Walkyrie

24 novembre 2010

J’ai découvert sur Internet ce « mignon » petit projet d’engin à hydrofoils réalisé avec les moyens du bord. Bien entendu, un engin de ce type ne battra aucun record de vitesse. Mais il me rappelle mon canot ! Un machin fait de bric et de broc dont la principale vacation est d’apprendre, de construire, de naviguer et si possible voler. Et c’est déjà pas mal !

Construction

Mais revenons à Walkyrie. Cory Lunn, le concepteur et constructeur de ce projet, travail sur ce bateau dans un endroit pas trop désagréable, puisque Cory habite aux Ilse Vierges ! Cory n’est pas à son coup d’essai. C’est un inventeur, touche à tout, qui a déjà conçu un foil perso pour Air Chair (ici aussi en vidéo) !

Cory - photo via blog de Cory Lunn

Cory n’a pas développé Walkyrie pour atteindre des vitesses très élevées. Son principal but est de permettre à deux équipiers de s’amuser confortablement au-dessus des vagues dans les eaux agitées des Caraïbes.

Walkyrie avec ses flotteurs latéraux – photo via blog de Cory Lunn

Ce bateau n’est pas sans rappeler plusieurs engins réalisés par Maurice Gahagnon, dont le dernier, que vous avez eu l’occasion d’admirer dans les Ptites News (N°8, N°11, N°14). Comme le dernier bateau de Maurice, mais avant lui différentes versions de Loisirs 3000 ou de Loisirs Nautic, Walkyrie utilise l’architecture canard. Le foil avant est remplacé par un flotteur qui doit supporter 20% de la masse de l’engin et de son équipage. Le foil arrière, équipé de volets, doit assurer les 80 % de portance restante. Le flotteur est une planche de surf modifiée. D’après Cory, elle doit permettre de suivre plus facilement l’état de la mer, en tout cas, mieux qu’un foil piloté par un trainard qui ne régulerait l’incidence qu’après le passage d’une vague.

Pour le gréement Cory pensait, dans un premier temps, utiliser celui d’un vieux Hobie 14. Mais suite à ses premiers essais remorqués, il a décidé d’opter pour une technique très utilisée dans les caraïbes : un bambou ! D’après Cory, c’est résistant, léger, bon marché. Le mât sera étayé par deux haubans et un étais. Il y aura un petit foc et une grand-voile de grande surface. Cory estime qu’avec un équipage de 300-400lb, il aura besoin d’environ 12 nœuds de vent pour décoller.

Le pilotage en direction est réalisé par un palonnier qui dirige la partie avant du bateau. La régulation des foils se fait, « comme dans un avion », par l’intermédiaire d’un double stick manche (un part occupant !) depuis le cockpit. En tirant le stick en arrière on augmente l’incidence. En poussant latéralement, on régule l’assiette.

Ce “contrôle actif”, va sûrement rendre le bateau instable. Cory conçoit que cela peu sembler étonnant, mais il fait le parallèle avec le pilotage d’une Bicyclette : « une fois que vous savez en faire, le pilotage devient intuitif ». Il pense que c’est la clé de la navigation avec ce type de bateau dans les vagues…

Essais

Plusieurs essais sans gréement (bateau remorqué) ont été réalisés avec une ou deux personnes à bord et avec ou sans les petits flotteurs latéraux.

Walkyrie essai de flotteur avant et avec deux personnes – photo via blog de Cory Lunn

Cory met régulièrement à jour une petite vidéo qui reprend les différentes étapes de son projet, construction et essais.

Je ne sais pas si le pilotage des foils en manuel est viable. J’avançai même le contraire dans l’article sur le V39 Albatross. Mais je précisais aussi que ce pilotage ne me paraissait pas fiable aux vitesses visées (haute). A basse vitesse, c’est autre chose… En 1979, Daniel Charles a dessiné et réalisé avec son frère, un très beau petit (voir mini) bateau, dont le pilotage était lui aussi entièrement manuel (assiette longitudinale et latérale). L’architecture de ce projet était en avance sur son temps, mais les matériaux de l’époque ne permettaient pas d’obtenir des foils suffisamment solides. Le projet a donc été temporairement « cryogénisé » en espérant des jours meilleurs. Jours qui, je l’espère, se rapprochent de nous (ou inversement, nous d’eux, que ceux qui comprennent lèvent la main !). J’espère que le projet de Cory démontrera qu’un pilotage manuel à basse et moyenne vitesse (voir haute !) est viable…

Pour plus d’informations et pour suivre l’évolution de ce projet, je vous conseille le Blog de Cory.

Remerciements

Cory Lunn

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L’Albatros et le vol de gradient

15 novembre 2010

Sience&Vie se faisait récemment (mai 2010) l’écho du biomimétisme et du formidable croisement de banques de données « asknature.org ». Son utilisation est simple : vous tapez un mot correspondant à une technologie (ex : roue, sisi essayez avec « wheel ») et ça vous met en relation de articles de biologie/entomologie indiquant quelles espèces utilisent des techniques équivalentes.

Là où c’est décevant, c’est quand l’on tape des mots-clés intéressant le foiler moyen, tels « sail ».

On tombe alors sur ce genre de résultat :

Meduse velella (en fait, c’est une colonie de polypes)

Dont l’équivalent humain est :

Le radeau de la Méduse, Géricault

Bof. Question performances, peut mieux faire. Asknature.org nous indique le cas d’une araignée d’eau, qui se relève plus ou moins sur ses pattes, et se sert ainsi du gradient pour ajuster sa vitesse.

En fait, je crois qu’aucun animal ne se sert du vent tel un voilier, avec une surface aérienne et une surface antidérive sous marine. Le biomimétisme montre là sa limite : il faut très bien formuler sa question de départ. Essayons plutôt avec « comment parcourir les océans sans dépenser d’énergie stockée (= sans utiliser le travail musculaire; la vitesse des poissons a déjà été traitée ici) ? »

Tout de suite, le maître du déplacement océanique se révèle : l’albatros. D’ailleurs pas mal de projets de foilers portent ce nom : par exemple l’albatross V39, ou celui de Gerard Petersen. L’oiseau dispose de 3 modes de déplacements sans utiliser ses muscles :

-Choper une « pompe », courant ascendant situé sous un grain. Très efficace pour gagner de l’altitude et ensuite planer, mais relativement rare en plein océan.

-Le vol de pente : se servir de la déflexion du vent par une vague. Tous les oiseaux de mer utilisent ce phénomène, on voit ainsi planer des escouades de pélican rasant les crêtes des vagues.

 

-Moins connu, le vol de gradient, sur lequel je vais revenir.

Comme on le voit, la nature n’a certes pas « inventé » (ou plutôt « sélectionné quelque chose étant apparu au pif ») le voilier, mais les animaux marins ont d’autres stratégies de déplacement utilisant le vent.

Le vol de gradient

Il faut imaginer une surface avec un fort gradient de vent : très peu de vent au niveau du sol, un vent fort quelques mètres plus haut. Imaginons un albatros au ras du sol, avec un peu de vitesse initiale.

1-     Il vire et monte face au vent.  Au fur et à mesure de sa montée, il rencontre un vent réel de plus en plus fort.  Grâce à son inertie, son vent apparent est donc plus fort, il est en survitesse. Il transforme cette survitesse en portance et monte.

2-     Arrivé en haut son inertie à été brisée et il est maintenant en vol stabilisé, entraîné par le fort vent.

3-     Il vire dos au vent. Sa vitesse sol est donc élevée. Il pique et rencontre un vent réel de plus en plus faible : là encore, son inertie fait qu’il se retrouve en survitesse, qu’il peut emmaganiser en énergie cinétique.

4-     Il est maintenant au niveau des vagues, avec encore une bonne vitesse, prêt à répéter sa boucle.

Ingo Renner aurait réussi de tels vols :

« Renner a commencé ses essais avec un Libelle H301 à courbure. D’après ses comptes rendus, le vent était presque calme au sol à Tocumwal, en Australie, le matin du 24 octobre 1974. Après le décollage, l’attelage du planeur et du remorqueur pénétra dans une inversion (clairement visible avec le blocage de la brume) à une altitude d’à peu près 300 mètres. Au dessus de l’inversion le vent était fort; le planeur et le remorqueur n’avançaient que lentement face au vent, et Ingo Renner estime la variation du vent à 40 nœuds (!) A un point situé à environ 3 km au vent de l’aérodrome, Renner vira vent arrière à une altitude de 350 mètres et commença à plonger sous l’inversion avec une forte pente. A une altitude d’environ 250 mètres avec une vitesse de 200 km/h, il engagea un virage serré de 180 ° (accélération : 3 g) et cabra le planeur sous le même angle (30 °) que dans son piqué initial, face au vent. Il retrouva son altitude de départ, fit un second virage de 180 ° avec une vitesse et un facteur de charge faibles et recommença la manœuvre. De cette façon, il put garder son altitude pendant une vingtaine de minutes, mais le vent l’avait emmené si loin qu’il lui fallait renoncer à son vol pour pouvoir regagner le terrain et s’y poser. Au cours de vols ultérieurs sur un Pik 20, il acquit peu à peu assez d’expérience pour pouvoir remonter sans cesse contre le vent et rester au-dessus de l’aérodrome. »

Le gradient ici est de 0.2 m.s-1.m-1, d’après certaines sources il ne faudrait à un planeur moderne Nimbus que 0.03 m.s-1.m-1.

Cette technique, appelée « dynamic soaring » est utilisée par les planeurs radio-commandés pour battre des records de vitesse. (ici en camera embaquée)

Utilisation par un foiler

Cet article est juste là pour rappeler ce phénomène et sa possible utilisation. De manière générale, mes articles sur ce blog sont là pour croiser différents univers et peut-être suggérer des pistes.

Dans le domaine sous-marin, on a deux choses s’en rapprochant :

Le mouvement ellipsoïdal des particules d’eau dans la houle

Les boucles décrites par l’albatros me font penser au mouvement de l’eau dans la houle :

Selon la théorie d’Airy, les particules décrivent une ellipse non fermée, et donc montent et descendent… Avec un engin se rapprochant du trampofoil, on devrait pouvoir exploiter ce phénomène.

Le courant de surface

L’eau très proche de la surface est constamment entraînée par le vent et le micro déferlement du clapot. Il y a donc sur les premiers centimètres des océans un gradient local de courant.

Kite et gradient

Un petit aparté pour les kiter, plus particulièrement les snowkiter. Mettons que vous voulez remonter une pente en faisant des loop (voir glossaire), ou tout simplement maintenir une aile en l’air dans pétole en lui faisant décrire des « 8 ».

Cas de l’uploop : l’aile est en bas de fenetre, elle a peu d’énergie car le vent en bas est faible. L’aile arrive au bord de fenêtre, son incidence diminue (elle quitte la zone de puissance), elle est donc à l’agonie. En plus de ca, il va falloir la faire remonter, et donc lutter contre son poids. Imaginons que vous ayez réussi, l’aile est maintenant en haut, au bord de la fenêtre. L’aile est très lente, car elle a effectuée une montée hors de la zone de puissance, sans vitesse préalable. Vous poursuivez le loop, elle se retrouve donc avec le vent réel venant de derrière, ca l’aide pas… Enfin, vous plongez au centre de la fenêtre. Le poids aide l’aile à accélérer au centre de la fenêtre, et vous êtes partis pour un bon à-coup de puissance désagréable.

Cas du downloop : L’aile est en haut de la fenêtre. Elle se déplace avec énergie vers le bord (là-haut, le vent est fort). Lorsqu’elle arrive au bord de fenêtre et perd donc de la vitesse, il est temps de la faire descendre. La descente lui permet d’accélérer. Ensuite, elle se retrouve certes avec le vent réel dans le dos, mais c’est tout le contraire du premier cas : le vent réel est faible en bas de fenêtre, et l’aile est rapide. Enfin, l’aile se retrouve en pleine fenêtre, il lui est donc facile de remonter.

Bilan : Un kite peut tirer de l’énergie – pour propulser un foiler par exemple – non seulement du vent, mais aussi du gradient de vent.

glossaire :

downloop : contraire de l’uploop. voir uploop.

fenetre : quart de sphère sous le vent et centrée sur le kiter, à la surface de laquelle un cerf-volant peut évoluer.

loop : lorsque l’aile parcourt un cercle

uploop : loop qui est amorce vers la haut lorsque l’aile pointe vers le vent. donc si l’aile est sur le cote tribord de la fenetre, un uploop se fera dans le sens trigonometrique (ou anti-horaire). si l’aile est sur le cote babord de la fenetre, l’uploop correspond a un virage dans le sens antitrigo (ou antihoraire).

 


« Ptites News » 15

6 novembre 2010

Voici des nouvelles plus ou moins fraiches… !

Route du Rhum

  • Côte d’Or II

Après l’hélitreuillage de Bertrand Quentin, Nicolas Imbert a laissé le 03/11 un message très positif sous l’article Côte D’Or II, renaissance :

Le bateau est en sécurité dans un port espagnol…l’équipe de Côte d’Or II va assurer dans les prochaines semaines sa remontée en Bretagne. Quand au skipper, il se repose à l’hôpital. Son état de santé relève désormais de la sphère familiale.

Je pense que cela fera plaisir à de nombreux lecteurs qui ne sont pas restés insensibles à l’ histoire de ce bateau et de Bertrand Quentin. Bravo à Bertrand pour avoir osé rêver à cette Route du Rhum, avoir remis le bateau en état, l’avoir à nouveau amarré dans le bassin Vauban et pour ce beau début de course… J’espère revoir très prochainement Côte D’or II à Lorient où à La Trinité… Merci à Jade pour ces belles photos du bateau au départ de la Route du rhum.

 

Côte d'Or II départ Route du rhum - photo Jade Petit Prince

Côte d'Or II départ de la Route du Rhum - photo Jade Petit Prince

  • La Mer révèle nos sens

Je suis avec beaucoup d’attention bon nombre de bateaux. Dont, au moins, deux sans foil ! Celui d’Etienne Giroire et celui de Philippe Laperche. Philippe est à la barre de l’ancien Crêpes Whaou 1 rebaptisé La Mer révèle nos sens. Il est aussi propriétaire, et vendeur, d’Hydrofolie. Philippe est en ce moment (06/11), 3ème de sa classe !

Stand by pour BP V

J’ai eu l’occasion de parler de ce très grand multi. dans « Ca ne vol pas mais ça a de grands foils » et la suite. Banque Populaire est en stand by pour le Trophée Jules Verne

Quelques images de la semaine de vitesse de Weymouth

On commence par un run de Mirabaud, malheureusement par vent assez faible. A voir jusqu’au bout ! Mirabaud dont le meilleur run est de 23.258 nds, ce qui est la meilleure vitesse de la catégorie voiliers.

Poursuivons par une série de vidéos qui ne sont loin d’être exceptionnelles mais qui montrent bien l’essence même de cette semaine, des images de quelques engins un peu particuliers… A puis B puis C !

Charité bien ordonnée…

Bien sur, le blog dont je vais vous parler a déjà été évoqué sur Foilers. Je sais, il est même sur la partie droite dans les Liens et dans « News des teams ». Oui, son auteur est aussi auteur sur Foilers !  Et alors ? J’assume ! Il faut visiter le blog Dared, déjà pour un des derniers post sur la genèse de ce projet et aussi pour une des dernières news ou deux lecteurs de Foilers se sont retrouvés sur l’eau : Gérard et Gurval…

Illustration projet Dared via site de Gurval Lego

News made in Suisse (pas très récentes)

Notre bon Dr Goulu m’a envoyé quelques liens qui sentent bon les alpages (je sais, il faut avoir un odorat très développé).

Et je rajoute :

América’s cup – AC72

Dans le Ptites news 14, je donnais les mesures des futurs AC72. J’annonçais aussi qu’un team français, Aleph, était sur le pied de guerre, voici sur le site Sport.fr un peu plus d’informations (le mot foil est noté !).

Et maintenant c’est les frères Peyron qui pensent s’y attaque

Kite sans foil

Ce n’est pas un engin à foils, mais de plus en plus, foil rime avec kite (enfin pas question sonorité !) et qui dit kite, dit Anne Quéméré ! A redécouvrir ou découvrir, les projets de traversés d’Anne. Sans oublié qu’un des lecteurs de Foilers travaille pour Anne…

Commentaire du mois & rencontre de zinzins !

A force de récopier certains commentaires dans les « Ptites News », Xavier Labaume a écrit : …on devrait peut être créer un nouveau type d’articles : à la fin de chaque mois, on revient sur le top10 des commentaires…

Why not ? J’essaye la formule au moins dans ce Ptites News… Voilà celui que j’ai choisi et qui est issu du « Ptites news 14 » (merci GG pour ton chèque) et bien entendu, les réponses de Xavier, Maurice, Armand… :

Gérard Delerm dit 7 octobre 2010 à 11:06

Bonjour Fred, Te souviens-tu que, parmi nos nombreuses élucubrations, nous avions émis l’éventualité d’une rencontre informelle entre « zinzins » ? Une rencontre sur l’eau (nous avions pensé à Leucate par exemple) mais aussi du genre « viens voir dans le coffre de ma voiture, ce que je suis en train de bricoler ». Serait-il temps de relancer l’idée ? GG

PS : Ce genre de rencontre se terminant bien sûr par un bon repas

Et la suite ? Et bien nous en sommes à un possible RdV informel

  • Où : Leucate
  • Quand : au printemps ou à l’automne, pendant les vacances scolaires ou pas
  • Comment : possible hébergement le camping « Mer-Sable-Soleil ».
  • Qui : GG de Bordeaux, Xavier, Armand, Gurval, Maurice…

Voilà pour ce premier point. Propositions, remarques, idées bienvenues en n’oubliant pas qu’il semble que nous partons pour quelque chose de simple (ce qui a plus de chance de réussir)…

Whites dragons

Charles nous a transmis dans son commentaire sur « Ptites news 12+1 », le lien vers la page Facebook du team Whites Dragons. Comme d’habitude, pour éviter que cette information soit perdue dans la liste des commentaires, je la reprends. Encore merci Charles car c’est vrai qu’à part ton lien, il était difficile de trouver des informations intéressantes sur cet engin. Engin qui m’a l’air d’un beau croisement entre un FX one et un Tornado…