\n Il s\u2019inspire de l\u2019approche hybride con\u00e7ue aux bassins nantais pour simuler les effets du vent et de la mer sur les \u00e9oliennes. \u00c0 terme, il sera possible d\u2019\u00e9muler num\u00e9riquement diff\u00e9rents types de syst\u00e8mes de propulsion par le vent, pour tester facilement en bassin des navires dot\u00e9s de ces \u00e9quipements.\n <\/p>\n
Un nouveau moyen d\u2019essais pour la propulsion v\u00e9lique a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u par l\u2019\u00e9quipe des bassins de g\u00e9nie oc\u00e9anique du LHEEA (Centrale Nantes, CNRS). Il a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 dans le cadre d\u2019un projet d\u00e9nomm\u00e9 PropVelBA (PROPulsion VELique en Bassin, 2023-2025), financ\u00e9 \u00e0 hauteur de 80.000 euros par l\u2019Institut Carnot MERS (Marine Engineering Research for Sustainable, Safe and Smart Seas) et l\u2019Agence Nationale de la Recherche (ANR).<\/p>\n
Il a abouti \u00e0 une campagne d\u2019essais en bassin du 1er au 12 septembre. Pendant pr\u00e8s de deux semaines, les essais ont consist\u00e9 \u00e0 exp\u00e9rimenter sur un navire \u00e0 propulsion v\u00e9lique des man\u0153uvres simples et standardis\u00e9es, et \u00e0 comparer des sc\u00e9narios r\u00e9p\u00e9t\u00e9s pour \u00e9valuer, par exemple, l\u2019influence de la position du syst\u00e8me propulsif. Si ces essais ont fourni de premiers r\u00e9sultats scientifiques, ils visaient avant tout \u00e0 obtenir une \u00ab\u00a0preuve de concept\u00a0\u00bb, en d\u00e9veloppant un logiciel performant, en s\u2019assurant que le bateau r\u00e9agissait correctement et en v\u00e9rifiant que les capteurs \u00e9taient bien fonctionnels.<\/p>\n
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Une boucle en temps r\u00e9el<\/p>\n
PropVelBa a \u00e9t\u00e9 lanc\u00e9 dans la continuit\u00e9 de l\u2019approche hybride SOFTWIND pour simuler les effets du vent et de la mer sur une \u00e9olienne en mer. Une configuration probl\u00e9matique, car il n\u2019est pas possible de rester en similitude pour les forces hydrodynamiques et a\u00e9rodynamiques simultan\u00e9ment. Pour contourner cette difficult\u00e9, les \u00e9quipes de Centrale Nantes ont adopt\u00e9 une approche hybride, avec une boucle en temps r\u00e9el, dite \u00ab\u00a0software in the loop\u00a0\u00bb. On y calcule les efforts du vent en temps r\u00e9el et on les applique au moyen d\u2019h\u00e9lices de drone sur une maquette d\u2019\u00e9olienne plac\u00e9e dans le bassin. Cette approche permet donc de coupler l\u2019essai hydrodynamique en bassin oc\u00e9anique avec une simulation num\u00e9rique du comportement a\u00e9rodynamique de l\u2019\u00e9olienne.<\/p>\n
Louis Jouenne, ing\u00e9nieur d\u2019\u00e9tudes \u00e0 Centrale Nantes, a adapt\u00e9 le dispositif \u00e0 des essais de propulsion v\u00e9lique, o\u00f9 l\u2019on rencontre \u00e9galement cette probl\u00e9matique. L\u2019id\u00e9e \u00e9tait d\u2019avoir recours \u00e0 cette m\u00e9thode hybride en simulant en temps r\u00e9el l\u2019effort des voiles pour ne pas utiliser de \u00ab\u00a0vraies voiles\u00a0\u00bb sur une maquette en bassin.<\/p>\n
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La maquette utilis\u00e9e.<\/p>\n
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La maquette utilis\u00e9e est un design SOBC-1 open source de 3 m\u00e8tres de longueur con\u00e7ue \u00e0 des fins de benchmark par Sintef (Fondation pour la recherche scientifique et industrielle), en Norv\u00e8ge. Il s\u2019agit du mod\u00e8le r\u00e9duit (\u00e0 \u00e9chelle 1\/65e) de la coque d\u2019un vraquier de 200 m\u00e8tres, avec un fond plat. Ce n\u2019est pas un design con\u00e7u en premi\u00e8re intention pour de la propulsion v\u00e9lique, mais il pourrait faire l\u2019objet d\u2019un retrofit. La car\u00e8ne a \u00e9t\u00e9 fabriqu\u00e9e chez Formes et volumes, \u00e0 Aytr\u00e9, pr\u00e8s de La Rochelle. Si la propulsion, par la voile et par l\u2019h\u00e9lice \u00e9tait enti\u00e8rement simul\u00e9e, la maquette \u00e9tait \u00e9quip\u00e9e d\u2019un safran. Il a ensuite fallu int\u00e9grer le dispositif \u00e0 bord : bloc batterie, micro-ordinateur embarqu\u00e9, actionneurs et leurs supports, balles de trajectographie\u2026 Un syst\u00e8me de capture de mouvement compos\u00e9 de 12 cam\u00e9ras infrarouges a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 plac\u00e9 autour du bassin pour alimenter les mod\u00e8les num\u00e9riques afin de calculer les forces \u00e0 appliquer en tenant compte de la position et des mouvements de la maquette. L\u2019ensemble a \u00e9t\u00e9 pens\u00e9 pour \u00eatre aussi modulaire que possible, afin de modifier des briques logicielles ind\u00e9pendamment, si besoin.<\/p>\n
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Adaptations de SOFTWIND<\/p>\n
Ce projet a n\u00e9cessit\u00e9 plusieurs modifications du projet SOFTWIND, explique Louis Jouenne \u00e0 Mer et Marine. D\u2019abord, alors que six petites h\u00e9lices de drones fixes \u00e9taient mont\u00e9es sur la maquette d\u2019\u00e9olienne, pour PropVelBa, il a \u00e9t\u00e9 choisi d\u2019utiliser trois h\u00e9lices et trois moteurs qui orientent ces h\u00e9lices. L\u00e0 o\u00f9 l\u2019\u00e9olienne pr\u00e9sente des efforts assez constants en direction, le jeu des voiles induit, lui, des orientations diff\u00e9rentes. Pour gagner en efficacit\u00e9 et limiter la pouss\u00e9e \u00e0 exercer sur la maquette pour reproduire les efforts, le dispositif a donc \u00e9t\u00e9 modifi\u00e9. \u00ab Ce qui varie beaucoup c’est le point d’application et la direction des forces pour les voiles. Avec ses moteurs orientables et \u00e0 diff\u00e9rentes hauteurs, on peut vraiment faire varier ces deux param\u00e8tres \u00bb, compl\u00e8te Bertrand Malas, ing\u00e9nieur exploitation et d\u00e9veloppement des moyens d’essais et responsable adjoint des bassins de Centrale Nantes. Une \u00e9volution, qui a n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019adapter le logiciel d\u00e9velopp\u00e9 pour SOFTWIND.\u00a0<\/p>\n
Ensuite, le nouveau syst\u00e8me est d\u00e9sormais enti\u00e8rement embarqu\u00e9. L\u2019\u00e9olienne, immobile dans le bassin, restait raccord\u00e9e de mani\u00e8re filaire au poste de pilotage. Cette configuration n\u2019\u00e9tait pas propice pour la maquette de navire se d\u00e9pla\u00e7ant dans le grand bassin. Elle aurait eu besoin d\u2019un encombrant cordon auxiliaire qui aurait modifi\u00e9 son comportement. L\u2019usage du Wi-Fi n\u2019\u00e9tant pas adapt\u00e9, pour des questions de d\u00e9lai de r\u00e9ponse (de l\u2019ordre de plusieurs dizaines de millisecondes), il a fallu concevoir un syst\u00e8me embarqu\u00e9 avec un micro-ordinateur et un code logiciel pour faire tous les calculs d\u2019efforts en temps r\u00e9el \u00e0 bord. Le syst\u00e8me est aliment\u00e9 par batterie. Le Wi-Fi permet surtout de communiquer ponctuellement des ordres, comme de changer de comportement ou de lancer une man\u0153uvre.\u00a0<\/p>\n
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Montage photo d’une man\u0153uvre de giration.<\/p>\n
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Courbes montrant l’influence d’un syst\u00e8me de propulsion v\u00e9lique sur une man\u0153uvre de giration.<\/p>\n
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Enfin, \u00ab\u00a0il y avait tout un background th\u00e9orique et de mise en \u00e9quation des formules propres au bateau et aux voiles, qui n’avaient forc\u00e9ment rien \u00e0 voir avec les mod\u00e8les num\u00e9riques d ‘une \u00e9olienne\u00a0\u00bb, d\u00e9crit Louis Jouenne. Pour la campagne d\u2019essais, il s\u2019est attach\u00e9 \u00e0 simuler des rotors Flettner, dont les polaires \u00e9taient disponibles. \u00c0 terme, d\u2019autres syst\u00e8mes de propulsion v\u00e9lique pourront \u00eatre ajout\u00e9s. En effet, il sera prochainement possible de profiter du travail r\u00e9alis\u00e9 par d\u2019autres chercheurs de Centrale Nantes sur des codes num\u00e9riques d\u2019\u00e9coulement de voile (CN-AeroModels). Ainsi, \u00ab\u00a0une des retomb\u00e9es possibles serait de rejouer le m\u00eame sc\u00e9nario de vent et de vagues, avec un kite, des rotors Flettner, ou une voile rigide, par exemple, pour comparer ce qui se passe \u00bb, pr\u00e9sente Bertrand Malas. \u00ab\u00a0C\u2019est l\u2019un des int\u00e9r\u00eats du software in the loop\u00a0: sans changer physiquement la maquette, on peut changer les efforts des voiles et \u00e9muler diff\u00e9rentes voiles\u00a0tr\u00e8s facilement\u00a0\u00bb, rebondit Louis Jouenne. \u00ab\u00a0Pour l\u2019instant, le syst\u00e8me n\u2019est pas du tout pr\u00eat pour des projets de recherche en partenariat avec des industriels, voire pour des prestations commerciales, mais, \u00e0 terme, on esp\u00e8re bien que ce sera le cas \u00bb, reprend Bertrand Malas.<\/p>\n
Nouveau projet<\/p>\n
Car, dans la continuit\u00e9, un nouveau projet de trois ans est d\u00e9j\u00e0 programm\u00e9, avec deux autres campagnes d\u2019essais. Il s\u2019appelle NExT SoftWasp (SOFTware for Wind Assisted Propulsion System) et sera men\u00e9 par Louis Jouenne, dans le cadre d\u2019une th\u00e8se. Il aura pour objectif d\u2019ajouter une h\u00e9lice r\u00e9elle, d\u2019affiner les mod\u00e8les, d\u2019int\u00e9grer de nouvelles voiles, et de tester l\u2019impact de la propulsion v\u00e9lique sur la s\u00e9curit\u00e9 des man\u0153uvres, indique une communication de Centrale Nantes.\u00a0<\/p>\n
\u00a9 Un article de la r\u00e9daction de Mer et Marine. Reproduction interdite sans consentement du ou des auteurs.<\/strong><\/p>\n \u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Il s\u2019inspire de l\u2019approche hybride con\u00e7ue aux bassins nantais pour simuler les effets du vent et de la…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":501594,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[2818],"tags":[1111,11,6130,6141,6131,6138,2380,6135,554,1777,6136,674,1011,27,6139,6134,3135,6128,567,6129,6127,766,12,6132,2636,4838,6133,25,6140,6137],"class_list":{"0":"post-501593","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-nantes","8":"tag-actu","9":"tag-actualites","10":"tag-chantiers","11":"tag-commando","12":"tag-construction-navale","13":"tag-costa","14":"tag-croisiere","15":"tag-dcns","16":"tag-defense","17":"tag-eu","18":"tag-euronaval","19":"tag-europe","20":"tag-fr","21":"tag-france","22":"tag-fremm","23":"tag-interviews","24":"tag-littoral","25":"tag-marine","26":"tag-marine-nationale","27":"tag-maritime","28":"tag-mer","29":"tag-nantes","30":"tag-news","31":"tag-offshore","32":"tag-pays-de-la-loire","33":"tag-peche","34":"tag-reportages","35":"tag-republique-francaise","36":"tag-sncm","37":"tag-stx"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@fr\/115467284933696955","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/501593","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=501593"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/501593\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/501594"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=501593"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=501593"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=501593"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}