Nij Atao genèse et objectifs

Je ne dirais pas que mon article sur les VPH, n’avait pour but que de glisser une belle photo de Nij Atao, mais ce n’est pas très loin de la vérité ! J’ai toujours apprécié cet engin et les autres réalisations de la même équipe (DEFI, tripode à foils…).

Suite à l’article sur les VPH, Loïc Dussud, qui avait déjà réagit sur le blog suite à mon article sur DEFI, m’a transmis de très belles photos de Nij Atao. Mais placer quelques photos sans expliquer la genèse de ce projet ce n’était pas suffisant ! J’ai donc demandé à Loïc s’il ne pouvait pas faire quelques lignes sur cet engin. Avec l’aide de Bernard Sterviniou, ils ont fait mieux, merci à eux.

Nij Atao genèse et objectifs

Par Loïc Dussud et Bernard Sterviniou

L’origine

Cette aventure a commencé suite à la participation de Bernard Stervinou (professeur en Matériaux Composites à l’IUT de Brest) à une compétition d’engins nautiques à propulsion humaine (XIIIth International Waterbike Regatta à Flensburg en 92) qui regroupe les écoles et instituts européens travaillant dans le domaine de l’architecture navale et de l’hydrodynamique. L’idée de réaliser un engin à foils capable de participer à cette compétition était née. Bernard (très intelligemment comme à son habitude)  n’a pas souhaité se lancer seul dans cette aventure, l’architecte naval Paul Lucas et moi-même avons été associés. L’Ifremer (qui est mon employeur) à l’époque travaillait beaucoup dans le domaine des navires rapides et souhaitait investiguer la plage de fonctionnement des foils « basses vitesses »’. Très vite, un concept général a été élaboré et des objectifs ont été définis. L’engin se devait être ludique, marin et apte à faire partager le plaisir de naviguer sur foils. Ces objectifs nous amenèrent à privilégier la manœuvrabilité et la navigabilité à la vitesse pure.

Principes de fonctionnement

Le pilote à l’avant et l’équipier à l’arrière pédalent en tandem. Le pilote dispose des 3 axes de commande; la barre à la main gauche, le roulis et l’assiette pour la main droite. La variation d’assiette permet, outre le décollage, la variation d’altitude jusqu’à immersion nulle des foils. Cette variation d’assiette est obtenue par le contrôle de l’incidence d’une gouverne de profondeur fixée sur le foil arrière. Le contrôle du roulis est assuré par les ailerons du foil principal. L’équipier dispose d’une recopie des commandes d’assiette et de roulis indispensable pour l’apprentissage et la prise en main de l’engin. La jambe du foil arrière sert de gouvernail. L’engin a été dessiné autours de sa jambe centrale qui supporte plus de 90% des efforts verticaux en vol. Cette jambe intègre l’arbre de transmission et la commande des ailerons. La puissance mécanique est transmisse à l’hélice de traction fixée en bas de la jambe centrale.

Nij Atao, pilote L Dussud – photo Pauline Sterviniou

Vag o Nijal (le bateau qui vole)

La première année a été consacrée aux études d’équilibre (en flottaison et en vol), aux essais et à la fabrication des premières pièces. Les premiers essais nous ont permis de résoudre les problèmes mécaniques inhérents à ce type d’engin. La première vraie mise à l’eau eu lieu pendant la semaine de vitesse de Brest en mars 93. La manœuvrabilité de Vag o Nijal était bonne ce qui pouvait enfin nous conforter dans un certain nombre de choix mais l’énergie à transmettre à la mécanique demeurait au delà d’une utilisation ludique. Une vitesse maximale de 10 noeuds et des runs de l’ordre de 20 à 30 secondes étaient obtenus. Cette phase de développement est un moment privilégié où beaucoup de réponses à des questions que l’on se pose nous sautent aux yeux; l’humilité est alors la règle absolue.

Un constat allait vite s’imposer; Vag o Nijal fonctionne mais avait une marge de progression importante. Vag o Nijal nous a permit de valider des principes de fonctionnement et des choix mécaniques, il devait laisser la place à un vrai prototype.

Nij Atao, pilote L Dussud – photo Pauline Sterviniou

Nij Atao (vole toujours)

Les deux années suivantes, la fabrication d’une nouvelle coque intégrant une poutre longitudinale reprenant tous les efforts a été lancée. Un nouveau foil doté d’une meilleure portance et d’une finesse améliorée a également été réalisé. Et surtout, une hélice carbone à pales orientables (calculée et réalisée en interne) afin d’adapter l’engin à son programme de navigation. L’ensemble de l’expérience acquise les années précédentes nous a permis d’être prêt en 95 avec un engin de moins de 50 kg. Une première place en slalom au championnat d’Europe (XVIth International Waterbike Regatta à Trieste en 95) et une troisième place au général. Une vitesse moyenne de 13,2 noeuds sur une centaine de mètres (départ arrêté) avec un équipage qui n’a rien d’un binôme d’étudiants Norvégiens (ou de cyclistes de chez nous dopés à l’EPO).

Nij Atao, pilote L Dussud – photo Pauline Sterviniou

Nij Atao pilote L Dussud – photo Pauline Sterviniou

Et depuis

Depuis cette compétition, Nij Atao a été invité à bon nombre de manifestations diverses :

  • Semaine de vitesse de Weymouth,
  • 24 heures de Hyères,
  • Brest 96 et les suivantes,
  • Canal+ à Cannes 98 avec un plateau télé,
  • Paris-Rouen à l’énergie propre,
  • Semaine du Golfe 2008 et beaucoup de manifestations locales…

A chaque fois, c’est le même étonnement ‘Mais comment ça marche ?’. L’objectif initial de partager le plaisir de naviguer a été pleinement atteint. A chaque sortie nous avons invité des spectateurs à venir nous aider à pédaler; une superbe expérience. Nous estimons à plus de 250 le nombre de personnes qui se sont assises dans Nij Atao pour dépenser quelques (centaines de) calories; de 12 ans à 60 ans, de 46 kg à 89 kg à l’arrière et Nij Atao décolle. Comme tout système, Nij Atao vieillit mais vieillit bien. Après plusieurs années de fonctionnement, nous avons eu très peu de casse; un pignon cassé en deux, la goupille de l’arbre de transmission et l’âme du foil principal endommagé.

Et maintenant

Des améliorations seraient forcément possibles sur Nij Atao avec du temps et un peu d’argent. Le rendement mécanique global pourrait être largement amélioré en remplaçant les 2 renvois d’angle se trouvant de part et d’autre de la jambe principale. Une mécanique dédiée permettrait également un gain de masse de quelques kilos.

Il y a 5 ans nous avons choisi de donner à Nij Atao un petit frère… électrique. Engin (actuellement sans nom) monoplace de type canard et propulsé à l’énergie solaire. La plateforme aujourd’hui existe et est en attente de cellules photovoltaïques.

Remerciements

Je dois également remercier toutes les différentes promotions d’étudiants (formation complémentaire en matériaux composites de l’IUT de Brest) qui au cours de leurs cursus nous ont aidé à réaliser et à assembler toutes ces pièces. Sans eux l’aventure aurait été impossible.

Loïc Dussud – Bernard Sterviniou

Quelques liens où Nij atao est aussi visible

Les VPH ou HPV …

Un VPH (Véhicule à Propulsion Humaine) est un véhicule mû exclusivement par la force de l’homme (donc dépourvu de moteur…). Parmi ces engins certains sont en contact avec et l’eau sont équipés de foils. Mais qu’ils soient ou non pourvu de plans porteurs, ces engins sont en règle générale passionnants et ne peuvent pas laisser indifférents les lecteurs de « Foilers ! », passionnés de vitesse, de technologie…

Voici donc une petite sélection de sites spécialisés VPH.

Les principales catégories de VPH

  • Les vélos couchés ou non, à deux ou 3 roues, mono place ou à plusieurs
  • Les vélomobiles (vélos à 3 roues le plus souvent avec carénage)
  • Les roller(s) «quad» ou en ligne
  • Le skateboard
  • Les trottinettes ou patinettes
  • Les vélos rameurs
  • Les véhicules aquatiques et/ou sub-aquatiques à propulsion humaine
  • Les engins volants à propulsion humaine (Gossamer Albatros de Paul Mac Cready par ex.)
  • Draisines à pédales (sur voix de chemin de fer)

Les VPH aquatiques

  • Les kayaks avec pagaies ou avec pédales
  • Les engins à hélices immergées ou aériennes

Plutôt que de longues explications, je vous propose quelques liens très intéressants.

1 – Sur terre

a) Sites généralistes

– WHPVA

Site généraliste en français, mais  avec page « aquatique »

– Bip bip VPH

Site de vente de VPH

– Audax Easyforum

Forum orienté 2 roues, de belles images

– IHPVA

In english, avec entre autre des photos de VPH aériens mais aussi sub-aquatiques !

Daedalus, qui traversa la mer Egée en 1988 - photo via site IHPVA (DR)
Daedalus, qui traversa la mer Egée en 1988 - photo via site IHPVA (DR)

– Page de liens VPH

De tout…

– Les VPH déchainés

Magazine sur le sujet

– Malric’s world

Le blog de mon ami architecte Malric, fan de vélos couchés, designer , constructeur, utilisateur, réparateur…

b) Divers engins

– Projet de VPH de l’IUT d’Annecy

18 septembre 2009 : 117.69 km/h...

Le team Annecy VPH - photo via blog
Le team Annecy VPH - photo via blog (DR)

– VPH aériens (ballons par exemple) de Stéphane Rousson

A voir, c’est en français

– Steam boat Willy

Projet d’aéroglisseur, vidéo Youtube

– Projet de Max Shepherd, Robert Draper, Brit Garner

Trois étudiants qui se sont lancés dans la réalisation d’un aéroglisseur pour moins de 500 $, vidéo Youtube

– HEPAV

Bel engin à propulsion humaine et électrique, sur route et amphibien !

Hepav de David Buchwaldek - photo du concepteur (DR)
Hepav de David Buchwaldek - photo du concepteur (DR)

2 – Sur l’eau

a) Sites généralistes

– World speed record, août 2000, Lake Hamana, Shinoka, Japon

Très belle vidéo sur Youtube, des engins différents, de belles vitesses

– Human Powered Boats

Avec ou sans foil, intéressant recueil, en anglais

– Human Powered Hydrofoils

Très bel historique, en anglais

Premier HPV nautique réalisé par Julius Schuck - photo site Human Powered Hydrofoils (DR)

– WHPVA

Page spécial VPH aquatique du site WHPVA, en français

Nij Atao, projet du Lycée Vauban de Brest - photo via site WHPVA (DR)

– VPH – IHS

Page de l’incontournable International Hydrofoil Society sur les VPH

b) Divers engins

– Mirage de Hobie cat

Kayak à « pédales » conçu par G Ketterman

– Mirage de Hobie cat en vidéo

Combat kayak à « pédales » / kayak standard, à voir !

– Mirage de Hobie cat en français

Site assez complet pour ceux qui aimeraient se lancer…

Le système Ketterman - animation Hobie

– Decavitator

Incontournable, engin à hydrofoils avec hélice aérienne, 18.5 noeuds en octobre 91, en anglais

Decavitator - photo via site Decavitator (DR)
Decavitator - photo via site Decavitator (DR)

 

– La même chose en Français !

Un grand merci à Gérard Delerm, pro. du foil et de la PAV, pour la traduction

– Halifoil

Projet Canadien, Dalhousie University, en anglais

– Velosub

Un vélo aquatique fort simple …

– Scullmatix

OK, le Scullmatix, n’est pas un engin à part entière mais l’actualisation d’une méthode de godille ancestrale qui permet de simplifier ce mode de propulsion musculaire très ancien. Son créateur hante les pages de « Foilers ! » et est un grand pourvoyeur de news et d’adresse à visiter… Donc interdiction de poursuivre la lecture de ce « listing » sans visiter cette page (je vous surveille !).

Scullmatix, site Scullmatix.fr - photo Guy Capra ?

– Trampofoil

Site d’information pour les Wallabee aquatique, en anglais

– Pumpabike

Duktak, distributeur du pumpabike

Pumpabike - photo via site Duktak (DR)
Pumpabike - photo via site Duktak (DR)

– Foil Kayak

Article de notre bon docteur sur le Flyak ou Foil Kayak (on est jamais aussi bien servi que par « soit même »), en Suisse !

– Scafo

Projet anglais, en anglais !

– ShuttleBike

Engin hybride vélo/VPH aquatique, bonne idée à priori Italienne

– SeaCycle

Assez beau VPH de série, version catamaran, en anglais

Sea Cycle - photo via site du même nom
Sea Cycle - photo via site du même nom (DR)

– MicroCAT

VPH de série américain, version catamaran, en anglais

Alors les sportifs (pas moi, à part le bateau, le seul sport que je pratique c’est la lecture), avez-vous les mollets ou les bras qui vous démangent ?

Je suis certain que vous aurez d’autres adresses à proposer…

Swedish Speed-Sailing

Fred me rappelle que le projet Swedish Speed-Sailing Challenge utilise un « paravane », terme marin désignant le « cerf-plongeant » proposé dans l’aile d’eau.

Le résultat est spectaculaire, n’est-il pas ? Sur cette vidéo (dont j’aime bien le son…) on voit bien le spray non négligeable créé par le câble du paravane qui perce l’eau à quelques dizaines de mètres de l’engin :

Les dernières nouvelles de ce projet datent de mars 2007, ou l’engin a survécu à des surventes imprévues de 30 noeuds, atteignant des vitesses hélas non précisées. En attendant plus d’informations que je viens de leur demander, voici une vidéo du Trampofoil, un engin très différent visiblement développé par la même équipe :