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SHINING 3D permet aux voiliers à énergie nouvelle d'effectuer des voyages de longue durée grâce à la numérisation 3D de haute précision

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La technologie de numérisation 3D de haute précision de SHINING 3D permet au catamaran électrique HighWei 66 de bénéficier d'une inspection numérique précise et d'une optimisation de la fabrication, ce qui permet de surmonter les difficultés liées à la déformation de la coque en aluminium et d'accélérer l'avènement d'une industrie durable

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Sur les rives du fleuve Qiantang, à Hangzhou, un catamaran électrique non conventionnel prend tranquillement forme.

Pour Hu Wei, navigateur et ingénieur chevronné, les limites des voiliers traditionnels à moteur diesel sont évidentes depuis longtemps : manipulation compliquée, maintenance exigeante, bruit excessif et pollution par le carburant. Soutenus par les solides capacités de fabrication de la Chine et par la chaîne d'approvisionnement en énergies nouvelles qui se développe rapidement, Hu et son équipe ont entrepris de construire un voilier conçu pour l'avenir - un voilier qui repense fondamentalement la propulsion marine et qui abandonne même complètement le système séculaire du gouvernail.

Mais la concrétisation de cette vision s'est accompagnée de défis techniques majeurs.

La coque en alliage d'aluminium du navire, bien que légère et très résistante, nécessite de nombreux travaux de soudage pendant la construction. La déformation thermique causée par le soudage peut affecter de manière significative la précision des dimensions et les performances hydrodynamiques. Pour optimiser la conception de la coque, améliorer la précision de la fabrication et, enfin, préparer le navire à la commercialisation, l'équipe avait besoin d'une solution d'inspection numérique plus avancée.

Aujourd'hui, la technologie de numérisation 3D de haute précision de SHINING 3D aide à transformer un concept ambitieux en une réalité en état de naviguer.

1. Un catamaran électrique de nouvelle génération conçu pour défier les conventions

Au cours des dernières décennies, Hu Wei a fait carrière dans l'ingénierie des câbles sous-marins et la gestion de projets internationaux. Il a fondé son propre club de voile et a acquis une connaissance approfondie des forces et des faiblesses des voiliers traditionnels.

Finalement, une question s'est imposée à lui : Pourquoi ne pas construire un voilier véritablement conçu pour l'avenir ?

Avec un investissement de plusieurs dizaines de millions de RMB, l'équipe de Hu Wei a commencé à développer le "HighWei 66", un catamaran à énergie nouvelle basé sur des technologies de propulsion électrique.

Le navire intègre des voiles, un système de propulsion électrique à pas variable, la production d'énergie solaire et des technologies de récupération d'énergie. Sans dépendre du carburant diesel, il est capable de parcourir des milliers de milles nautiques et, en théorie, d'entreprendre des expéditions polaires.

Le plus remarquable est que le HighWei 66 élimine à la fois le gouvernail traditionnel et le moteur diesel principal. Le contrôle directionnel est assuré par deux moteurs électriques, des hélices à pas variable et des algorithmes de contrôle intelligents.

Avec cette philosophie d'ingénierie audacieuse, Hu Wei et son équipe espèrent redéfinir l'avenir des voiliers à énergie nouvelle.

2. Résoudre les problèmes de déformation des coques en aluminium grâce à la numérisation 3D de haute précision

Pour répondre aux exigences des voyages océaniques à longue distance, le HighWei 66 adopte une structure de coque en alliage d'aluminium à la fois légère et très résistante. Cependant, l'alliage d'aluminium est particulièrement sensible à la déformation thermique pendant le soudage et la fabrication, ce qui rend le contrôle dimensionnel extrêmement difficile pour les grandes structures marines.

Les méthodes traditionnelles d'inspection de la construction navale s'appuient fortement sur des outils manuels tels que les rubans à mesurer et les pieds à coulisse. Bien qu'elles soient adaptées aux mesures locales, ces méthodes ne permettent pas de saisir la géométrie 3D complète à l'échelle réelle, ni de quantifier avec précision la déformation globale de la coque.

Pour relever ce défi, l'équipe a présenté le scanner FreeScan Trak de SHINING 3D.

Conçu spécialement pour les mesures industrielles à grande échelle, le scanner offre un fonctionnement sans fil, un suivi dynamique sur de grandes surfaces, une grande précision et une efficacité de numérisation rapide, ce qui le rend idéal pour les applications dans le domaine de la construction navale.

Le système capture la géométrie complète de la coque sans marqueurs. Les ingénieurs peuvent ainsi mesurer avec précision des dimensions critiques telles que la longueur, la largeur et le périmètre des sections transversales de la ligne de flottaison des catamarans.

Sa conception sans fil permet également aux opérateurs de se déplacer librement dans les chantiers navals et les environnements extérieurs sans restriction de câble, ce qui améliore considérablement l'efficacité du flux de travail sur site.

Une fois acquises, les données de numérisation sont importées dans un logiciel d'inspection professionnel et comparées directement au modèle de conception CAO d'origine. Des cartes de déviation en couleur permettent de visualiser clairement les différences dimensionnelles entre la coque fabriquée et la géométrie théorique.

Grâce à ces informations, les ingénieurs peuvent optimiser les conceptions structurelles et effectuer des simulations CFD pour mieux comprendre comment la déformation de la coque affecte la résistance hydrodynamique. Ce flux de travail axé sur les données permet de contrôler les écarts de fabrication à la source et de raccourcir considérablement le cycle de développement entre le prototype et le navire prêt pour la production.

3. Création d'un flux de travail de fabrication numérique pour la future production de masse

Aujourd'hui, le HighWei 66 continue de servir de plateforme pour l'innovation technologique et la validation technique. Grâce à la solution d'inspection numérique de haute précision de SHINING 3D, chaque section de la structure de la coque devient mesurable, traçable et quantifiable, ce qui permet à l'équipe de mieux contrôler la qualité de la fabrication et la précision de l'assemblage.

À l'approche des essais en mer, le navire sera bientôt confronté à des conditions réelles de vent et de vagues, ce qui permettra de valider son intégrité structurelle et ses performances.

Pour Hu Wei, cependant, ce projet représente bien plus qu'un simple bateau expérimental. Son ambition plus large est d'établir un processus normalisé de conception, de fabrication et d'inspection pour la prochaine génération de voiliers électriques. Une fois la technologie parvenue à maturité, le HighWei 66 ne restera plus un prototype unique, mais évoluera vers un produit commercial destiné aux marchés mondiaux.

Depuis les rives du fleuve Qiantang, un nouveau chapitre de la fabrication marine durable pourrait bientôt s'ouvrir.