Le Dahu
Un bateau innovant et ambitieux
Le Swiss Solar Boat est pensé sur la base d’un prao polynésien, avec son design asymétrique. Afin d’être plus efficient en réduisant considérablement la trainé à haute vitesse et de garantir la stabilité du bateau, trois hydrofoils en « T » ont été ajoutés.
Le bateau a été baptisé Dahu, en hommage à la région alpine où il est né. Le Dahu est un animal légendaire semblable au bouquetin, dont on dit qu’il vit dans les Alpes suisses. La légende raconte qu’il a des pattes plus courtes d’un côté que de l’autre pour se déplacer sur les flans vertigineux des montagnes. Le nom de cette créature ne pouvait que convenir parfaitement pour honorer le design asymétrique du bateau.
Un défi technique pour la structure
Afin d’être maoeuvrable et de consommer le moins d’énergie possible, la structure doit être extrêmement légère, tout en résistant à des cas de charges de plus d’une tonne. Cela a pu être réalisé grâce à l’utilisation de matériaux composites hautement performants, tels que du pré-imprégnés carbone de l’ordre de 0,04mm d’épaisseur. Cela nous permet d’atteindre des épaisseurs de paroi entre 0,25 et 1mm. De plus, l’utilisation de structures sandwich basées sur un noyau en nid d’abeille Nomex ou de mousse Airex et de peaux extérieures en carbone permet d’augmenter considérablement la rigidité en flexion localement en augmentant le poids de façon minime.
Il s’agit ensuite de développer la géométrie des différentes pièces sur des logiciels de CAO puis de les tester avec des cas de charges théoriques modélisés par éléments finis. Après plusieurs itérations, il devient possible d’affiner le choix des matériaux utilisés ainsi que les dimensions des différentes structures afin de minimiser le poids de la structure.
De plus l’état de surface des structures en contact avec l’eau à une grande importance pour diminuer la traînée. Cela nous oblige une mise en œuvre longue, complexe et coûteuse basée sur la création de moule négatif en carbone.
Un défi pour le solaire
Les panneaux solaires doivent fournir un maximum de puissance au bateau, à tout instant, en toute circonstance. Grâce aux meilleures cellules solaires en silicium monocristallin, nous récupérerons un maximum d’énergie solaire. Afin d’être le plus légers possible, un panneau solaire sur mesure, pesant environ moins d’un kilo par mètre carré a été développé. Les dimensions et la disposition des panneaux ont été optimisées pour la forme de notre bateau, les ombrages éventuels ainsi que les contraintes électriques de la compétition.
Un deuxième défi est d’accrocher les panneaux solaires sur le pont du bateau. En effet, la rigidité du pont garanti l’intégrité des panneaux solaires, cependant ceux-ci doivent pouvoir résister aux conditions de navigation. Un système de collage, simple mais robuste, nous permet d’être le plus léger possible tout en garantissant une accroche suffisante.
Un troisième défi est de faire interagir les panneaux solaires et le reste du bateau (notamment la batterie) de façon à extraire un maximum de puissance sans pertes. Pour cela, nous utilisons des MPPT (Maximum Power Point Trackers), un convertisseur électrique permettant d’extraire un maximum de puissance des panneaux. Les MPPT sont au courant de toutes les charges à fournir dans le bateau et adaptent instantanément la puissance produite.
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ONE BOAT
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