des défis la recherche de performances la capacité d’innovation la mise en valeur des talents individuels et collectifs et l’engagement de tout temps dans des projets technologiques d’avenir Core values Recherche des déplacement hydro aérien à but environnementale Innovation aux services de la performance dans un but environnementale Gestion des défis et Promotion des technologies du futur Persévérance Emulation / partage / découvreur /

L’histoire, l’expérience 7

L’Hydroptère Le 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) 8

L’Hydroptère 1- L’histoire 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 9

l’Hydroptère 1- L’histoire Fiabilisation: 10 ans pour découvrir un nouveau monde Ruptures:  mise en place d’un système de mesure embarqué  ecrêteurs d’efforts sur les foils Dynamique du vol: développement d’un 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- L’histoire 10

l’Hydroptère 1- L’histoire 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. 11

Le présent 12

l’Hydroptère.ch 2- 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.

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

l’Hydroptère.ch 2- 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) 2- Le présent 15

l’Hydroptère.ch 2- 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 2- Le présent 16

l’Hydroptère.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 l’incidence Un foil avec différents angles de réglage 17

l’Hydroptère.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 d’impacts en vol, surface mouillée limitée 2- Le présent Carène fermée Carène ouverte 18

l’Hydroptère.ch 2- Le présent Les innovations  Flotteurs à géométrie variable 2- Le présent 19

l’Hydroptère.ch 2- Le présent La mise à l’eau 1ères navigations 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) 20

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

Hydro Cup 2- 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 22

Hydro Cup 2- 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 23

En cours 24

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 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 25

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 d’une structure de travail : VPLP : architecture navale HDS : calculs structures LADIDA : design Volvo : motorisation Concepteurs hydrauliques CDK et C3 : chantiers 26

Simulateur 3- En cours 27

Simulateur Objectifs 3- En cours 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… 28

Les compétences 29

Hydroptère Suisse SA DIRECTION 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 d’ingénieur Navigant sur tout type de bateau Trouver des idées pour le futur 30

Hydroptère Suisse SA DESIGN TEAM 3- Les compétences Stéphane DYEN Responsable bureau d’études, 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) 31

Hydroptère Suisse SA DESIGN TEAM 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) 32

Hydroptère Suisse SA DESIGN TEAM 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) 33

Hydroptère Suisse SA DESIGN TEAM 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… 34

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

Hydroptère Suisse SA 3- Les moyens Bureau Bateaux Informatique 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 serveur 8 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 Office Planification 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 … 36

Collaboration Hydroptère Suisse-EPFL

Repousser les limites sur l’eau Hydroptère Suisse Projets de recherche Repousser les limites sur l’eau Structural modelization Hydrodynamics Cavitation studies Material optimization Video-imaging

Repousser les limites sur l’eau Hydroptère Suisse Projets de recherche Repousser les limites sur l’eau Structural modelization Hydrodynamics Cavitation studies Material optimization Video-imaging

Optimisation de la mise en oeuvre Hydroptère Suisse Projets de recherche Optimisation de la mise en oeuvre 40

Optimisation des assemblages Hydroptère Suisse Projets de recherche Optimisation des assemblages 41

Repousser les limites sur l’eau Hydroptère Suisse l’Hydroptère Repousser les limites sur l’eau Structural modelization Hydrodynamics Cavitation studies Material optimization Video-imaging

Modélisation structurelle Hydroptère Suisse Projets de recherche Modélisation structurelle

Repousser les limites sur l’eau Hydroptère Suisse Projets de recherche Repousser les limites sur l’eau Structural modelization Hydrodynamics Cavitation studies Material optimization Video-imaging

Hydroptère Suisse Projets de recherche Immersion des foils 45

Hydroptère Suisse Projets de recherche 46

Déformation de la plateforme Hydroptère Suisse Projets de recherche Déformation de la plateforme 47

Repousser les limites sur l’eau Hydroptère Suisse Projets de recherche Repousser les limites sur l’eau Structural modelization Hydrodynamics Cavitation studies Material optimization Video-imaging

Phénomène de cavitation Hydroptère Suisse Projets de recherche Phénomène de cavitation 49

Hydroptère Suisse Projets de recherche Expérimentation

Amélioration des profils Hydroptère Suisse Projets de recherche Amélioration des profils

Une collaboration bénéfique Hydroptère Suisse Projets de recherche Une collaboration bénéfique

Simulation

CFD Expertise RANS Logiciels utilisés : Moyens de calcul : 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 54

CFD Expertise RANS Calculs aérodynamiques : voiles, plateforme complète 55

CFD Expertise RANS Calculs hydrodynamiques statiques : coques, appendices 56

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

CFD Expertise RANS Calculs dynamiques : dessin des carènes avec analyse du comportement à l’impact 58

CFD Expertise RANS Calculs dynamiques : décollage et comportement dynamique 59

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 60

Simulateur Simulateur 61

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… 62

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

Simulateur Simulation statique - VPP VPP = Velocity Prediction Program Définition simple et rapide d’une géométrie 64

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 65

PROBLEME D’OPTIMISATION 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 66

Simulateur   67

Simulateur Polaires 68

Simulateur Météo 69

Simulateur Simulation dynamique Résolution des équations du mouvement méthodes d’Euler real time 70

Simulateur Simulation dynamique 71

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 72

Questions ?