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Le premier hydravion 100 % propulsé par le vent entre dans une phase de test décisive pour sa mise au point. Présenté par l’association Globe For You après 2 ans de construction, cet hydravion à voile et à dérive composé d’un mélange carbone/époxy est unique en son genre. « Ce projet a pour objectif de créer de nouvelles méthodes de navigation et de transport à la voile » explique à Voiles et Voiliers Gilles Durand, ingénieur à l’initiative du projet.

L’Odonate, un prototype qualifié d'« avion à dérive et à voile » par son créateur.Une image contenant texte, clipart Description générée automatiquement

L’Odonate, un prototype qualifié d’« avion à dérive et à voile » par son créateur. | COLINE LEBRET.

Nolwenn M. MARTINS. Publié le 29/06/2022 à 19h03

Innovation. Avion ou bateau ? Voici l’Odonate, le premier hydravion 100 % propulsé par le vent (ouest-france.fr)

Globe For You est une équipe agissant pour la préservation de nos océans. Multigénérationnelle, elle regroupe des étudiants comme des ingénieurs sous la houlette de Gilles Durand.

Dans le milieu de la voile depuis longtemps, Gilles a toujours recherché des moyens d’aller plus vite sur l’eau.

Il nous explique que, pour atteindre une vitesse optimale, il faut éviter trois obstacles : la gêne provoquée par la gîte, le risque de s’écraser sur l’eau, et le risque de s’envoler.

C’est en réfléchissant à ces enjeux que l’ingénieur a décidé de mettre au point un prototype : l’Odonate, le premier planeur à voile et dérive.

Cet « avion à dérive », comme le qualifie Gilles, utilise le vent comme moyen de propulsion et l’effet de sol comme moyen de sustentation.

La sustentation est un phénomène physique qui permet à un objet de voler, c’est-à-dire de se maintenir et de se mouvoir dans les airs.

Lors du vol, des coussins d’air se forment entre le sol et l’aile de sustentation de l’appareil, ce qui permet de voler plus près de la surface de l’eau et de générer moins de traînée.

Autrement dit, on peut parcourir plus de distance avec moins d’énergie.

L’Odonate est poussé par l’air, comme un bateau à voile, mais vole juste au ras de l’eau.

Ce compromis entre avion et bateau pourrait, selon ses constructeurs, déboucher sur des solutions dans le transport maritime, dans…

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L’Odonate est poussé par l’air, comme un bateau à voile, mais vole juste au ras de l’eau. Ce compromis entre avion et bateau pourrait, selon ses constructeurs, déboucher sur des solutions dans le transport maritime, dans le but de privilégier une mobilité plus douce.

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Ici, nous pouvons voir une perspective de l’Odonate. On remarque les 2 ailes qui servent de moyen de propulsion ainsi que la stabilité de l’engin. | GLOBEFORYOU.

Spécificités techniques de l’Odonate

L’Odonate repose sur trois innovations :

Le système de voilure n’est pas vertical (comme un mât) mais incliné (avec deux ailes obliques). Comme il ne génère pas de gîte, il n’y a pas de risque de chavirage, donc on n’a pas besoin de quille pour contrebalancer. L’engin peut alors exploiter la totalité du vent sans risque de chavirage. De plus, l’aile est fixée à ses deux extrémités : la force exercée sur l’aile donc est divisée par deux par rapport à un mât standard.

Le gouvernail est aérien, la direction se fait dans l’air et l’ensemble de la partie aérienne est face au vent pour avancer droit, ce qui réduit la traînée aérienne. On retrouve dans les éléments caractéristiques de l’avion : tous les éléments de l’Odonate sont aériens, excepté la dérive.

Le système d’aile est mécaniquement asservi : à l’avant de chaque aile de sustentation se trouve un palpeur qui effleure la surface de l’eau pour régler la hauteur de vol en fonction des vagues et du vent

Schéma de l’Odonate, sur lequel on peut discerner l’aile de sustentation, les ailes et les flotteurs. | NOLWENN M. MARTINS.

Une fabrication à la main

Une construction particulière a permis à l’Odonate de voir le jour en 10 mois de travail. Le fil de carbone arrive à l‘atelier non tissé et sert de matériau de construction. Le prototype est tissé à la main avec un métier à tisser artisanal : une machine à enroulement filamentaire. Une bobine de carbone est placée sur la machine et s’enroule autour d’un moule en aluminium. Le fil de carbone est à ce moment enduit de résine. Cette technique de travail permet une grande liberté au moment de la fabrication en termes de choix techniques : l’équipe peut décider de l’orientation et de la répartition des fibres lors du tissage, en prenant en compte la répartition des contraintes selon le rôle de chaque pièce et des forces qui seront exercées lors de l’utilisation. Ainsi, il y aura beaucoup de matière au niveau des endroits sollicités. Cet usage du fil de carbone permet la construction d’un engin léger et petit budget, constitué à 100 % de carbone et d’époxy afin d’assurer le meilleur rapport légèreté /solidité. Pour ce projet, Globe For You a disposé de l’aide financière de beaucoup de mécènes et de particuliers passionnés, ce qui leur a permis de commencer la construction très tôt, dès 2020.

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Inauguration et essais de flottaison

Trois phases d’essais sont prévues : une pour le pilotage à basse vitesse, une pour la prise de vitesse, une pour l’envol.

En septembre 2021, dans le goulet de Saint-Lunaire, l’Odonate a été monté pour procéder aux essais de flottaison. L’équipe a pu observer que l’Odonate est léger, a un comportement stable sur l’eau et s’oriente correctement. C’est une réussite pour l’association : l’engin est équilibré et peut se gréer facilement. Cependant, quelques soucis de construction se sont révélés et ont contribué à fragiliser l’aile.

Le premier est l’évaporation de la colle : les toiles n’adhéraient plus sur la structure des ailes et étaient devenues trop fragiles. Le grammage de la toile était lui aussi très faible. L’aile a été entièrement refaite en utilisant une toile avec un grammage plus important.

L’autre travail a été fait sur les commandes. Le système de pilotage se dirige avec un palonnier à pédale, et les ailes se règlent à l’aide d’un mélangeur qui permet d’orienter les flaps à gauche ou à droite pour régler l’ouverture et commander l’assiette longitudinale. L’Odonate a six commandes, et l’enjeu était de les rendre accessible au pilote, qui doit être capable de réagir très vite.

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Zoom sur l’aile de sustentation (horizontale) de l’Odonate, à laquelle est reliée un palpeur et une autre aile (de travers), durant les essais de flottaison de 2021. | GLOBEFORYOU.COM

L’équilibre de l’Odonate est assez proche de celui d’une planche à voile à foil

Parmi les phases de test qui ont lieu en 2022, celle de juin a eu pour but d’observer le comportement de l’hydravion sur l’eau à vitesse modérée pour appréhender son pilotage et son habileté. L’engin a été tracté en pleine mer à une vitesse de 20 nœuds, pendant que le pilote Titouan Sessa étudiait les commandes et l’équilibre : « Pour le moment, on n’a pas fait pas voler l’engin, on a juste étudié son pilotage. Au fur et à mesure, on va élargir les perspectives. On est vraiment satisfait des commandes » commente Titouan « le mélangeur qui sert à contrôler les flaps fonctionne bien. » Le jeune pilote a de l’expérience dans le domaine de la planche à voile, ce qui l’aide lors de ses essais sur l’hydravion : « l’équilibre de l’Odonate est assez proche de celui d’une planche à voile à foil ». Quelques modifications sont effectuées avant les prochains essais. La dérive a dû être adaptée : les variations de vitesse sont importantes car l’hydravion est conçu pour atteindre une vitesse finale de 80 nœuds. La longueur de la dérive doit donc pouvoir être adaptable aux différentes vitesses, ce qui est rendu possible par la mise en place d’un système hydraulique. Tout ceci doit être prêt pour les prochains tests, qui devraient avoir lieu fin juillet.

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Vue aérienne de l’Odonate lors d’essais de juin, consacrés à vérifier les commandes et la maniabilité. D’autres essais sont à prévoir pendant le mois de juillet. | TOM CHAMPAGNE.

L’Odonate est une innovation : aucun engin de vitesse de la sorte n’a encore été créé. Si le prototype de l’Odonate est concluant, il pourra s’appliquer dans d’autres domaines, tels que la course ou le transport à la voile, ce qui sera envisagé après les essais de vol et de vitesse. De plus, le mois de juin marque une autre grande étape pour l’équipe Globe For You, qui quitte le garage qu’elle occupait à Saint-Lunaire pour s’installer de manière définitive : c’est la naissance des Ateliers Globe For You !

Innovation. Avion ou bateau ? Voici l’Odonate, le premier hydravion 100 % propulsé par le vent