mercredi 28 janvier 2015

Portrait : Emmanuel du Pontavice

Note : cet article a été écrit en mars 2014, sans être publié jusqu'ici.

J'ai pu rencontrer Emmanuel du Pontavice mercredi dernier (12 Mars 2014).

Emmanuel du Pontavice est en thèse à Polytechnique (Palaiseau) depuis Octobre 2013.

Il travaille dans une équipe récente qui s'occupe de la physique du sport (et des corps mous) au sein du ladhyx.

On pourrait donc penser que le sujet de sa thèse s'intéresse au cerf-volant de sport...

Mais le sujet de sa thèse va au-delà : "Propulsion maritime par cerf-volant" voire "Propulsion maritime par la houle".

Plus fondamentalement, il s'intéresse à la stabilité des kites.

Sa thèse sera un peu numérique, analytique, mais surtout expérimentale.
Il a pour cela déjà construit une bonne partie d'une soufflerie, dans laquelle il espère obtenir des vents de 20m/s et tester des modèles réduits de cerfs-volants. La difficulté est d'obtenir à partir de l'air poussé par une grande hélice un flux d'air accéléré, sans vorticité et homogène en vitesse dans tout le conduit.

Il a pour l'instant déjà fait quelques tests de stabilité en traînée pure (dans une autre soufflerie). Une remarque intéressante est que la porosité permet d'augmenter la stabilité en traînée (vu sur une autre expérience).

Nous avons discuté de la stabilité du cerf-volant, de sa compréhension intuitive, mais aussi des risques de pièges soulignés par les cas plus étudiés,  par exemple par le cas du culbuto, de la stabilité longitudinale du planeur qui est définie par le foyer aérodynamique, ou par la stabilité du navire en roulis qui est caractérisée par la notion de métacentre de carène. Ces deux points fictifs peuvent être vus comme invariants pour des petites variations autour d'un point d'équilibre. Sans parler de la difficulté liée aux couplages (lacet/embardé, pilonnement/tangage, etc...).

Emmanuel a donc encore bien des challenges avant la soutenance de sa thèse prévue en 2015.

D'ici là, une bonne référence pour comprendre la stabilité du cerf-volant reste l'aile d'eau de Luc Armant.

Emmanuel devant la soufflerie


http://www.energykitesystems.net/EmmanuelDuPontavice/index.html

Système pour rouler les lignes?

Un système pas tout à fait au point, mais l'idée est intéressante...

Dared : Gurval LEGO remporte le premier prix du Summer Design Camp

Gurval LEGO du projet Dared a remporté le premier prix du Summer Design Camp de l'EUROSIMA.

bateaux.com
e-adrenaline.fr

Sponsorise.me

Mindmap

Voici une mindmap de robokite. Nous en avions fait une très complète et générale également lors du hackathon kiderwind à Matera, mais avec un outil qui ne permettait pas une diffusion facile.



Lien pour la voir en plus grand

Je m'étais déjà lancé dans des mindmaps l'année dernière avec l'outil mindmup, qui permettait notamment de stocker les cartes sur github. Malheureusement, cette possibilité n'est maintenant plus offerte gratuitement, ce qui donne des liens morts (bien qu'il me soit toujours possible de recharger la mindmap).

mardi 27 janvier 2015

Kitefoil : hydrofoil asservi


Voici une discussion du mois de Novembre sur le forum kitefoil à propos de la construction d'une planche de kite avec un foil asservi. La partie manquante pour réaliser l'aile d'eau à grande échelle...


Amélioration du système de poulie

Peu avant l'open atelier spécial nautisme, je m'étais lancé dans un changement du système de poulie.

Les objectifs étaient multiples :
  • empêcher une torsion liée à l'utilisation précédente d'une double poulie sur laquelle les efforts pouvaient ne pas être symétriques
  • permettre un enroulement plus important des lignes, permettant d'adapter le système au contrôle en direction et en longueur des lignes d'un cerf-volant à deux lignes.
 Le résultat est le suivant :


Nouveau système de poulies-treuils. Les lignes s'enroulent dans le même sens au niveau de la mèche de la perceuse bleue, en sens opposé au niveau de la perceuse orange. Simple, efficace!

J'ai cependant fait quelques erreurs regrettables en faisant ce changement.

D'abord j'ai sous-estimé par un facteur 2 la course des poulies nécessaires pour piloter la barre de -100 à +100%.
En effet, j'ai oublié de compter le renvoi qui est sur la barre elle-même.
Pour corriger ceci, il faudrait que l'écart entre les deux mèches soit égale à la longueur de la barre.

D'autre part, je n'ai pas (encore) prévu les butées permettant de stopper les mouvements des poulies si l'on tire trop à droite ou à gauche. En l'état actuel, il est possible que les poulies aillent s'enrouler autour des mèches.

De plus, j'ai inversé les deux moteurs, le moteur de la visseuse bleue s'occupant maintenant du bordé-choqué pour lequel sa puissance semble limite.

Enfin, il manque un petit angle entre la direction des lignes et la perpendiculaire à la direction des mèches, petit angle servant à ce que les lignes s'enroulent parfaitement sur les mèches.

Du coup, il va me falloir tout reprendre... et peut-être devoir passer à une planche plus grande... à moins de faire une rotation de 90° de l'ensemble (en mettant les deux visseuses côte à côte plutôt que face à face).
J'aimerais également fusionner les deux treuils en un seul afin de solidifier l'ensemble.

Enfin je réfléchis à incorporer tout de suite un troisième moteur (et générateur...) pour avoir la possibilité de contrôler la longueur des lignes.


Cerfs-volants papillon


J'imagine que l'idée n'est pas neuve, mais je ne l'ai pas pas encore vu réalisée. Pourquoi ne pas faire des cerfs-volants qui se plieraient en deux le long de leur axe de symétrie, comme des papillons posés mais devant résister au vent?  L'augmentation du dièdre permettrait d'augmenter la stabilité et de réduire la surface projetée, tout en gardant un angle d'attaque plus important évitant des problèmes structurelles de "leading edge collapse".
Je crois que les birdkites ont en partie ce fonctionnement, ainsi que les cerfs-volants qui étaient développés par Marc Noesmoen, mais je n'ai jamais vu le concept poussé à fond.

Postes à Kitemill (Kongsberg)

Kitemill recherche :
un ingénieur en automatique
un ingénieur en aérodynamique

Kiteamaran et Sky sailing

Deux vidéos qui traînaient dans mes liens depuis longtemps sans être partagées, et pourtant elles en valent bien la peine !

Kiteamaran



Sky sailing

Postes à TU Delft et Karlsruhe uni

Le projet Kitepower semble toujours rechercher deux ingénieurs :

http://www.kitepower.eu/newsevents/81-kite-power-20/123-job-vacancies.html

http://www.kitepower.eu/images/stories/news_events/kitepower2.0/TUD-aerospace-engineer.pdf

http://www.kitepower.eu/images/stories/news_events/kitepower2.0/HsKA-electrical-engineer.pdf

Vidéo vol de démo e-kite

Encore une entreprise néerlandaise à suivre http://www.e-kite.com/news/.
Un peu dommage qu'on ne puisse pas en voir plus sur la vidéo !




Python temps réel

Le script motorJoy.py permettait à l'origine d'envoyer des ordres vers les moteurs à partir d'un joystick (via une carte arduino et un module de puissance).
Je l'ai modifié pour le rendre robuste au déconnexion, reconnexion du joystick et de la carte arduino, mais le script reste simple (boucles while imbriquées).
Je l'ai modifié fin Novembre pour pouvoir recevoir les données transmises sans fil depuis une "centrale inertielle" embarquée sur le cerf-volant.

Il manque aujourd'hui deux fonctionnalités importantes dans ce script :
  • un enregistrement des données pour un post-traitement ultérieur.
  • une interface (pour régler des gains, visualiser les données etc...)

J'aimerais également rentre ce script plus asynchrone.

Je m'étais déjà intéressé l'année dernière à l'utilisation d'une interface dans une page web grâce aux possibilités offertes par html5.
J'avais pour cela fait des essais assez concluants avec le serveur python asynchrone tornado qui implémentait notamment les websockets.
Je m'étais heurté à des problèmes de robustesse dans l'intégration de la bibliothèque pyserial qui bloquait le fonctionnement asynchrone.

Voici un article discutant de manière général de la problématique du "temps réel" avec python
http://mrjoes.github.io/2013/06/21/python-realtime.html

Arbre à tâches Trello

J'ai créé une planche trello pour suivre des tâches pouvant faire avancer le projet robokite (accessible dans le menu à droite du blog)
Toute aide est la bienvenue! https://trello.com/b/YkpvJ31s/robokite

Médiatisation des travaux de l'EPFL

Quelques sites spécialisés ont repris l'article de l'EPFL sur Sean Costello. Plus que les articles se sont parfois les commentaires qui renseignent le plus sur le scepticisme (mais aussi sur le manque d'imagination...) sur ce type de projet.

En voici quelques uns :

http://www.connaissancedesenergies.org/apres-les-drones-pilotez-des-eoliennes-volantes-141121

http://lenergeek.com/2014/11/28/invention-dun-boitier-de-pilotage-automatique-pour-eoliennes-cerfs-volants/

http://www.nouvo.ch/2014/11/un-pilote-automatique-pour-les-%C3%A9oliennes-volantes

http://www.enerzine.com/3/17836+un-automate-pour-controler-des-eoliennes-volantes+.html

Travaux Airborne wind energy à l'Ecole Centrale Paris

J'ai découvert récemment au hasard d'une recherche sur internet qu'un groupe de l'Ecole Centrale de Paris avait également travaillé sur le sujet de l'énergie éolienne aérienne.

http://perso.ecp.fr/~cabaretl/AWE/#prsentation

Je vais tenter de rentrer en contact avec eux...

Peut-être serait-il possible de créer un réseau national (francophone?) d'enseignants (plus facile que pour les élèves qui changent trop souvent, mais pourquoi pas) connaissant le sujet (sans forcément être experts!)


ECP
Laurent CABARET
Florent HOAREAU, Julien LENT, Théodore MEYNARD, Jan OHM, Robert SCHMIDT, Hannah WOLFF
Ananta system Yacine E

GIPSA LAB
 Jonathan DUMON, Ahmad HABLY, Mazen ALAMIR
Thèse : Mariam AHMED
Thèse : Rogelio LOZANO

ENSTA
Bretagne Kostia RONCIN
Thèse 2011-2014 : Richard LELOUP
Thèse 2014- : Alain de SOLMINIHAC

ECLilles
Alexandre KRUSZEWSKI
Kitemill
WindEEEP

ECNantes Pierre-Emmanuel GUILLERM, Lionel GENTAZ,
Projet 2014 : Vincent ARNAL, Quentin RENAUD et Charles SPRAUL

X
Projet Energia Challenge 2012 : Quentin FIARD, Aubert LE BROZEC et Antoine WAUTIER
Thèse 2012- : Emmanuel Du PONTAVICE