[Maritime] Le retour des grands voiliers...

[sceptique]

La dernière question à se poser, comment ont-ils déterminé le gain et par rapport à quoi sachant que c'était une première traversée ?
Patrick

C'est simple : ils m'ont demandé un calcul théorique que j'ai aimablement reproduit ici !
Je plaisante ... et je ne demanderais donc pas de droits d'auteur.
Ce type de calcul nécessite en fait des connaissances en Physique très limitées (niveau Bac S et encore).
Comme il a été indiqué, il est théorique et ne tient pas compte de beaucoup de contraintes (composante verticale, surface non plane donc inférieure aux 160 m2, phénomène de portance, vent arrière ou de travers ...). C'est typique de la recherche : on modélise à gros grains pour avoir une idée grossière, puis on affine en fonction de la pratique. Ou on laisse tomber.
Il faut voir tout cela comme un laboratoire de recherche à grande échelle. Et laisser la recherche se poursuivre sans enthousiasme délirant ni mépris hautain. Ce n'est pas à ranger dans la catégorie "mouvement perpétuel" ou "énergie libre". Je pense par contre qu'ils ont du pain sur la planche ! A suivre donc ...

[pragma tic]

Bonjour,

C'est clair que la modélisation mécanique est affaire de connaisseurs et qu'il leur faudrait des données précises.
Captain Jo a bien raison de me rappeler que la portance est bien supérieure à la trainée, ce qui rend non pertinente la question de la surface réelle, il faudrait vraisemblablement travailler avec une surface théorique "gonflée" de 10 à 20% si on utilise les règles relatives à la trainée. (Si un connaisseur peut m'informer sur les gains réels, ça m'intéresse, je donne des cours de voile. Et si j'y réfléchis, ça fume tout de suite ; la mise en évidence doit résider dans l'intérêt qu'ont à tirer des bords au portant les bateaux rapides, mais une part de l'intérêt de la chose doit résulter de l'accroissement du vent apparent dont ils bénéficient ce faisant).

Si on recherche plus simplement à invalider le gain fourni, soit 20%, on peut cependant modéliser grossièrement au regard des apports du dessus ;
- soit une plage de fonctionnement de l'engin comprise entre 90° (hypothèse basse) et 120° (hypothèse haute), on obtient engin utilisable entre 1/4 et 1/3 du temps.
- soit un engin utile dans des vents médium compris entre 20 et 35 noeuds, je dis au pif 50% du temps.
Par rencontre de ces deux aspects, j'obtiens engin utilisable entre 1/8ème et 1/6ème du temps. Soit de 12,5% à 16,66% du temps.

Donc, si mes estimations sont correctes, même moteur éteint durant l'utilisation, le bateau n'a pu réaliser une économie égale à 20% ?

Non ?

[Lansing]

Je me répond à moi même, ils réduisent la vitesse machine lorsque l'aile est déployée. La preuve en image ICI.
Le hic est que le vent étant très faible lors de la prise de vue il a fallu baisser les tours moteurs de plus de 50% (à l'estimation sur le Martini) pour que la voile prenne le vent.
Je viens de refaire le calcul, 160m² c'est effectivement à peu près la surface du château arrière du bateau, y compris la poupe, peut-être devrais-t-on aussi l'inclure dans le gain ?
Je plaisante aussi, bien sûr, mais je reste convaincu que cette histoire de gain de 20% n'est pas sérieuse.

Patrick

[energy_isere]

Des voiles cylindriques pour propulser un cargo.

Le premier cargo allemand utilisant partiellement le vent comme force motrice complémentaire a été mis à l'eau le 2 août 2008 depuis le chantier naval de la ville portuaire de Kiel.

a lire ici :

http://www.enerzine.com/1036/5630+des-v ... argo+.html

....
L'achèvement des travaux de finition sur l''E-Ship I" et sa première sortie en haute mer (à une vitesse maximale de 17,5 noeuds, soit 34km/h) afin de rejoindre son propriétaire sont prévus pour fin 2008.

[energy_isere]

Fret marin : la voile tente un retour

Les grands voiliers réapparaissent dans le quotidien des industriels. En particulier, une technologie reposant sur un cerf-volant pourrait permettre à une majorité de cargos de réduire leur consommation de carburant.

Usine Nouvelle 03/06/2009

Tous les moyens de transport que l'on croyait enterrés ou marginalisés vont-ils renaître les uns après les autres ? Après le regain d'intérêt pour le tramway en ville ou le dirigeable gros porteur dans le monde du fret, plusieurs armateurs s'interrogent sérieusement sur l'opportunité de faire revivre la marine à voile. Bien sûr, on imagine difficilement un retour massif de grands voiliers qui viendraient remplacer les portes conteneurs et autres pétroliers qui sillonnent les mers. Mais une coexistence, pourquoi pas ?

Transport de vin. Depuis 2007 par exemple, Fair Wind Wine, filiale de la Compagnie de Transport Maritime à la Voile (CTMV) assure une ligne régulière entre Bordeaux et Dublin grâce à de grands voiliers. Renouant avec le passé, la société souligne les vertus écologiques de son entreprise et tente de se faire reconnaître comme la première flotte européenne de marine marchande à voile par l'organisme de certification Ecocert. Les navires sur lesquels elle s'appuie sont pour le moment des goélettes centenaires, mais l'objectif est bel et bien de concevoir une flotte de voiliers modernes. A priori dès 2010.

A la recherche d'une certaine authenticité, les produits dits « de qualité » ou « du terroir » se conjuguent bien avec le retour de ce mode de navigation : Chez Fair Wind Wine, on estime même que le vin vieillit plus vite en fond de cales ! Et du côté des distributeurs irlandais, le recours à la voile est un argument marketing de plus pour vendre le vin français. Chaque image publicitaire laisse une large place aux photos de mer et de voiliers. Reste donc à savoir si au-delà du symbole, l'énergie éolienne est capable de retrouver un intérêt dans le fret maritime. D'autant plus que le mode de transport a deux inconvénients majeurs : il est plus cher car l'utilisation du vent requiert un équipage plus important, et il est surtout beaucoup plus long ! Le Belem, un trois-mâts de 1896, a été utilisé l'été dernier pour exporter une cargaison de vin au Québec. Il a mis trois semaines pour traverser l'Atlantique. Contre sept jours pour un cargo.


Christian Garin, président de l'organisation professionnelle Armateurs de France, souligne un troisième inconvénient : « La navigation au vent crée forcément de nombreux aléas, explique-t-il. Comment intégrer les contraintes individuelles liées au transport de produits frais ou le respect de délais précis ? » Et son scepticisme est justifié par l'histoire récente. Dans les années 80, plusieurs projets ont été lancés pour faire de l'énergie éolienne un complément aux moyens de propulsion traditionnels. En particulier au Japon avec le Daioh ou le Shin Aitoku Maru. Tous ont cependant montré leurs limites : la consommation énergétique était réduite, mais les longs mâts prenaient de la place sur les navires, compliquaient leur utilisation et supportaient mal les fortes intempéries !

A l'image du navigateur Yves Parlier, certains spécialistes de la mer ne désarment pas pour autant. Et tout en reconnaissant que les mâts non rétractables ont sans doute fait leur temps, ils croient dur comme fer à l'utilisation du vent sous une nouvelle forme. Y compris pour les cargos à gros tonnage. Leur proposition : s'appuyer sur des grands cerfs-volants attachés à la proue du bateau et déployés lorsque les navires sont en pleine mer pour accélérer leur vitesse et soulager le moteur. Comme la vapeur a d'abord émergé comme propulsion d'appoint, pourquoi le vent ne referait-il pas lui aussi son apparition par le même procédé ? « Intellectuellement, c'est très séduisant, mais rapporté à un service industriel, je suis moins convaincu, affirme Christian Garin. Et à partir d'un certain tonnage, je suis circonspect ! ». Il rappelle au passage que la diminution de la vitesse des navires est la première démarche qui permet de générer des économies : « un bateau qui consomme 250 tonnes de carburant par jour à 25 nœuds de moyenne tombe à 8 ou 10 tonnes à 13 ou 15 nœuds », affirme-t-il.

Il n'empêche. Pour continuer à réduire les coûts à ces vitesses plus faibles, le vent comme système de propulsion complémentaire fait son chemin. C'est la société allemande SkySails qui semble aujourd'hui la plus avancée sur le sujet. Elle a développé une aile de cent soixante mètres carrés capable de se déployer à plus de cent mètres d'altitude pour aller chercher les grands vents. Le bateau devient une espèce de kitesurf, mais la voile est pilotée automatiquement par ordinateur, réalisant dans le ciel une rotation qui optimise sa prise au vent. Avec de bonnes conditions, « le système peut générer une force de traction de huit tonnes ce qui correspond environ à la poussée d'une turbine d'un Airbus A318 », explique Stephan Wrage, directeur général de l'entreprise. Les expériences ont montré que la voile permettait d'économiser en moyenne entre 10 et 35 % de carburant. Et SkySails espère prochainement doubler la taille de son aile pour accroître encore ce pourcentage.

En quelques années, la technologie a su convaincre plusieurs armateurs. Le premier d'entre eux, Beluga Shipping, Allemand lui aussi, l'a d'abord testé sur un cargo de 132 mètres. Satisfait par les résultats, il a commandé deux voiles pour 2009. Idem pour Wessels Reederei qui s'apprête à équiper trois navires. Le Norvégien Wilson ASA complète pour le moment le podium. Il va équiper son premier cargo de 3 700 tonnes avec le cerf-volant allemand. Pour cette année, « la capacité de production est déjà réservée », se réjouit Stephan Wrage. Il faut dire qu'au-delà de l'aile, le système est complexe. Il faut d'ailleurs compter 500 000 à 2 millions d'euros par voile. Stephan Wrage affiche clairement ses objectifs commerciaux : équiper 1 500 navires en 2015 ! « L'utilisation systématique de la technologie permettrait d'économiser plus de 146 millions de tonnes de CO2 par an, soit environ 15 % des émissions de l'Allemagne », insiste-t-il.

En France, le constructeur naval DCNS regarde la technologie avec attention. Présentant il y a quelques semaines son navire militaire ecoship, il s'est dit prêt à y intégrer à une aile de ce type. Le système de propulsion éolienne rejoint les multiples options écolos de ce bateau de 2000 tonnes ajouté au catalogue du groupe dans le cadre de sa politique environnementale. « DCNS étudiera dans le cadre de ses programmes de R&D la faisabilité de mise en oeuvre de ces moyens de propulsion auxiliaire sur l'ensemble de ses bâtiments », lance même Philippe Goubault, architecte naval chez DCNS. Tout en concédant que s'il ne croit pas que la limite sera dans le dimensionnement physique, il craint que les contraintes opérationnelles ne permettent pas de généraliser le procédé.

ou lire ici à la source : http://www.usinenouvelle.com/article/fr ... our.165781

[Alturiak]

« un bateau qui consomme 250 tonnes de carburant par jour à 25 nœuds de moyenne tombe à 8 ou 10 tonnes à 13 ou 15 nœuds »

Impressionnant. Le réservoir d'économies de pétrole dans le domaine des transports est vraiment gigantesque.

[Raminagrobis]

« un bateau qui consomme 250 tonnes de carburant par jour à 25 nœuds de moyenne tombe à 8 ou 10 tonnes à 13 ou 15 nœuds »

Impressionnant. Le réservoir d'économies de pétrole dans le domaine des transports est vraiment gigantesque.

Oui et non, parce que des cargos qui croisent à 25 noeuds, ça existe presque pas, juste de façon vraiment anecdotique

Typiquement, les cargos croisent à 15-20 noeuds, les tankers encore moins vite.

[Alain75]

Pour la voile il y a aussi le concept WingSail :

http://www.harborwingtech.com/index.htm

(développé entre autres par Morrelli & Melvin , concepteurs du hobbie cat, et de playstation)



et apparemment ça marche pas mal !

On pourrait se dire, "ouais mais quand le vent monte, ou à quai, qu'est ce qu'on fait ? " mais d'après eux :

What happens when the boat is docked or moored in heavy wind?

When the WingSail is “turned off”, the projected area that the wind encounters is less than what is presented by a traditional rig with shrouds, spreaders, etc., so there is actually less wind resistance than a normal sailboat. [+] Read More

...

Because our WingSail is symmetrical and perfectly balanced, it can swing freely in either direction and maintain a constant no-lift state regardless of wind speed or direction. We have observed this with our X-1 vessel in winds up to 50 knots while she was docked. [-] close


How do you reef the WingSail?

The WingSail is built in upper and lower sections that are controlled independently. The top half can be de-powered or “turned off” if conditions dictate. This is all done automatically by the computer, without requiring any human intervention. Once depowered, the WingSail remains turned into the wind and has less resistance than a standard naked mast, reefed sail and rigging. [+] Read More

http://www.harborwingtech.com/faq.htm#3

Enfin à voir ...

[Lansing]

...
Oui et non, parce que des cargos qui croisent à 25 noeuds, ça existe presque pas, juste de façon vraiment anecdotique
...

Tous les porte-containers actuels de la CGA-CGM naviguent à cette vitesse. C'est bien sûr modulé en fonction de l'état de la mer. Cette vitesse a été diminuée depuis quelques mois pour faire des économies.

Pour la voile il y a aussi le concept WingSail :

Très joli bateau pour taper des records à quelques mètres du rivage en Namibie. Pour traverser un océan et affronter des tempêtes de 60 ou 70 nœuds, C'est une autre histoire. Je ne parle même pas de la hauteur des vagues. Demandez aux pourvoyeurs de fond de Alain Thébault (hydroptère) ce qu'ils en pensent.


Patrick

[Alain75]

Très joli bateau pour taper des records à quelques mètres du rivage en Namibie. Pour traverser un océan et affronter des tempêtes de 60 ou 70 nœuds, C'est une autre histoire. Je ne parle même pas de la hauteur des vagues. Demandez aux pourvoyeurs de fond de Alain Thébault (hydroptère) ce qu'ils en pensent.


Patrick

Mais en fait leur premier marché semble être des "unmanned vehicule", pour l'armée, surveillance ou prise de mesures, et pas forcément avec des foils, objectif principal pas la vitesse comme l'hydroptère (ou macquarie innovation).

[energy_isere]

« un bateau qui consomme 250 tonnes de carburant par jour à 25 nœuds de moyenne tombe à 8 ou 10 tonnes à 13 ou 15 nœuds »

Impressionnant. Le réservoir d'économies de pétrole dans le domaine des transports est vraiment gigantesque.

Oui et non, parce que des cargos qui croisent à 25 noeuds, ça existe presque pas, juste de façon vraiment anecdotique

Typiquement, les cargos croisent à 15-20 noeuds, les tankers encore moins vite.

Il y a certainement une coquille d'un 0 dans l' article.

Car la compagnie CGM-CGM dit : "Mais quand on connaît la consommation d'un géant comme l'Andromeda, on comprend rapidement que ce gain se traduit, en fin d'année, par une somme considérable. A 14 noeuds, le porte-conteneurs consomme, en effet, 150 tonnes de fuel par jour et, à 24 noeuds, la consommation quotidienne passe à 300 tonnes."
c' est extrait de mon post ici : http://forums.oleocene.org/viewtopic.ph ... 78#p241178

et pour raminagrobis, les portes containers naviguaient quotidiennement de 20 à 24 noeuds, et certains armateurs ont fait réduire un peu la vitesse par mesure d' économie.

Voir mon post du 15 Aout 2008 : http://forums.oleocene.org/viewtopic.ph ... 20#p205220

Entendu cette nuit, le PDG (?) de CMA-CGM indiquait qu'ils avaient réduit la vitesse de leurs navires de 22 à 19 noeuds.

....

[Lansing]

...
Mais en fait leur premier marché semble être des "unmanned vehicule", pour l'armée, surveillance ou prise de mesures, et pas forcément avec des foils, objectif principal pas la vitesse comme l'hydroptère (ou macquarie innovation).

C'est justement là dessus que ma critique portait. Les gréements rigides sont fait essentiellement pour la performance, de plus ils sont exploitables sur un multicoque mais quasiment impossibles à employer sur un quillard classique, trop raide à la toile.
Ce type de gréement existe depuis de nombreuses années. Les records de vitesse sur l'eau ont tous été battus (hormis la planche et le kyte) par des gréements rigides dans les vingt dernières années, voir le Yellow Page en 1992 ou 1993. Rendement exceptionnel, je crois plus de 45 noeuds avec 15 noeuds de vent.
Sur les monocoques classique, le mât aile, tel que employé dans les années 80, 90 a disparu. Trop dangereux dans le gros temps, surface énorme impossible à masquer malgré le pivotement.
On lui préfère un mat dit pivotant avec une corde moindre et des gréements d'une telle complexité qu'un automatisme n'est pas envisageable.
Espérer réguler le rendement d'une voile uniquement en jouant sur le pivotement au guindant est illusoire. Bien que beaucoup plus complexe sur une voile souple, les réglages permettent d'adapter le profil à l'allure.
Pour résumer. Un gréement rigide monté sur un quillard classique c'est la casse assurée, trop raide. Sur un multi c'est la galipette garantie, il faudrait un système informatique prédictif pour voir arriver la rafale avant qu'elle n'atteigne la voile. Une fois qu'elle est là c'est trop tard.

Patrick

[kercoz]

Il y a certainement une coquille d'un 0 dans l' article.

Un O ou un Q ?

[Alain75]

Espérer réguler le rendement d'une voile uniquement en jouant sur le pivotement au guindant est illusoire. Bien que beaucoup plus complexe sur une voile souple, les réglages permettent d'adapter le profil à l'allure.
Pour résumer. Un gréement rigide monté sur un quillard classique c'est la casse assurée, trop raide. Sur un multi c'est la galipette garantie, il faudrait un système informatique prédictif pour voir arriver la rafale avant qu'elle n'atteigne la voile. Une fois qu'elle est là c'est trop tard.

Patrick

Il y a quand même un grand volet sur le bord de fuite permettant de régler la voile en plus du pivotement.
Pour le fardage, ça ne m'étonnerait pas que la résistance avec l'aile "bout au vent" soit inférieure à celle d'un gréement avec tous les haubans barres de flêche etc (surtout si on compare à un clipper de la "grande époque"), mais c'est sur que ça doit être assez chaud ...

Sinon oui, il faut sans doute un multi (en plus on ne va pas s'amuser à mettre des quilles monstrueuses sur des cargos), mais cette direction sans viser les grandes vitesses avec 2 ou 3 "voiles" me paraît une piste possible à côté des énormes ailes de kite, après tout les clippers faisaient quand même 15 ou 16 noeuds de moyenne et passaient le cap horn, et le fardage de leurs grééments devait être quelque chose ...

(et peut être moyen sur un multi de mettre un peu de haubannage grace à la largeur avec flotteurs)

vidéos d'époque assez impressionnantes :

http://www.youtube.com/watch?v=ufNzunuXMCc

http://www.youtube.com/watch?v=Vqz56XfW ... re=related

[Lansing]

...
après tout les clippers faisaient quand même 15 ou 16 noeuds de moyenne et passaient le cap horn, et le fardage de leurs grééments devait être quelque chose ...
...

Houla Alain, tu y va fort. 15 à 16 noeuds ce sont les vitesses de pointe "déclarées" par les trois ou quatre clippers les plus rapides de tous les temps. Et sur des périodes maximales de 24 heures au portant, avec les moyens de l'époque et surtout entre capitaines qui se tiraient la bourre. Leur vitesse officielle de croisière était de 13 noeuds, en fait beaucoup moins au près.
Et encore s'agissant des cap-hornier, on ne compte plus les voiliers qui n'arrivaient pas à le passer durant les tempêtes et qui faisaient le tour par Bonne espérance.
Pour donner une idée des temps de parcourt. Peu avant l'ouverture de Panama, le cinq mat carré (le seul existant) Preussen en 1903 tape un record de 57 jours pour relier Hambourg à Iquique (port nitratier au Chili), soit une semaine de moins que ses petits copains.
Le trajet fait 10.000 nautiques, à peu de choses près, ça nous fait 7,3 noeuds de moyenne, ce qui est déjà énorme pour l'époque.
Plus fort est le record de Charlie Barr en 1905 sur la traversée de l'Atlantique, 10 noeuds de moyenne sur 12 jours avec une goélette. C'est un record bien connu des voileux puisqu'il a fallu attendre Tabarly en 1980 pour le battre.
Allez je n'y résiste pas, Le Gaia est en escale technique depuis quelques jours au nouveau port du Château à Brest. Ce n'est malheureusement pas le mien. C'est un voilier de 30 mètres de 2007 construit en acajou, il est de toute beauté.
Pour le pavillon, ne cherchez pas, c'est Saint-Vincent-et-les Grenadines, port d'attache Kinstown. Vive la complaisance !






Patrick