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La vie à 80 tours/minute...

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La puissance délivrée par les broyeurs est la clé pour maintenir votre AC75 à flot... et cela a demandé une petite révision de la part de Harken

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Avez-vous remarqué quelque chose de différent dans la façon dont les broyeurs AC75 fonctionnent sur leur socle ? Ce n'est pas ce que vous voyez dans les vidéos (si vous les apercevez en train de pratiquer leur art dans leur cockpit, bien à l'abri du courant d'air) ; c'est ce que vous ne voyez pas. Vous ne verrez aucun des broyeurs faire une pause, secouer leurs poignées ou changer de direction lors des changements de vitesse. Au lieu de cela, ils continuent d'avancer à une cadence constante, en maintenant les 80 tours/minute à un niveau optimal. La nouvelle technologie qui leur permet de faire cela - une innovation de Harken appelée True-Clutch - est sur les AC75 depuis plus d'un an, mais jusqu'à présent, elle a été gardée strictement secrète.

Pendant très longtemps, les systèmes de piédestal des voiliers ont reposé sur des "embrayages à chiens" qui s'activent en engageant manuellement des jeux de dents pour passer d'un rapport ou d'une fonction à l'autre. Le mécanisme d'embrayage peut être activé de différentes façons, à l'aide d'un bouton, d'un levier ou d'un interrupteur, ou encore avec les poignées du broyeur elles-mêmes, mais quelle que soit la façon dont cela est fait, toute l'équipe de broyeurs doit s'arrêter de travailler lorsque l'embrayage est engagé, ce qui entraîne inévitablement une perte d'efficacité. Des générations de marins l'ont tout simplement accepté, même dans les plus hautes sphères du sport. Mais avec l'avènement des grands bateaux de course à foils, c'est rapidement devenu une très grande affaire.

Une fois que les bateaux ont commencé à voler, presque tout a changé", explique Mark Wiss, directeur de l'équipe de Harken chargée des grands prix mondiaux et des yachts personnalisés. Sur les AC50, les broyeurs ne se sont jamais arrêtés. Ils devaient maintenir l'huile en mouvement constant et cette pause était un vrai problème. Les broyeurs perdaient de l'élan, cela les ralentissait et stoppait le flux de pétrole"

La sortie de chaque piédestal entraîne une gamme de fonctions beaucoup plus large que jamais : écoute de grand-voile et chariot, écoutes de foc, barber haulers, bastaques, cunningham de grand-voile et de foc, écoute de grand-voile, foil et volets d'aile de gouvernail, drisses de voile à code et plus encore. Les temps de réaction des trims doivent être beaucoup plus rapides et, tant qu'ils y sont, le contrôleur de vol dépend de la puissance provenant de la même source, au même moment. Avec tout cela, la puissance du socle de la meule doit être transférée entre les fonctions et les vitesses beaucoup plus fréquemment - peut-être une douzaine de fois pendant un empannage de 90 secondes - et lorsque chaque changement de vitesse nécessite une pause, le bateau devient beaucoup plus difficile à naviguer.

Le True-Clutch a été développé à l'origine vers la fin du 35e cycle de la Coupe aux Bermudes", se souvient Wiss. Oracle est venu nous voir et nous a dit que c'était un vrai problème. Les broyeurs avaient une cadence optimale qu'ils voulaient préserver, à environ 80 tours/minute.

Ils atteignaient parfois 100 ou 120 tours/minute, mais la plupart du temps, ils maintenaient cette vitesse idéale"

La pression était forte pour concevoir une solution - et la livrer rapidement. Harken a réuni une équipe d'ingénieurs de talent issus de ses opérations italiennes et américaines pour travailler avec l'équipe interne d'Oracle, sous la direction de Michele Cazzaro, ingénieur en chef de Harken Italie" Nous ne pouvions pas simplement voler une solution d'embrayage à l'industrie automobile parce qu'il n'y avait rien de convenable", déclare l'ingénieur Ben Biddick de Harken, qui faisait partie de l'équipe de conception. Le poids est moins critique dans ces applications qu'il ne l'est pour nous, et nous avons travaillé avec une gamme de couple différente. Nous devons commencer avec ce que le corps humain peut faire et ensuite l'adapter pour en faire un dispositif de transmission"

Plusieurs solutions ont été envisagées, dont un engrenage à maillage constant, mais celui-ci était trop lourd, trop complexe et un engrenage adapté à un piédestal à propulsion humaine aurait pris trop de temps à concevoir, à tester et à construire.

La solution sur mesure élégamment simple de Cazzaro s'apparentait davantage à un embrayage de moto : un empilement de plaques de friction et un plateau de pression à ressort dans un boîtier mince et léger. Mais contrairement à un embrayage de moto, qui est actionné manuellement, le True-Clutch utilise de petits servomoteurs électriques pour contrôler son activation. Nous devons réfléchir davantage aux moyens d'économiser l'énergie", déclare Biddick, "et l'eau salée qui coule sans cesse est un défi dans tout ce que nous faisons"

Pour chaque cycle de la Coupe, nous téléchargeons la règle, nous essayons d'imaginer comment les bateaux vont se développer et nous rassemblons un ensemble général du genre de choses dont ils pourraient avoir besoin", dit Wiss. Vrai - L'embrayage faisait partie de ce paquet.

Le nouveau Single True-Clutch est un raffinement de l'original, mais il est entièrement construit en fibre de carbone (même le ressort, qui a un module plus faible que les autres composants). Il peut supporter plus de 1 000 Nm de couple (le rendement maximum d'une équipe de huit personnes de classe mondiale), mais l'ensemble ne pèse qu'un kilo. Les gens vont probablement se demander pourquoi nous n'avons pas fait cela avant", dit Wiss. La réponse est que la technologie n'était pas là pour le rendre suffisamment petit et léger"

Le Single True-Clutch permet de passer d'une fonction à l'autre en toute transparence et à pleine puissance, et convient à la plupart, voire à la totalité, des fonctions hydrauliques manuelles à bord. Pour les fonctions impliquant un treuil, telles que le hissage de voiles à code ou l'empannage, un double embrayage plus complexe a également été développé et fourni aux équipes. Il permet aux broyeurs de passer les vitesses du treuil sans avoir à s'arrêter ou à changer de cadence, et il est intégré à une boîte de vitesses surmultipliée qui permet d'accélérer et de revenir à la normale, à la demande. C'est un nouveau concept pour les AC75 que nous avons développé avec un état d'esprit issu de ce monde du cyclisme", explique Biddick.

Sur un AC75, ce sont les trimmers et le contrôleur de vol qui décident de l'alimentation électrique, à l'aide de boutons poussoirs électroniques montés à leur poste et reliés aux servomoteurs des ensembles Single et Double True-Clutch. Le temps de réaction de ce relais électronique est beaucoup plus rapide que celui de toute liaison mécanique, explique Wiss.

Wiss et Biddick sont tous les deux très perplexes quant aux gains d'efficacité numérique réels pour une équipe de broyeurs utilisant des piédestaux avec True-Clutch par rapport à une équipe équivalente utilisant un système d'embrayage de chien ordinaire - c'est le genre de données sur lesquelles les fabricants rivaux aimeraient mettre la main - mais bien qu'elles soient clairement substantielles, les avantages fonctionnels du True-Clutch sont probablement plus importants. Vous pouvez le mesurer par les sourires sur les visages des broyeurs", dit Biddick en souriant. Vous n'avez plus deux types qui se battent ou qui essaient de secouer les poignées de manière légèrement désynchronisée. L'un des facteurs clés est que les charges de l'accumulateur restent en place. Vous n'avez pas le problème de "je ne peux pas couper l'écoute de la machine pendant que les autres gars saignent sur autre chose"

Le fait que la société Harken consacre tant d'efforts à développer des solutions de niche comme le True Clutch pour les équipes de la Coupe de l'America et d'autres campagnes de grands prix, même si la motivation commerciale n'est pas très forte, témoigne de sa détermination à être à la pointe de la technologie de la voile. Les frères Harken nous ont toujours encouragés à faire cela", explique Wiss. Parfois, la technologie se transforme en produits commercialement viables pour le marché de la voile au sens large. Cependant, la plupart du temps, nous développons quelque chose qui fonctionne très bien pour l'équipe, mais ensuite, c'est la fin. Et c'est bien ainsi"

True-Clutch est sans aucun doute pertinent pour tout yacht de course, avec ou sans foils, qui a une équipe de wincheurs à bord. Pour l'instant, il est disponible dans la taille standard AC75", explique M. Wiss. La façon dont nous élargirons la gamme dépend des besoins du marché Les bateaux comme les TP52 et les Maxi72 présentent des avantages évidents si les règles de classe permettent cette technologie, ce qui reste à voir.

Les broyeurs continueront-ils à faire partie du grand prix de voile ? Je l'espère et je pense qu'ils le feront parce que c'est une partie importante du côté athlétique de la voile", dit Wiss. Il est intéressant de noter qu'ils ont interdit la technologie de la bicyclette utilisée dans l'AC35 en raison de sa dissociation avec la voile - et c'est Team New Zealand qui a rédigé la règle d'interdiction de la bicyclette bien qu'elle ait été utilisée pour gagner la Coupe. Nous étions déjà en train de préparer une solution de broyeur de bicyclette et nous l'avons mise de côté (pour l'instant !)"