La propulsion des navires de grande taille est assurée par des hélices, pour la plupart constituées de matériaux métalliques. Les constructeurs et architectes navals s’intéressent également à d’autres matériaux, comme les composites, car ils présentent divers avantages (en particulier la légèreté ou la capacité à produire des pièces aux propriétés mécaniques adaptées aux sollicitations). La conception d’une hélice à pales composites n’est cependant pas sans poser de nombreux problèmes techniques. Un programme de recherche pluriannuel a été conduit par un constructeur naval d’envergure internationale, afin de développer les outils méthodologiques permettant de concevoir, produire et tester un concept innovant de propulseur en matériau composite.
Le projet « HéliCo » a ainsi mobilisé des experts industriels et académiques, issus du centre de recherche technologique d’un grand groupe, de deux laboratoires académiques et de trois PME du secteur de la construction navale. Il a abouti à la mise au point de méthodes de calcul permettant le dimensionnement et l’analyse du comportement hydrodynamique et mécanique de profils portants déformables, avec modélisation des interactions fluide-structure ; au développement d’un système de fixation de pales composites sur un moyeu métallique ; à la mise au point d’un procédé de fabrication de pales composites, avec le procédé RTM ; à la validation
in situ
d’un prototype de propulseur de petite taille testé sur un navire de transports de passagers.
Points clés
Domaine
: innovation, recherche collaborative.
Entreprises concernées
: constructeurs (industrie navale, énergies marines), éditeurs de logiciels (calcul scientifique, simulation numérique, HPC), bureaux d’études (conception de systèmes de propulsion, de récupération d’énergie)
Technologies/méthodes impliquées
: modélisation numérique, calcul scientifique, éléments finis, matériaux composites, carbone époxyde.
Secteurs
: constructions mécaniques, ingénierie navale, production d’énergie.