Austral Electronics vous propose de vous accompagner pour tous types de navires à hydrofoils et types de propulsions.
Les avantages des bateaux volants
- Navires à moteur :
- Vitesse
- Réduction de la consommation de carburant de 30% (profil J) à 50% (Profil T inversé) à vitesse égale
- Réduction de la puissance et donc du coût de la motorisation.
Pas de surcoût pour un bateau de série (foils et FCS compensés par une motorisation thermique ou batterie deux fois moins puissante)
- Amélioration du confort de 50 à 90% (Les foils en T traversent les vagues)
- Réduction du sillage (protection des berges)
- Voiliers : Gain en performance :
- La réduction de la traînée
- L’augmentation de la stabilité : Meilleur écoulement de l’air et donc de la puissance vélique
- Gain en puissance / sécurité par le contrôle dynamique du Righting Moment
- Navires militaires :
- Stabilité des systèmes d’armement
- Réduction de la signature acoustique (moteur 2 fois moins puissant)
- Diminution de la signature optique et radar du sillage
- Manœuvrabilité d’évitement : Vitesse de giration doublée et inclinaison vers l’intérieur du virage possible
- Susceptibilité aux mines et torpilles réduite
La problématique des foilers
Cet article issu du blog d’EXperts Yachts décrit la problématique des bateaux volants.
En résumé : Le vol est un jeu d’équilibriste sur un fil secoué par le vent et les vagues.
- Si les foils sont performants (en T ou L), le bateaux est instable.
En pilotage manuel, dans les manœuvres, par vent instable ou mer formée, cela dépasse très vite les capacités humaines et un contrôleur de vol devient obligatoire. - Si l’on accepte de perdre en performance (foil en J), le bateau est auto-stable.
Le pilotage en manuel est possible mais le contrôle du vol améliore les performances et la sécurité (stabilité, contrôle du RM/du leeway, aide au décollage et maintien du vol, supervision du domaine de vol)
Le Système de Contrôle de Vol ( Flight Control System)
La solution proposée est robuste, le FCS estime en permanence les forces et moments en présence afin de les équilibrer le plus instantanément possible.
Il est multi-objectifs et permet les contrôles suivants :
- Hauteur de vol
- Tangage
- Gite / Righting Moment (Optionnel pour les petits voiliers)
- Lacet (Optionnel)
- Vitesse (Optionnel)
De nombreuses architectures sont possibles, en fonction du nombre et de la topologie des foils, des efforts définissant si les vérins sont électriques ou hydrauliques, si cette hydraulique est centralisée ou distribuée.
Dans le cas d’un petit monocoque, le FCS est typiquement constitué :
- D’un CANbus de préférence dédié.
- De servocommandes ESPRIT reliées à des actuateurs et des feedbacks et actionnant des foils entiers ou des volets.
- D’un ou plusieurs altimètres.
- D’un calculateur QUANTUM ULTIMA, avec option ‘Flight Control System’, relié à une INS (et aux instruments du bord sur les voilier).
- D’une Interface Utilisateur :
- Des tableaux de bord et graphes dans un browser Web
- Une IHM extérieure simple et robuste.
Nos Prestations
Austral Electronics vous propose une solution adaptée à vos besoins, du prototype à la série, pour tous types de navires à hydrofoils et types de propulsions.
Nous utilisons la plateforme de développement rapide Quantum afin de maitriser les coûts et délais. De plus, nous avons réalisé une conception de nos produits à coût objectif afin de répondre à une production en série.
Le créateur d’Austral est un pionnier dans le domaine du contrôle vol, il a l’expérience de la modélisation, de la simulation et du contrôle, de plusieurs voiliers de compétition volants, auto-stables ou instables, du catamaran de 35 pieds au trimaran de 100 pieds.
Dans une démarche d’amélioration continue, nous avons engagé des sujets de R&D orientés vol :
- Le FCS intelligent en Unsupervised Learning Control (En cours de qualification en contrôle de lacet)
- Des capteurs innovants et algorithmes améliorants la qualité de la régulation et l’anticipation et donc la sûreté et la performance par mer formée ainsi que la sobriété énergétique.
Prestations :
- Recueil de données d’architecte.
- Aide au pré-dimensionnement des moteurs/pompes/vérins, de l’énergie, au choix des feedbacks.
- Conception des asservissements adaptés aux besoins, à la topologie, aux données d’entrées disponibles :
- Détermination des contrôles les plus appropriés
- Gestion de l’altitude, du tangage, de gite / Righting Moment, du lacet, de l’angle de dérive.
- Supervision performance vs sécurité
- Simulation:
- Essais de différents types d’asservissements pertinents
- Vérification des performances de régulation en fonction des perturbateurs, des vitesses d’actuateurs et de la stratégie d’optimisation de l’énergie.
- Compromis de dimensionnement.
- Stratégie d’aide au décollage et de maintient du vol (Objectif 100% de temps de vol).
- Fourniture de matériel (Calculateur, Servo-commandes, Altimètres, IHM…)
- Support à l’installation : Paramétrage, Commissioning
- Qualification : Essais en mer, analyse des enregistrements / Machine learning, amélioration du système.
- Formation