Challenge traversée atlantique automatisée à la voile

Bonjour SAROYAN,
...au plaisir de lire votre contribution.

Va peut-être voir ce qui se fait comme drone actuellement. J'ai l'impression qu'il n'y a pas d'enrouleur, mais plutôt des voiles rigides.

Quitte à se trainer de temps en temps (pas d'envoi de spi !), cela simplifie la mécanique...
Tu n'as plus que le safran et l'orientation de la voile.

Mais sur un projet précédent français, la voile était une voile rectangulaire perpendiculaire à la coque. Pas question alors de remonter au vent.

Bonne chance !

l'étude technique de faisabilité met en avant les principes suivants:
-la commande se fait par des treuils munis de frein pour empêcher le déroulement des écoutes sous la pression du vent dans les voiles; afin de limiter la consommation électrique, le génois et la grand voile sont auto-vireurs loft pour loft (illustration ci-jointe), sans avoir à modifier le réglages des voiles; les moteurs ne se mettent en marchent que pour border, le déroulement en choquant se fait avec la force du vent qui est de 62kg max au près pour 16 noeuds dans une voile de 10m².
-les enrouleurs entraînés par des treuils munis de frein permettent de diminuer la surface des voiles selon la force du vent et le rail de grand-voile permet de réguler la gîte.
-pour assurer le réglage des écoutes de voiles et du rails de grand-voile, le calculateur récupère les informations de l'anémomètre, du speedomètre, de l'inclinomètre et du GPS, puis en fonction de l'allure (de l'angle au vent et du diagramme polaire du voilier) définit la position des écoutes afin de dévier de 10° degrés l'écoulement du vent (d'où l'importance de déterminer la direction du vent réel avec les capteurs), angle qui assure que les voiles ont une portance et qu'il n'y a pas de décrochement des filets d'air (étude ci-jointe).
quel est votre avis sur ces points?

Bonjour,
Quel sera l'intérêt d'un tel voilier autonome ?
En ces temps de déshumanisation exacerbée de nos sociétés, je me permets de poser la question.
Merci pour votre réponse
Julien

Il est cité une voile de 10 m²; cela fait un voilier de plus de 3m de long.

Pour le réglage et la réduction de voilure, il faut chercher chez les fous de modélisme.
Il y en a qui y excellent, y compris manoeuvre de spi. Je vous laisse imaginer l'usine à gaz sous le pont.
Et au lieu d'un boitier de commandes manuelles, un interface avec les capteurs environnementaux du mobile règle le besoin.

Personnellement, en arrivant au drone opérationnel, avant de tenter l'Atlantique, je testerais sur un bras de mer moins large!

cette expérimentation de transport maritime écologique automatisée, avec une grand voile de 11,30m² et d'un Foc n°1 de 12,70m², avec un diagramme polaire qui donne 5 noeuds (2,5m/s) de vitesse de croisière, détecte les obstacles de surface avec une caméra en tête de mât.

les règles de navigation à la voile sont dans le cas de risque d'abordage:
-priorité au voilier à tribord amure; dont le vent vient de la droite de l'avancement (la voile est à babord).
-le voilier situé sous le vent par rapport à l'autre voilier, n'a pas la priorité dans le cas où les 2 sont tribord amure.

plusieurs réactions sont prises d'urgence par l'automate de navigation:
-obstacle à tribord et je suis tribord amure, je vire babord 90° degrés (largue)
-obstacle à babord et je suis babord amure, je vire tribord 90° degrés (largue)

-obstacle à tribord et je suis babord amure, je vire babord 90° degrés (face au vent)
-obstacle à babord et je suis tribord amure, je vire tribord 90° degrés (face au vent)

distance nécessaire pour réagir:
la direction du voilier est changée par l'angle du safran, selon le sens d'avancement, qui peut atteindre 30° degrés en 4s;
l'efficacité de la quille permet de virer à 90° sur une surface de mer équivalente à la longueur du navire;
l'automate dédié à la détection d'image prend 5 secondes pour commander le nouveau cap au pilote automatique.
la distance minimale pour éviter un obstacle est de 30m.

traversée de l'Atlantique:
de Brest à Boston, il y a 65° degrés de longitude et 8° degrés de latitude à parcourir; à 5 noeuds la traversée se fait en 27 jours; à éviter le courant marin du Gulf Stream qui est de 2 noeuds dans le sens contraire ; les vents d'OUEST contraires dans le 45° parallèles NORD ne sont pas portants; l'alizé souffle d'EST entre les tropiques.

priorité au voilier à tribord amure; dont le vent vient de la droite de l'avancement (la voile est à babord).
-le voilier situé sous le vent par rapport à l'autre voilier, n'a pas la priorité dans le cas où les 2 sont tribord amure.

C'est vrai pour un navire avec des personnes à bord.

Certainement pas pour une maquette si grande soit-elle.
C'est exactement la même chose que entre un planeur téléguidé et un engin volant "habité"

Ce sont des vitesses très théoriques , calculées mais pas constatées.

Brest-Boston c'est du près en majorité et une forte probabilité de coups de vents d'ouest.

Que faites vous en cas d'avarie?

Coté sécurité :
Règle 5 - Veille
Tout navire doit en permanence assurer une veille visuelle et auditive appropriée,
en utilisant également tous les moyens disponibles qui sont adaptés aux circonstances et conditions existantes, de manière à permettre une pleine appréciation de
la situation et du risque d'abordage.

Comment assurez vous cette veille?

"caméra en tête de mat, bien sûr."
De jour peut-être et je doute que la caméra puisse mesurer cap vitesse et distance du navire " adverse"
Mais de nuit ?

Avez vous prévu un essuie glace devant la caméra ?
Regardez les webcam de bord de mer quand il y a vent et pluie ?

Autant l'approche technique est passionnante autant l'aspect sécurité des autres petits navire est me semble-t-il un peu trop irréaliste

le voilier navigue uniquement par le vent; l'électricité nécessaire à l'automate de navigation est fournie par le soleil; le virement de bord face au vent (virement vent debout) ou vent arrière (virement lof pour lof) se réalise sans consommer de courant électrique, excepté celui consommé par le pilote de barre franche; les actionneurs électriques des écoutes ne fonctionnent que pour changer l'allure au vent (aulofée ou abattée).

La veille est assurée par l'envoi des coordonnées GPS et d'un rapport technique, par satellite régulièrement.

Les avaries sont classées par ordre du plus vital au moins vital:
-réduction de voilure
-maintien de l'allure par l'autopilote de barre franche
-capteur de vent (direction et force)
-navigateur traceur de route avec GPS
-AIS de surveillance de la circulation maritime
-réglage des voiles avec mesure de gîte et de vitesse relative (speedomètre)
-caméra tête de mât avec détection d'obstacle
-prévision météo et option de navigation
-caméra surveillance cockpit-cabine-local technique

quel est votre avis sur cet ordre?

la première difficulté est un bateau devenu ingérable à cause du vent et de la mer. quelle sera la position de sauvegarde programmée et jusqu'à quand?
pour réduire le risque de réduction de voilure il suffit de prévoir une adaptation fondée sur l'angle d'incidence au lieu de la surface.
le pilote est prévu en régulateur d'allure mais sera t-il du type de celui des voiliers de croisière (aérien et pelle) ou par vérin électrique asservi?
il n'y a pas besoin de traceur de route car personne ne sera à bord pour le lire.
l'AIS n'est utile qu'en émission simple et l'utiliser pour éviter une route de collision implique de créer un obstacle sur la route et de le gérer par le logiciel de routage.
le régale des voiles n'a pas besoin d'utiliser une donné gite il suffit de gérer la force vélique par rapport au moment de redressement. on gère l'incidence de la voile avec le vent apparent. la vitesse ne sera plus une donnée cible mais une résultante.
la caméra en tête de mât ne verra rien la nuit et presque rien le jour.
les prévisions météo sont disponibles à terre mais un baromètre à bord avec une mémoire sur 72 heures donnera une information locale utilisable et plus précise que la maillage des fichiers vent.
la surveillance des installations à bord est à définir pour positionner les caméras afin de détecter des pannes qui sont visibles (mettre des couleurs sur les pièces afin de les reconnaitre).
pas d'avis sur l'ordre, tout est important et la panne est toujours inattendue.

@julien29: pourquoi tant de haine un dimanche soir ...
Ce ne seraient pas les premiers voiliers autonomes à naviguer dans toutes les mers sans marin et donc sans masse salariale .

:)

la puissance nécessaire pour manœuvrer une voile se calcule facilement et permet de trouver la puissance du treuil qui conviendra. le problème est dans la transmission de cette puissance c'est à dire le lien entre le treuil et ce qui fait bouger la voile. question de solidité, d'usure, de fiabilité et surtout de précision du réglage et du maintien en position stable.
la détection d'obstacle en milieu urbain gère t-elle les mouvements verticaux et saura t-elle distinguer une vague d'un obstacle dangereux?

"A quand une course humain/ voilier robot sur les océans?"
peut etre un prochain vendée globe, catégorie sans skipper!!!

Tout à fait, c'est pour cela qu'ils ont tous une voilure rigide...

je crains que votre approche ne prenne pas en compte des phénomènes fréquents en traversée océanique. par exemple voilier submergé par une vague (3/4mètres de haut). le phénomène est instantané et aucun mécanisme n'est capable de réagir assez vite; votre voile subit alors un effort provenant de l'eau qui est 800 fois plus dense que l'air et à une incidence aléatoire. comment est calculée la résistance de la voile et du gréement pour résister plusieurs fois à ce phénomène?
la régulation de la force vélique se fait facilement avec la modification de l'incidence du profil mais il convient de noter que le vent change très vite de direction et que la mer peut modifier le cap du bateau, c'est donc une adaptation constante qui peut être obtenue par un régulateur d'allure qui sera le vrai consommateur d'énergie. dans cette option le bateau se dirige seul en fonction du vent existant et il faudra suivre sa position GPS pour ensuite donner un nouveau cap. si on gère l'incidence de la voile sans modifier le cap il faut orienter la voilure. dans les deux cas il est important de temporiser l'acquisition des données pour ne pas agir en permanence sur les réglages.
le diagramme polaire du voilier dont vous parlez est une polaire de vitesse ce n'est pas la polaire de la voile. il me semble plus pertinent de définir la voile en fonction de sa polaire (donc de son allongement) en fonction du type de rendement espéré. l'usage de la polaire de vitesse n'est qu'une optimisation.
la réduction de voilure ne sera possible qu'avec une voile souple et ce type de voile est sensible aux vibrations d'où une détérioration rapide. une voile rigide sera plus robuste.

x=-b + ou - racine de b²-4ac sur 2a ce sont les racines de ax²+bx+c

à quoi correspond x ici ?
vous nous mettez l'eau à la bouche ?

que vient faire alors ce joli dessin bleu ici ?

ça fait mystérieux et sérieux, non ? Ah ah !

l'automate embarqué à bord du voilier réalise les calculs qui lui permettent de prendre les décisions locales les plus stables, en prenant en compte les consignes imposées (destinations, prévisions météorologiques) et les dangers, selon un cycle (illustration ci-jointe) déterminé, répété plusieurs fois par seconde.

les informations échangées par satellite concernent les consignes imposées et le rapport technique (dont la position GPS).

quand l'allure du voilier est conservée sans modification, la seule consommation d'électricité est celle des capteurs et du calculateur, correspondant à quelques 3 ampères; aucun actionneur n'est activé, pour maximiser l'autonomie et la robustesse du voilier.

en moyenne un panneau solaire de 175W de 1m² fournissant 70A par jour, permet d'assurer la consommation continue de 3A de l'électronique.

"quand l'allure du voilier est conservée sans modification", as-tu déjà pratiqué la voile (question sans mauvaise intention) ?

Car on n'arrête pas d'agir sur le safran (hors allure très particulière sur certains bateaux, bref, c'est rare...). Et donc, ça va tirer sur les batteries...

Tu sembles avoir listé l'électronique embraquée. Peux-tu détailler avec les conso estimées ?

Encore une fois, je me répète, mais toutes ces affirmations semblent montrer une méconnaissance de la navigation hauturière et de ses réalités, voire de la navigation tout court.(pas des équations quoi.)

au plaisir de lire votre contribution par le retour de vos expériences de traversée similaire.

Il va falloir que j'essaie cela:
"l'incidence des voiles au vent réel est réglée à un angle de 10° degrés pour conserver une portance et un écoulement laminaire des filets d'air, même avec une direction de vent variable."
et même à 120° du vent.
Avec les vents dominants d'ouest sur le trajet, l'automate n'est pas rendu à Boston, du moins s'il y a du vent fort!

Un 24 pieds dans 40 nds, cela doit être rigolo à voir.

L'avantage de la technologie moderne est qu'il n'y a plus d'estime à faire si le soleil vient à être masqué.
mais ce serait ballot car comment recharger les batteries pour alimenter tous les équipements, et en particulier le pilote?

Une digression:
Pourquoi une barre franche?
sans humain pour la tenir, un pilote automatique sous le pont me semble plus pérenne.

-par 40 noeuds de vent, l'allure stable est 120° au vent; le voilier ne se trouvera pas en situation de déferlante.

Explication?

en suivant une allure de fuite (120° degrés) dans le cas de mauvaise mer, le voilier ne craint pas une déferlante.

concernant votre remarque sur le pilote, que s'est-il passé?

Vous devriez lire "une fois suffit" de Miles Smeeton ...
Tzu Hang a sanci (chavirage par l'avant bateau 15 m et 18 tonnes)

@yannbis, j'ai aussi pensé à une machine à troller. Les réponses, à toute heure, même le dimanche, avec fréquence et rapidité de réaction proportionnels à la fréquentation du fil, aucune réponse précise aux questions, décalage entre question et réponses...

quelle est la force de la dépression responsable de l'état de la mer dans la vidéo?

Il est super le 24 pieds tellement rapide qu'il ne sera pas rattrapé par les vagues déferlantes.
Atlantique Nord

De mémoire, Moitessier avait fort bien décrit une fuite devant une mer énorme.
Je crois que c'est dans "un vagabond des mer du sud"

Et tu as des prévisions sur un mois?

pour la traversée de l'atlantique, les prévisions météorologiques sont lancées plusieurs fois par jour; à chaque 'run' des fichier GRIB sont disponibles avec des intervalles tri-horaire jusqu'à 72heures.
des prévisions entre 75heures et 114heures sont disponibles avec plus d'intervalles.

vous ne trouverez pas à un mois, aucun navigateur ne se pose la question, ça n'existe pas.

ce fil est dans le but d'échanger sur vos expériences au sujet de la traversée prévue dans le contexte d'un voilier automatisé afin de préparer au plus fin l'expérimentation.

Comment se positionne ce projet par rapport à la série Saildrone voiliers autonomes de Richard Jenkins ?
Quels problèmes ont-ils eu dans leur traversée réussi et le développement du projet?

En 2019, le bateau ne doit pas faire 24 pieds, mais moins de 2,4 m.
Je cite:
_ The sailing class permits only wind power for propulsion. The hull overall length (LOA) is restricted to two point four (2.4) metres.
The non-sailing class permits any source of propulsion. The hull overall length (LOA) is restricted to two point four (2.4) metres._

Je pourrais essayer avec mon RC2m!
Ah non, à 15 noeuds c'est plus que chaud.

Donc l'initiateur de fil de discussion reprend l'idée avec un voilier beaucoup plus grand.

Étape 1 : traverser le bassin du Luxembourg en moins de 10 min...

votre contribution est fortement utile dans ce fil, sans modérateur, sur l'échange d'expérience dans le cadre de l'expérimentation d'une transition énergétique du transport maritime et l'étude des océans.

il est d'une importance rendue évidente à tout le monde que l'abandon des motorisations diesel en faveur d'énergie éco-responsable est notre intérêt compris.

pas seulement dans les cales techniques des navires de commerce au large, et également dans les bateaux de plaisance à quai dans les ports.

ne trouvons nous pas acceptable que la banquise se contracte alors que les huiles de moteurs et anti-fooling brillent en surface de nos ports ?

cette expérimentation d'utiliser un voilier et de le rendre autonome me touche; elle ne peut toucher un navigateur de voilier qui traverse l'atlantique à l'aide du moteur pour refroidir son frigo ou parce que la force du vent est trop faible.

toutes les spécificités techniques du voilier sont échangées dans ce fil, en fonction des questions. certaines questions n'ont pas de réponses et c'est bien naturel, c'est une phase en cours qui progresse avec vous.

@libenter, green washing. Une bonne couche de peinture verte, c'est rentable a notre époque.
Mais c'est encore plus risible quand cela sort de la bouche d'un employé d'une filiale de Vinci, qui comme tout le monde le sait, est un grand protecteur de l'environnement...

@Alexgruissan je n'ai jamais dit que le projet n'avait aucun intérêt, au contraire. Si j'avais le temps, c'est passionnant comme défi technique. Quand à la finalité économique, ce n'est pas mon domaine, il y a surement plein de débouchés, directs ou indirects.
Il faut souligner que cette traversée en drone à voile à déjà été faite.

Ce qui est encore plus intéressant c'est la teneur surréaliste des "échanges" sur ce fil, mais courtoise il faut le noter car ce n'est pas toujours le cas ici.

Mais en fait, je ne comprends pas l'attendu...
Peux tu nous préciser ce que tu attends comme contribution des membres de ce forum?

ben voilà aut'chose ! voilà qu'on va croiser et peut être emboutir ou se faire emboutir par des meutes de voiliers sans personne à bord. Quel est l'intérêt ? comme s'il n'y avait pas assez d'ennuis comme ça ! alors en bplus d'éviter les cargos, les containers perdus, les navigateurs maladroits, les pirates il faudra en plus faire gaffe à ces ma