À l’aide du logiciel HyperX, Collier Aerospace a assuré l’optimisation des composites pour la majorité des structures rigides primaires de l’engin, notamment la coque principale, le module d’énergie et les flotteurs arrière. Le dimensionnement a consisté à déterminer les stratifiés les plus fins et les plus légers ainsi que le matériau de l’âme du sandwich qui répondaient aux exigences mécaniques dans chaque section du bateau tout en maintenant des marges de sécurité positives.

En outre, le logiciel HyperX a été utilisé pour une variété d’autres objectifs sur le bateau de l’équipe SP80. Il s’agissait notamment d’études comparatives pour de nombreuses combinaisons de stratifiés et de panneaux sandwichs ; d’optimisation structurelle pour la fabrication en définissant les séquences de fabrication et de pose en utilisant les stratifiés minces renforcés de fibres de carbone ; et d’évaluation de différents concepts de conception structurelle, suivie d’un dimensionnement rapide des structures nouvellement générées, y compris les analyses de contrainte statique et de flambage – souvent pendant la fabrication des pièces. Le modèle généré dans le logiciel HyperX contient 300 000 éléments et plus de 500 propriétés de conception uniques.

« Un projet complexe comme ce voilier en composite est l’endroit où le logiciel HyperX brille vraiment, a déclaré Mischa Pollack, directeur de l’innovation pour Collier Aerospace. Il peut dimensionner une structure beaucoup plus rapidement que les autres outils. Cette vitesse nous a permis d’évaluer de nombreux concepts de conception différents pour les divers composants du châssis, notamment le module d’énergie. Ce type de projet est l’une des choses que je préfère chez Collier Aerospace : travailler avec des équipes formidables comme le groupe SP80 tout en aidant HyperX à devenir un meilleur outil pour l’avenir. »

Structure unique

Les concurrents qui tentent de battre le record du monde de vitesse à la voile disposent d’une grande latitude dans la conception de leur bateau, ce qui a conduit et inspiré l’équipe du SP80 à utiliser une architecture de trimaran composée de quatre éléments clés. Trois coques en composite renforcées de fibres de carbone (la coque principale/le compartiment passagers, qui protège le pilote et le copilote, et les deux flotteurs latéraux, qui assurent la stabilité à basse et haute vitesse), sont conçues pour rester toujours en contact avec l’eau. Les hydrofoils super ventilés réduisent la cavitation et la traînée, ce qui aide le pilote à utiliser toute la puissance disponible pour propulser le bateau vers l’avant. Un cerf-volant (voile) est ensuite attaché à l’hydroptère principal et transforme la puissance du vent en force propulsive pour déplacer le bateau. Plusieurs cerfs-volants différents, dont la surface varie de 25 à 40 mètres carrés, peuvent être utilisés pour s’adapter aux conditions de vent. Le module de puissance composite, breveté et très important, est un système mécanique qui aligne constamment la force ascendante du cerf-volant avec la force descendante des hydrofoils, transmettant efficacement les forces du vent du cerf-volant aux hydrofoils et au bateau lui-même tout en maintenant la stabilité à grande vitesse. Ensemble, ces quatre éléments ont été conçus pour augmenter la vitesse et minimiser la traînée dans l’air et dans l’eau afin d’aider l’équipe à réussir sa tentative de record.