Beyond the sea® : concevoir des navires moins polluants

Baptisé le 23 mars par la championne olympique Faustine Merret, le bateau expérimental « KiteLab » est prêt à prendre la mer. Plus propre, dès que la météo le permet il navigue tracté par une aile de kite et consomme 20% de carburant en moins qu'un navire motorisé classique.

Les formations et recherches ENSTA Bretagne en architecture navale font référence en France. Dans le cadre du programme de recherche et développement Beyond the sea®, qui vise à limiter la propulsion à moteurs des navires en l’associant à de la traction par kites (cerfs-volants) géants, ENSTA Bretagne a en charge 5 volets d’étude, dont 3 seront prochainement testés en baie de Quiberon : le pilotage automatique du kite et les impacts de la traction par kite sur la tenue à la mer et la man½uvrabilité du navire. Le bateau utilisé pour ces essais est un prototype spécialement conçu par des étudiants de l’école d’ingénieur et fabriqué au chantier naval brestois KVK.

Prédire le comportement du navire tracté par kite
ENSTA Bretagne accompagne Yves Parlier et le consortium Beyond the sea® depuis le lancement du programme en 2007. Labellisé par le pôle mer Bretagne Atlantique, financé par le programme des Investissements d'Avenir et accompagné par l’ADEME(1), ce projet ambitieux vise à réduire de 20% l’impact du transport maritime sur l’environnement, par une réduction des consommations de carburants des navires. Il s’agit de tracter de grands navires par kite (cerf-volant) géant, déployé dès que la météo est favorable. La propulsion vélique se substitue alors aux moteurs, très consommateurs d’énergie fossile. Conditions de succès de cette propulsion hybride, le pilotage du kite sera automatisé et les qualités de stabilité et de man½uvrabilité du bateau conservées.

Les recherches portées par l’ENSTA Bretagne, au sein du laboratoire IRDL, s’articulent en 5 objectifs
Une équipe de 10 chercheurs ENSTA Bretagne, rattachés au laboratoire IRDL (Institut de Recherche Dupuy de Lôme), s’emploie à mettre au point ce système innovant. L’architecture navale respecte un protocole de boucle de conception, durant laquelle tous les paramètres de performance du navire interagissent. Dans le programme Beyond the sea® c’est la même chose : 5 études qui interagissent sont déclinées en 3 thèses de recherche et 2 actions de transfert du savoir vers le consortium Beyond the sea®. Pendant que certains étudient  la structure d’un kite géant (500 m²) et ses dimensions en fonction du navire qu’elle tractera, d’autres s’intéressent à la mise au point d’une chaine de mesure et de pilotage du kite et aux effets éventuels de cette propulsion sur la man½uvrabilité et la stabilité du navire.
 

Faustine Merret, championne olympique et directrice du pôle France Voile, a accepté avec fierté d'être marraine du KiteLab. Elle connait très bien deux des doctorants IRDL / ENSTA Bretagne, Morgan Behrel et Nedeleg Bigi. Les jeunes ingénieurs ont réalisé leur formation à l'ENSTA Bretagne en qualité de sportifs de haut niveau du pôle France Voile, avant de poursuivre en thèse. Faustine Merret est également heureuse d'être marraine d'un projet pour la protection de l'environnement. En souhaitant "bon vent" au KiteLab et à l'équipe de recherche, c'est le développement de modes de transport plus propres qu'elle entend soutenir.
 

 

Des calculs aux essais, en baie de Quiberon
Les doctorants amorcent leur dernière année de recherche. Les étapes de calculs et les modèles sont bien avancés. Du 27 mars au 21 avril, ils vont les tester en conditions réelles. Pour cela, ils utiliseront les conditions spécifiques de la baie de Quiberon, équipée d’une instrumentation dense et d’un modèle océanographique fin, conçu par la société brestoise ACTIMAR. Ces outils de mesure permettent d’enregistrer les nombreux paramètres qui décrivent l’état de la mer et ont déjà permis d’étudier les bateaux de voile olympique. Durant ces essais, les chercheurs s’intéresseront aux mouvements du navire induits par le kite, dans des conditions de mer bien identifiées. Tous les enregistrements (efforts générés par le kite, angle de gite du bateau, vitesse des changements de cap, etc…) seront intégrés dans un logiciel pour décrire l’impact du cerf-volant sur la man½uvrabilité et la stabilité du navire.

Un prototype de kite boat (bateau tracté par cerf-volant) spécialement conçu par les étudiants en architecture navale de l’ENSTA Bretagne et baptisé, à Brest jeudi 23 mars.
Deux étudiants en architecture navale de la promotion 2016, Victor Jubert et Yohann Leslé, ont conçu de A à Z le bateau qui va réaliser ces essais. Il s’agissait de dessiner une coque de bateau en mesure d’accueillir le système de pilotage automatique du kite et l’ensemble des systèmes de mesure. Le baptême de ce prototype est un rituel auquel l’équipe de recherche se plie volontiers. D’autant plus qu’elle est constituée de nombreux amateurs et pratiquants aguerris.


 

Description du bateau « Beyond the Sea® Lab »
- 250 heures de conception
- 250 heures de chantier
- longueur : 6 m
- poids : 750 kg en charge
- capacité en nombre de passagers : 5
- propulsion : aile de kite associée à un moteur hors-bord
- matériel embarqué : poste de pilotage automatique du kite et de mesure des performances
- Coque en contreplaqué / epoxy

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