Construction Véhicules aquatiques à propulsion humaine

Attention à ne pas comparer ce qui ne l'est pas:

-une hélice de hors bord -en métal- tournant à 3000t/mn (ou plus) et avec un paquet de watts pour la faire tourner,

-et les quelques centaines de watts d'un pédaleur qui avance en général lentement/eau (150W dans mon cas),
avec un hélice qui tourne à 360t/mn .
Dans ce cas: où est l’intérêt d'une hélice métallique?...sinon dans le très long terme???...si on touche le fond de l'eau???
Car pour déformer une hélice en composite pour avion (tournant dans l'air encore plus vite) ....en pédalant il faudrait être sacrément costaud?! (800W?)


Une grande hélice (en diamètre) impliquerait qu'elle tourne très lentement, les pertes par cavitation sont alors moindres,
mais il faut alors aussi un très grand tirant d'eau.
L'hélice est plus difficilement perpendiculaire à l'eau: on perd de l'énergie.
Moins facile aussi à manipuler sur terre!

http://www.scafo.de/news.html
pour l'avenir. vu les progrès sur les foils c'est bientôt.
1993 pour le decavitor...on devrait pouvoir faire mieux 22 ans + tard!
pour les hélices...http://www.gizmag.com/seahorse-human-powered-airboat/35009/

Tigouille a écrit:

http://www.recumbents.com/wisil/hpb/boat2008.htm
cette page semble intéressante...
le wave ski ( ou kayak de mérathon) est très rapide comme base simple.
curieux de ne pas avoir de courroie kevlar type Harley pour la transmission , ca résoudrait les pbs de corrosion et de torsion (un peu plus facilement..)

Effectivement du point de vue coque, le wave ski semble intéressant. Tout comme un aviron d'ailleurs. Peut-être plus facile à trouver.
Concernant la page en lien, j'étais déjà tombé dessus. Intéressant du point de vue conception globale, mais pas de détail sur l'hélice mise en place.

Tigouille a écrit:

http://www.scafo.de/news.html
pour l'avenir. vu les progrès sur les foils c'est bientôt.
1993 pour le decavitor...on devrait pouvoir faire mieux 22 ans + tard!
pour les hélices...http://www.gizmag.com/seahorse-human-powered-airboat/35009/

C'est bien ce que je pense : 20 ans plus tard avec les progrès qui ont pu être réalisé du point de vue matériaux composites ou foil, il y aurait surement moyen de battre ce record. Etonnant que personne ne s'y soit penché

intéressante cette hélice........souple!

https://www.youtube.com/watch?v=NCvVCzqeOic

Très simple et très fûté!

Une idée pour fabriquer rapidement une hélice pas chère.
Le rendement ne sera peut-être pas optimal mais ça pourrait suffire pour de premiers essais, en attendant une hélice définitive.
Elle est conçue pour un projet de VPH aquatique sur base de flotteur de planche à voile.
Il faudrait regarder aussi les autres vidéos de son auteur.

celui ci va bien https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&x-yt-ts=1421914688&x-yt-cl=84503534&v=Ln_FgUhmGYM

el sombrero a écrit:

intéressante cette hélice........souple!

https://www.youtube.com/watch?v=NCvVCzqeOic

Super intéressant, cela donne des idées, merci pour le lien El Sombrero. Merci d'ailleurs pour l'ensemble des infos que tu me donnes.

Super ingénieux cette hélice, j'ai du mal à comprendre comment peut fonctionner le système de transmission, vu la finesse de la partie arrière de la transmission. Je suis en plein dans la transmission actuellement d'ailleurs et me retrouve face à quelques difficultés. Lorsqu'on fait avec de la récupération et qu'on doit adapter, au final, c'est un peu plus compliqué que prévu. J'ai récupérer plusieurs renvois d'angle différents (tête de meuleuse, bras et tête de débroussailleurs, mandrins d'angle de perceuse, flexible de perceuse), mais comment accoupler ces systèmes à mon pignon ? Au final les pignons de vélo récupérés ne sont pas vraiment adaptés, je me dis que des pignons de motos qui sont presque plein, le seraient plus, car plus facile à souder. Mais peut-être que je suis trop bloqué sur cette idée de pédalier avec renvoi d'angle et hélice. Je devrais peut-être réfléchir différemment et m'orienter sur d'autres solutions techniques qui seraient au final peut-être plus simple à mettre en oeuvre.
Je fouille toujours le web à la recherche de doc techniques. Les ricains sont les seuls à avoir mis en ligne de la doc, j'ai rien trouvé du coté des allemands, qui pourtant, ont développé des engins intéressants (faut dire que c'est peut-être un manque de maitrise de la langue allemande qui ne me permettent de trouver).
Bientôt des photos de mes réalisations en cours sur le site web (www.vélodo.com)

intéressante cette hélice........souple!

https://www.youtube.com/watch?v=NCvVCzqeOic

Je dirais que l'hélice souple reprend le principe alternatif et déformable Hobie en moins bien (hélice plus petite qui tourne trop vite). Par contre, le principe du pédalage linéaire sur le catamaran à l'air vraiment efficace.

Si on parle d'engin de record... j'y vois une double perte de rendement :

1. par le pédalage linéaire qui a été démontré moins efficace que le pédalage rond du point de vue de la bio-mécanique
   
2. par le sens de rotation alternatif de l'hélice, qui consomme donc une partie de la course juste à se configurer
   

Après il est vrai que l'hélice rapide de petit diamètre aura un plus faible rendement de propulsion qu'une hélice lente de grand diamètre.  
Accélérer "un peu" un grand volume d'eau sera énergétiquement plus rentable que accélérer beaucoup un petit volume. Pour l'hélice le volume est caractérisé par la surface balayée, donc son diamètre...  lui-même limitée par la vitesse linéraire en bout de pale... donc il faut qu'elle tourne lentement !
Pour l'analogie, je recommande de googler "F1D" (modélisme ultra-léger en indoor) pour voir leurs hélices, qui sont grande, légères, home-made et très lentes.

Si tu donnes ton diamètre limite (les contraintes constructives et tirant d'eau) je peux regarder à te proposer un design adapté.

Edit : pour la transmission il y a ça

génial l'hélice pour la fabrication "approximative", mais ils ont finalement laissé tomber pour le pédalage (et le circulaire); ce serait intéressant de savoir pourquoi, car hobie a montré l'efficacité du système (cher).
on voit que ce sont les ingénieurs du voa Brazil, donc ca fait plus de 10 ans de travail dans ce domaine!!

Un petit diapo que j'ai crée pour le plaisir :
Le Vélodo, une longue histoire
https://www.youtube.com/watch?x-yt-cl=84503534&x-yt-ts=1421914688&v=vgF1-5HiiNs

Sam40 a écrit:

el sombrero a écrit:

intéressante cette hélice........souple!

https://www.youtube.com/watch?v=NCvVCzqeOic

Je suis en plein dans la transmission actuellement d'ailleurs et me retrouve face à quelques difficultés. Lorsqu'on fait avec de la récupération et qu'on doit adapter, au final, c'est un peu plus compliqué que prévu. J'ai récupéré plusieurs renvois d'angle différents (tête de meuleuse, bras et tête de débroussailleurs, mandrins d'angle de perceuse, flexible de perceuse), mais comment accoupler ces systèmes à mon pignon ?

Tu peux relier facilement un pignon avec de la pâte époxy, vendue en barreau (4 à 10 €), prête à être mélangée.
Il faut cependant veiller à chasser au préalable toute trace d'humidité et....de GRAS!
Il faut érailler les surfaces pour une meilleure adhésion (comme pour une rustine de chambre à air).
On peut y passer un foret par la suite pour compléter si besoin (vis? de renfort).

Plus d'un sur ce forum ont montré comment relier un pignon sur une roulette (de roller en ligne par exemple), par ce simple moyen.

Attention aussi à bien placer le pignon parfaitement PERPENDICULAIRE à son axe porteur.

PatsyGarett a écrit:

Si on parle d'engin de record... j'y vois une double perte de rendement :

1. par le pédalage linéaire qui a été démontré moins efficace que le pédalage rond du point de vue de la bio-mécanique
   
2. par le sens de rotation alternatif de l'hélice, qui consomme donc une partie de la course juste à se configurer
   

Après il est vrai que l'hélice rapide de petit diamètre aura un plus faible rendement de propulsion qu'une hélice lente de grand diamètre.  
Accélérer "un peu" un grand volume d'eau sera énergétiquement plus rentable que accélérer beaucoup un petit volume. Pour l'hélice le volume est caractérisé par la surface balayée, donc son diamètre...  lui-même limitée par la vitesse linéraire en bout de pale... donc il faut qu'elle tourne lentement !
Pour l'analogie, je recommande de googler "F1D" (modélisme ultra-léger en indoor) pour voir leurs hélices, qui sont grande, légères, home-made et très lentes.

Si tu donnes ton diamètre limite (les contraintes constructives et tirant d'eau) je peux regarder à te proposer un design adapté.

Edit :  pour la transmission il y a ça  

En googuélisant, j'ai découvert tout un monde : majestueux ces avions libellules

Parfaitement d'accord, toutes mes recherches et contacts m'amènent aux même conclusions : l'hélice doit être de grand diamètre et tourner lentement. Bernard Stervinou avec qui je suis en contact et qui avait développé le Nij Atao me le confirmait aussi, l'idéal est une hélice de grand diamètre tournant lentement.

Celui-ci m'expliquait que l'hélice qu'il avait développé était proche du profil d'une hélice d'avion RC mais ayant des pales plus dodue (comme ces hélices d'avion F1D d'ailleurs), d'un diamètre de 40 cm et qu'il avait développé un ensemble complexe pour faire une hélice à pas variable.
Sur ces conseils, je suis partie pour construire une hélice de 40 cm de diamètre. J'ai commencé à travailler sur un fichier numérique qui serait constitué de 3 parties (2 pales et un moyeu central qui me permettrait de faire varier le pas de l'hélice). Je ne sais pas si je vais y arriver. Difficile à maitriser, le dessin des surfaces convexes et concaves sur Sketchup. Quand à la réalisation, se sera encore une autre histoire.
Mes coques auront un tirant d'eau peu élevé puisqu'il s'agit pour l'un de mes véhicules d'un flotteur de planche à voile, pour l'autre d'un catamaran en CP/époxy, pour l'autre d'un vieux Kayak avec stabilisateurs et pour le dernier cela devrait être un skiff aviron (je suis à sa recherche : difficile à trouver d'occasion à un prix raisonnable)
Concernant les transmissions, j'ai 2 bras de débroussailleurs avec leurs têtes de renvois, sinon de travail avec des mandrins d'angle de perceuse et des têtes de meuleuse. Je pense aussi développer un système en ligne direct avec renvoi d'angle effectuée par la chaine dans un tubage.

Yvan 61 a écrit:

Je trouve dommage que tu fais repoussé d'amblai le système mirage drive de hobie. Avec des pales Turbo et des bonnes jambes et un rythme soutenu, tu dois approcher du meilleur rendement possible. Reste la coque, les kayak mirage sont construit dans un matériaux lourd et résistants, avec des formes permettants de s'aventurer en mer. Si tu construit une coque très effilée pour plan d'eau calme en contreplaqué epoxy très léger (3mm) et que tu incorpore le mirage drive avec les plus grandes pales possibles, tu ne devrais pas être trop ridicule. Une hélice pour être performante doit être la plus grande possible, ce qui pose vite des problèmes surtout dans l'eau où la pale du haut a une pression bien moins forte que celle du bas, cela tend à faire pivoter le bateau et permet accessoirement de faire des beaux créneaux en marche arrière (suivant le sens de rotation). Il faut voir le mirage drive comme une grande hélice qui oscille de droite à gauche au lieu de tourner donc de supprimer les problèmes d'encombrement et de pression différentielle.

Ce n'est pas que j'ai repoussé ce système complètement : sauf que ce bloc de propulsion ne se vend pas séparément (en tout cas, je n'ai rien trouvé sur le web). Il faut acheter le canoë avec. Et là, la note est un peu (beaucoup).....salée.

Pas forcément besoin d'aller se rouler par terre chez Hobby ...
On peut re-faire le système de nageoires battantes assez simplement : tube carbone en bord d'attaque, voile sous-marine en toile enduite polyester de barnum, seul le saumon parabolique est à bricoler maison. Tout le mécanisme d'articulation est à l'air, ce qui simplifie la réalisation et la lubrification.
Si j'en crois la vidéo, on peut espérer un rendement pas absurde (bon, sur la vidéo c'est un pédalage alternatif, que je critique, mais un vilebrequin à la place parait facile).  
Sur un catamaran plus léger, ce serait sympa et rapide (avec le coté tandem en plus )

je crois que tu peux acheter les pales longues séparément. Reste à faire le mécanisme (en +léger)
ca l'air intéressant le système treddlecat; je verrais bien ca pour une (grosse)annexe avec 2 planches open en flotteurs;

Côté mécanisme, le treddlecat est ultra rustique : il suffit de passer les sommets des nageoires dans un axe logitudinal (par rapport au bateau) et ensuite de leur imprimer un mouvement de balancier latéralement ! Soit une bielle, soit une boutonnière sur le vilebrequin à pédales.
Les nageoires 'sport' de Hobbie sont peut-être assez longues ?

En ce qui concerne les coques, je suis un peu perplexe sur le skiff : cela ne tient l'équilibre avec quelqu'un sur la sellette que par les pelles à l'équerre sur l'eau !
Ou alors il faut prendre un skiff-canoe et peut être ajouter 2 ballonnets d'initiation (ou mieux, 2 flotteurs profilés) sur les dames de nage. Par contre ceux de club sont souvent très lourds par rapport à un skiff (je me souviens de coques+pontage en mat de verre polyester, il fallait 2 personnes pour les porter !!).

PatsyGarett a écrit:

Côté mécanisme, le treddlecat est ultra rustique :  il suffit de passer les sommets des nageoires dans un axe logitudinal (par rapport au bateau) et ensuite de leur imprimer un mouvement de balancier latéralement !  Soit une bielle, soit une boutonnière sur le vilebrequin à pédales.
Les nageoires 'sport' de Hobbie sont peut-être assez longues ?

En ce qui concerne les coques, je suis un peu perplexe sur le skiff :  cela ne tient l'équilibre avec quelqu'un sur la sellette que par les pelles à l'équerre sur l'eau !  
Ou alors il faut prendre un skiff-canoe et peut être ajouter 2 ballonnets d'initiation (ou mieux, 2 flotteurs profilés) sur les dames de nage.  Par contre ceux de club sont souvent très lourds par rapport à un skiff (je me souviens de coques+pontage en mat de verre polyester, il fallait 2 personnes pour les porter !!).

Je suis passé au club d'aviron d'Arcachon dernièrement. Impressionnant ces bateaux de 6-7 m de long, tout en carbone : 12 kg, 8 à 9000 n'euros pièce. La glisse doit être exceptionnel lorsque l'on voit le profil des engins. Quand à la stabilisation de l'engin, je pensais à une position couché et deux petits flotteurs comme ceux de l'engin que j'ai mis sur ma photo de profil pour éviter de chavirer. L'idée serait d'en trouver un d'occasion à retaper par exemple.

L'aviron a certes des côtés sympas indéniables , mais le sens de la marche n'est pas ....le sens du regard,
c'est rédhibitoire pour moi.

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Très difficile à trouver d'occase!

Pour avoir le regard dans le sens de la marche il suffit de ramer à la vietnamienne... mais moi je ne sais pas prendre les poignées avec les pieds...  
Une occasion en aviron, cela doit se trouver. Mon club en a jeté un ou deux vieux dont la réparation professionnelle coutait plus qu'un neuf (mais c'était des baudets, pas des fusées en carbone à 10k€)

Pour une somme modique et un peu d'huile de coude, il y a la solution du kit (voir Arwen Marine :  le skiff-canoe Oxford shell en prenant le kit "bois seul")
Ça sera nettement plus simple à bricoler qu'une coque de skiff en carbone, où la peau est tellement mince que tu seras obligé de restratifier tout un tas de renforts intérieurs pour installer ton pédaleur et sa transmission.

Si tu vas sur le site des concepteurs d'origine du kit (Chesapeake Lights Crafts - CLC ) tu pourra voir une construction et ses essais (justement filmés par l'épouse sur son kayak Mirage)

PatsyGarett a écrit:

Pour avoir le regard dans le sens de la marche il suffit de ramer à la vietnamienne... mais moi je ne sais pas prendre les poignées avec les pieds...  
Une occasion en aviron, cela doit se trouver. Mon club en a jeté un ou deux vieux dont la réparation professionnelle coutait plus qu'un neuf (mais c'était des baudets, pas des fusées en carbone à 10k€)

Pour une somme modique et un peu d'huile de coude, il y a la solution du kit (voir Arwen Marine :  le skiff-canoe Oxford shell en prenant le kit "bois seul")
Ça sera nettement plus simple à bricoler qu'une coque de skiff en carbone, où la peau est tellement mince que tu seras obligé de restratifier tout un tas de renforts intérieurs pour installer ton pédaleur et sa transmission.

Si tu vas sur le site des concepteurs d'origine du kit (Chesapeake Lights Crafts - CLC ) tu pourra voir une construction et ses essais (justement filmés par l'épouse sur son kayak Mirage)

Sinon, je viens de trouver http://pageot-aviron.fr/occasions/page4.html. Cela pourrait peut-être faire mon affaire. Même si la construction me tente bien.

Il est joli, mais il faut voir ce que Pageot entend par "état moyen" car si le bois moulé est fissuré longitudinalement, il faudra stratifier la coque, qui va prendre du poids. Si c'est juste l'accastillage usé "à la corde", alors c'est une affaire !
C'est du skiff "de course", donc il lui faudra donc des flotteurs latéraux pour avoir une chance de rester vertical sans avirons.

je vois un trou dans la photo de droite...donc strat. obligatoire? Mais c'est pas trop cher.
merci pour vos liens, qui m'auraient bien servi plus tôt. Pas facile de trouver des avirons! Je me suis construit un genre de yole à ramer avec portant mobile (lattes de bois sur pièce mère/planche open+ strat), moins encombrant qu'un skiff. (encore une fédération qui n'est pas pour le progrès! ).
mes talents de bricoleur n'en font pas une embarcation à mettre dans le salon, mais c'est sympa sur l'eau calme (franc bord mini).