Journal de bord EXO-01 · exo01-sim v1.2
Simuler avant de souder : ce que le modèle a changé sur EXO-01
Un exosquelette flottant se corrige mieux à l'écran qu'au chalumeau. Avant de figer la position des masses et des amarres, nous avons construit un modèle numérique d'EXO-01 couplé à L'Hydronaute. Trois choses ont changé.
Un modèle, pas une mesure
Étude exploratoire : le modèle repose sur le plan d'assemblage et sur des masses déclarées, pas pesées. Il oriente l'intégration ; il ne certifie rien.
Le simulateur, exo01-sim, est un code Python ouvert : hydrostatique sur la géométrie des flotteurs, hydrodynamique linéaire avec Capytaine, amarres qui ne travaillent qu'en traction, balayages de conception. 84 tests automatisés et 31 contrôles le vérifient. Le code, les hypothèses et les rapports sont publics sur GitHub.
Les batteries passent à l'avant
Premier résultat, le plus net : avec les batteries là où le plan les mettait, sur le pont arrière, EXO-01 flotte l'arrière enfoncé — 3,8° d'assiette, 0,17 m de franc-bord au pont arrière. La cause est géométrique : le centre de masse se trouve à environ 0,6 m en arrière du centre de flottabilité des flotteurs.
Avancées sur les longerons des flotteurs, les 240 kg de batteries annulent l'assiette à vide : 0°, 0,36 m de franc-bord, et le roulis en houle de travers baisse de 4,7° à 3,8°. L'implantation recommandée par la version 1.2 va un cran plus loin : batteries sur une console au-delà du montant avant, armoire électrique centrée sur le pont arrière, au plus près du bateau.
À vérifier sur la structure : la console porte 120 kg en porte-à-faux de chaque côté, dans la zone des embruns.
C'est le franc-bord qui commande
Un catamaran large de 4,5 m sur des flotteurs de 0,60 m est très raide aux petits angles : dans les configurations simulées, la gîte n'est jamais ce qui limite. Ce qui limite, c'est le franc-bord du pont arrière, que chaque personne enfonce un peu plus. Dans l'implantation recommandée, l'extrémité arrière du pont est fermée aux passagers.
En houle de travers de 0,3 m et 2,5 s — un ordre de grandeur de sillage, pas une mesure sur l'Erdre — EXO-01 roule d'environ 4,5° : la plateforme suit la surface plutôt qu'elle n'amplifie. L'Hydronaute amarré roule davantage, autour de 8°, sa coque étant plus étroite.
L'amarrage revu
Le plan prévoyait quatre aussières des montants d'EXO-01 vers l'avant du bateau. Le modèle montre qu'elles tiennent un remorquage par le moteur de L'Hydronaute, mais pas une poussée par les pods d'EXO-01 : les efforts ne se referment pas.
La version 1.2 ajoute deux défenses au bord du pont arrière, qui reprennent la poussée en compression, et des aussières croisées ou en diagonales longues pour tenir le travers. Autre constat : avec 100 N de prétension, toutes les aussières se détendent à chaque vague de 0,3 m, puis reprennent d'un coup. Direction retenue : des cordes plus raides, des défenses fermes, 200 à 400 N de prétension.
Ce que le modèle ne sait pas
Les masses ne sont pas pesées. La coque de L'Hydronaute est une reconstitution, pas un relevé. L'amortissement est supposé. La structure elle-même n'est pas vérifiée. À la première mise à l'eau, trois mesures recaleront le modèle : la pesée, le relevé des flotteurs, un essai d'extinction en roulis.
L'étude complète, avec ses méthodes, ses chiffres et ses limites : EXO-01 en simulation.