Conception et fabrication d'un système d'hydrofoils pour un catamaran de sport de 20 pieds

Résumé

Actuellement, les systèmes d’hydrofoils sont en train de révolutionner le monde de la voile grâce aux gains de vitesse et de stabilité, repoussant toujours plus loin les limites de la navigation. Ce projet présente donc le développement, la conception et la fabrication d’un système d’hydrofoils pour un catamaran de sport de 20 pieds. D’abord, la géométrie de la dérive portante et des safrans porteurs ont été définis grâce à un modèle dynamique SimMechanics développé pour étudier l’influence de la géométrie des hydrofoils sur la vitesse de décollage et la stabilité du catamaran. En privilégiant le meilleur compromis entre la vitesse de décollage et la stabilité, le choix de la géométrie finale a permis de connaitre les efforts sur le système. Ensuite, une méthode d’optimisation structurale de pièces composites composée de trois étapes a été utilisée pour dimensionner la dérive portante selon un cas de chargement courant et limite dont l’objectif était de minimiser la masse tout en limitant la déformation. La première étape d’optimisation dimensionnelle libre consistait à définir les zones les plus sollicitées. La seconde étape raffinait les différentes zones en intégrant les données de fabrication. Enfin, la troisième étape optimisait l’ordre des plis pour faciliter la fabrication. L’expertise acquise lors de la conception de la dérive portante a permis de valider le laminé défini pour le safran porteur. Au final, après la fabrication d’un système prototype complet d’hydrofoils, des essais ont été faits sur l’ESPADON 20 fabriqué par Mystère Composites, puis sur le catamaran CLASS-C RAFALE fabriqué par un groupe d’étudiants de l’École de technologie supérieure. Globalement, le modèle dynamique avait prédit une vitesse de décollage proche de celle observée sur l’ESPADON 20, et le CLASS-C a également décollé dans les conditions de vent estimées et a pu atteindre 26.7 noeuds sur le Lac Léman à Genève lors de la Little Cup.

Date	8 févr. 2016
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Simon Joncas (Directeur(-trice))