On lui a donné des ailes : le voilier le plus rapide du monde muni de la technique de mesure d’HBM

Quiconque souhaite faire « voler » son bateau sur les mers a besoin de matériaux et de constructions innovants. Dans le cadre du développement de son trimaran, l’« Hydroptère », Alain Thébault mise sur la technique de mesure de HBM afin de sonder les limites de charge possibles.

Depuis plus de 15 ans, Alain Thébault n’a qu’un seul objectif : construire le voilier le plus rapide de tous les temps. En d’autres termes, il veut faire voler un bateau, au sens propre du terme.

Record mondial en Méditerranée

4 septembre 2009 : Alain Thébault et son équipage de sept personnes filent à toute allure en rade d’Hyères sur leur trimaran « Hydroptère » de 18,28 mètres de long. Le vent relatif est si assourdissant qu’il empêche toute chance de détecter le sens du vent « naturel ». Le tourbillon d’embruns frappe l’équipage au visage telles des gifles qui claquent sans cesse. Les ailerons des foils coupent l’eau aussi dure que du béton alors que la coque s’est soulevée de plusieurs mètres hors de l’eau. L’Hydroptère « vole » à une vitesse moyenne de 51,36 nœuds (95 km/h). Record mondial. Le record précédent, établi en 2008 par Alex Caizergues en kite surf, était de 50,57 nœuds. Pour être homologué, le record doit porter sur une distance de 500 mètres.

Matériaux high-tech

Pour atteindre de telles vitesses, l’équipe d’Alain Thébault a dû réduire la résistance de l’air sur de nombreux éléments ayant un impact sur l’aérodynamique et optimiser la forme et la régulation des voiles. Le plus grand défi était toutefois d’avoir des foils développant une poussée suffisante sans pour autant entraîner des turbulences de l’eau. C’est pourquoi seuls des matériaux novateurs ultraperfectionnés ont été utilisés pour l’Hydroptère, ce que vient démontrer le seul prix du mât qui pèse 400 000 euros dans le budget. Les contreventements du bateau sont en titane et les voiles sont tissées en fibres de carbone. Les foils sont issus de l’usine Airbus de Nantes et la suspension des foils, qui doit pouvoir supporter une pression de 45 tonnes, provient également d’un avion de ligne.

Plateforme technologique ultraperfectionnée équipée de la technique de mesure d’HBM

L’Hydroptère n’est pas seulement un trimaran ultrarapide conçu avec des matériaux innovants. C’est également une plateforme technologique ultraperfectionnée – avec la technique de mesure d’HBM qui a été installée à bord pour améliorer et perfectionner le concept. L’Hydroptère est ainsi une sorte de bateau laboratoire qui permet d’étudier les spécificités d’un trimaran : stabilité, vitesse, cavitation, résistance aérodynamique, vibrations et oscillations ainsi que la solidité du matériau utilisé.

Mesures des contraintes en temps réel

Le système de mesure permet aux navigateurs d’évaluer en temps réel les contraintes qui agissent sur le bateau. À chaque essai, l’ingénieur Damien Colegrave est chargé de toute l’acquisition des données de mesure. Des signaux visuels et sonores avertissent Damien Colegrave dès qu’une contrainte apparaît, ce qui lui permet de réagir en conséquence. Dans ces situations, il procède à une analyse complète des enregistrements afin d’en tirer des conclusions sur les réactions du bateau en fonction de l’état de la mer, du vent et de l’orientation des voiles. En outre, les résultats sont comparés aux calculs du simulateur de vol Hydrop6, ce qui permet aux ingénieurs de mieux prévoir le comportement théorique du trimaran.

Jauges d’extensométrie indispensables pour le développement

Damien Colegrave au sujet de l’emploi de la technique de mesure : « Ce n’est qu’avec la mise en œuvre des jauges d’extensométrie et les données qu’elles fournissent qu’il a été possible de calculer et de concevoir les parties les plus importantes du bateau, notamment les pièces de liaison entre bras, foils et coque. C’est pourquoi nous avons accordé beaucoup d’attention aux jauges d’extensométrie, à leur protection et à la façon d’utiliser les données acquises. Pour un projet tel que l’Hydroptère, cela est très important car il s’agit d’un prototype pour lequel nous ne disposons encore d’aucune valeur expérimentale concernant les contraintes potentielles. »

« Nos attentes concernant la technique de mesure ont été entièrement satisfaites »

Damien Colegrave poursuit : « Notre système de mesure actuel, qui repose sur le bus CAN, a été installé en 2006 après que nous ayons comparé les systèmes de nombreux fournisseurs. Nous avons choisi HBM. L’amplificateur de mesure modulaire numérique digiCLIP a entièrement répondu à nos attentes : il est compact, léger et extrêmement robuste. Et il est surtout très simple à utiliser. Plus de 40 ponts complets ont été installés de façon professionnelle par des techniciens SAV HBM qui les ont protégés des influences extérieures par des matériaux appropriés. Même après trois ans, les amplificateurs digiCLIP sont toujours à bord, tout comme les jauges d’extensométrie. Ils ont bravé sans problème les vitesses élevées dans l’eau salée ainsi que les fortes vibrations. »

Contactez-nous Nous sommes à votre écoute pour répondre à toutes vos demandes.