Des chercheurs de Chalmers et de la SSPA présentent une méthode de mesure unique qui permet d’utiliser la technologie aéronautique qui a révolutionné la navigation de plaisance de telle manière que même les ferries de passagers peuvent « voler vers l’avant ». Photo : Lloyd Images. Regardez la vidéo de la British Sailing Team.

Les ferries électriques pour passagers qui voyagent au-dessus de la surface de l’eau pourraient bientôt devenir une réalité. À l’Université de technologie de Chalmers, une équipe de recherche a mis au point une méthode unique pour faire progresser les avions porteurs, qui peut augmenter considérablement l’autonomie des navires à propulsion électrique et réduire de 80 % la consommation de carburant des navires à combustible fossile.

Alors que l’électrification des véhicules passagers est bien avancée, les ferries passagers du monde sont désormais alimentés presque exclusivement par des combustibles fossiles. Le problème est que la capacité des batteries n’est pas suffisante pour les navires qui parcourent de plus longues distances. Mais maintenant, des chercheurs de Chalmers et du centre de recherche marine SSPA de Göteborg ont réussi à développer une méthode qui peut rendre la construction navale beaucoup plus verte à l’avenir. L’accent est mis sur les avions dits de support, qui soulèvent la coque du bateau au-dessus de la surface de l’eau comme des ailes et permettent au navire de naviguer avec une résistance à l’eau nettement inférieure.

La technologie a révolutionné le sport de la voile ces dernières années, avec des avions de soutien permettant aux bateaux des marins d’élite de survoler la surface de l’eau à des vitesses très élevées.
Maintenant, les chercheurs de Chalmers et SSPA veulent rendre le principe de l’avion porteur des voiliers utilisable sur de plus grands ferries de passagers avec des avantages climatiques évidents.

Afin de pouvoir électrifier les ferries, la résistance à l’eau doit être considérablement réduite. En utilisant cette méthode, nous pouvons affiner la conception des ailes pour réduire la traînée jusqu’à 80 %, ce qui augmente considérablement l’autonomie des ferries alimentés par batterie. De cette façon, les ferries électriques pourraient parcourir des distances encore plus longues à l’avenir, explique le directeur de recherche Arash Eslamdoost, professeur agrégé d’hydrodynamique appliquée à Chalmers et l’un des auteurs d’un Étude scientifique publiée dans le Journal of Marine Science and Engineering.

Même pour les navires actuellement propulsés par des combustibles fossiles, le bénéfice climatique pourrait être important, car une technologie similaire du Carrier Plan pourrait réduire la consommation de carburant jusqu’à 80 %.

Une méthode de mesure unique suscite un grand intérêt
Au cœur du projet de recherche se trouve une technique de mesure unique qui a permis aux chercheurs de comprendre en détail comment le plan de support se comporte dans l’eau, par exemple lorsque la charge ou la vitesse augmente ou lorsque l’emplacement du plan de support change. À l’aide des données recueillies lors des expériences, les chercheurs ont développé et évalué une méthode capable de simuler et de prédire avec une grande précision le comportement de l’avion porteur dans différentes conditions. Le processus est unique en son genre et peut désormais être utilisé pour le développement de conceptions sur des avions porteurs, par exemple pour des ferries électriques pour passagers.

L’étude a été menée en collaboration avec le centre de recherche SSPA de Rise – l’un des rares du genre au monde – où Laura Marimon Giovannetti travaille en tant que chercheuse et chef de projet. Elle est l’auteur principal de l’étude et a concouru au niveau élite pour les équipes nationales de voile du Royaume-Uni et d’Italie. Aujourd’hui, elle est conseillère en recherche et développement auprès du Comité Olympique Suédois et de l’équipe nationale suédoise, dans le but d’amener l’équipe sur le podium aux Jeux Olympiques de 2024. Groupe de recherche :

– Lors de la Coupe de l’America dans la baie de San Francisco en 2013, un voilier de 20 mètres avec porteur a pu être vu pour la première fois dans le cadre de la compétition « Learn to Fly ». Et depuis lors, nous avons vu une énorme augmentation des voiliers avec des avions. Grâce à notre nouvelle méthode et à nos connaissances, nous serons en mesure de combiner un certain nombre de domaines différents, tels que l’architecture marine, le développement de matériaux, la technologie aéronautique et les énergies renouvelables.

Ouvre la voie aux avions porteurs sur les ferries électriques
Alors que la méthode des chercheurs est nouvelle, la technologie de l’avion elle-même n’est pas nouvelle. Il a déjà été développé dans les années 60 et 70. Mais ensuite, l’accent était mis sur le fait de faire avancer les bateaux aussi vite que possible, et l’avion de soutien était en acier, ce qui est à la fois lourd et a des coûts de maintenance plus élevés. Les avions de soutien modernes d’aujourd’hui sont fabriqués en fibre de carbone, un matériau beaucoup plus léger et plus rigide. La fibre de carbone peut conserver sa forme même sous des charges élevées et le matériau peut être adapté à la charge attendue. Une partie du projet de recherche consistait donc à bien comprendre comment la structure du matériau en fibre de carbone se comporte dans différentes conditions de fonctionnement sous l’eau. Le processus développé par l’équipe de recherche en combinaison avec la technologie moderne de notre époque ouvre désormais la voie à la possibilité d’utiliser l’avion porteur en fibre de carbone sur de plus grands navires à passagers, qui peuvent voyager en toute sécurité, de manière contrôlée et respectueuse du climat, même à des vitesses inférieures.

– Le plan porteur doit être le plus efficace possible, c’est-à-dire qu’il doit pouvoir transporter le plus de poids possible à la vitesse la plus faible possible et avec le moins de résistance possible. Notre prochain objectif est d’utiliser cette méthode dans le développement ultérieur de transporteurs plus efficaces pour les ferries du futur, déclare Arash Eslamdoost.

En savoir plus sur l’article scientifique

• études »Interaction fluide-structure d’un engin à foils« A été publié dans le Journal of Marine Science and Engineering. Les auteurs sont Laura Marimon Giovannetti, Ali Farousi, Fabian Ebbesson, Alois Thollot, Alex Shiri et Arash Eslamdoost. Les chercheurs sont basés à la SSPA et à la Chalmers University of Technology en Suède et à l’INP Enseeith en France.
• La recherche a été financée par la SSPA et Chalmers.

Pour plus d’informations, contactez:

Arash Eslamdoostmaître de conférences en hydrodynamique appliquée au Département de Mécanique et Sciences de la Mer, Université de technologie Chalmers
031 772 36 84 [email protected]

Laura Marimon GiovannettiChercheur et chef de projet technique, SSPA
073 072 91 82 [email protected]

Mia Hallerod Palmgren
communicant de presse
031-772 3252
[email protected]

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Université de technologie Chalmers à Göteborg recherche et forme en technologie et en science à un niveau international élevé. L’université compte 3 100 employés, 10 000 étudiants et forme des ingénieurs, des architectes et des officiers de marine.

S’appuyant sur l’excellence scientifique, Chalmers développe une expertise et des solutions techniques pour un monde durable. Grâce à un engagement mondial et à un esprit d’entreprise, nous créons une force d’innovation, en étroite collaboration avec le reste de la société. La plus grande initiative de recherche de l’UE – Graphene Flagship – est dirigée par Chalmers, tout comme la construction d’un ordinateur quantique suédois.

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