Utilisée depuis les années 1970/80 pour transmettre des données entre les continents, et plus récemment pour l’internet très haut débit, la Fibre Optique « FO » peut aussi contenir des capteurs permettant de mesurer la déformation de la matière et les contraintes subies. Les domaines sont vastes : aéronautique, spatial, civil, éolien, F1… et bien sûr les bateaux de course.
Notre ingénierie en fibre optique associée à l’EXOCET BLUE est désormais beaucoup sollicitée dans les projets d’innovation technologique ou les défis sportifs.
Explications avec Yannis Troalen, responsable de l‘instrumentation fibre optique au sein de Pixel sur Mer.
Pourquoi la fibre Optique ?
« L’utilisation de la FO dans le nautisme a débuté sur les campagnes de Coupe de l’America au début des années 2000. Depuis 2013, certains bateaux sont dits « volants » grâce à des appendices de nouvelle génération, des matériaux et des méthodes de construction adaptés aux efforts plus importants. Tout cela est rendu possible grâce aux outils de simulation numérique, qui permettent d’affiner les designs, les cas de chargements et donc les structures.
Dans ce cadre, nous devons obtenir des informations sur les efforts subis par les bateaux en temps réel. Nos objectifs : la sécurité, l’intégrité des structures et bien sûr la performance. »
Quel est l’intérêt d’intégrer des capteurs à fibre optique dans une structure métallique ou composite ?
« La pertinence et la fiabilité de la mesure ! une seule fibre à peine plus épaisse qu’un cheveu peut contenir plus d’une dizaine de capteurs qui mesurent les micro déformations de la matière. Nous travaillons dans un milieu exposé, humide et salin avec de la lumière, donc plus de problème de corrosion ou de perte de signal.
La FO est intégrée dans les foils, les safrans, les mâts et aussi les coques etc… Nous intervenons souvent en fin de process, en définissant en amont avec les designers et le chantier, le meilleur emplacement pour l’intégrer. Nous sommes pratiquement transparents par rapport à des jauges classiques. Les valeurs obtenues lors d’essais statiques et en navigation sont toujours très réalistes avec les modèles numériques »
Comment interpréter la mesure ?
« Les micro déformations de la matière sont observées à partir des pics du signal lumineux. Cette valeur est utilisée brute ou transformée pour récupérer des contraintes, des moments ou des efforts après une calibration.
Nous pouvons donc obtenir un monitoring des évènements en direct et le coupler aux données de navigation et d’attitude du navire. Cette information permet d’attribuer par exemple des alarmes à certaines valeurs limites ou "d’influer" sur un pilote automatique.
Et nous allons encore plus loin avec cette technologie. Un nombre de points de mesure suffisant permet de reconstruire des formes. Surtout grâce aux innovations de Pixel, comme l’EXOCET BLUE. Avoir la déformée d’un mât, de lattes, de safrans etc… là, on avance vraiment en termes de performance ! »
Il y a donc toujours des perspectives avec cette technologie ?
« D’autres développements sont en cours : sur les Ultims, les Imocas de nouvelle génération ou les supports Inshore, il est difficile de connaître réellement les efforts subis par les appendices. La dynamique en vol ou semi-vol de ces bateaux est complexe et très aléatoire. Nous avons donc besoin d’aller plus loin et de coupler cela aux outils de design. Nous sommes actuellement en réflexion avec les ingénieurs en structure pour intégrer des solutions de retro-engineering dans l’EXOCET BLUE, avec pour objectif de récupérer des efforts en "live". Plus d’infos en 2019 ! »
À ce sujet, un avis sur la dernière Transat ?
« Cette Route du Rhum a montré que les marins exploitaient les machines à des limites qui n’avaient encore jamais été atteintes. Les nombreuses avaries démontrent qu’il est nécessaire d’avoir encore plus d’informations sur les évènements. Et surtout en course où il est clair que les skippers poussent plus qu’à l’entraînement.
Sur ce point, je rejoins Vincent Lauriot Prévost qui dans une interview récente propose d’instrumenter les plateformes pour en sortir des informations pertinentes. Nous entrons dans une ère nouvelle où des skippers en solitaire font voler des bateaux de 15 tonnes autour du monde. Il n’y a pas le droit à l’erreur en termes de sécurité. Et cela apportera évidemment de la performance puisqu’on "chatouillera" les limites avec plus de confiance. »
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