Canot à rame & voile La Coquille [conception 3D/scratch bois 1/10°] de tango zoulou

Bonjour à tous,

J'ai décidé d'initier le projet de mes rêves : concevoir et construire un vrai bateau en bois naviguant.

J'ai longtemps ranger ce projet dans un avenir lointain tant cela semble onéreux et complexe, mais des récentes réflexions à ce sujet m'ont donner des idées pour le rendre abordable : petite taille, pas de cintrage de bois avec l'absence de membrure, montage en clin pour la rigidité et l’étanchéité, bordé en pin facile à se procurer en magasin de bricolage, etc.

Ce chantier reste pour l'avenir car ma situation actuelle ne me le permet pas ; cependant, je peux faire la conception du canot. Ensuite, je vais pouvoir vérifier la bonne conception avec une maquette échelle 1/10 grâce notamment au reste de bois de ma dernière maquette en bois (la baleinière).

Cahier des charges
Commençons par les contraintes que je me suis défini pour le véritable canot que je construirais. Ce canot aura le nom de La Coquille, en référence à la coquille de noix que ça sera.

• Usage : ce canot devra embarquer une ou deux personnes de 70kg, sinon c'est pas drôle de naviguer seul. Ça fait qu'il faut viser un déplacement de 200kg en comptant le poids de la coque et d'éventuelles affaires. Le canot naviguera essentiellement en lac, mais si la confiance en la construction sera bonne, pourquoi pas en mer (ce qu’il faudra trancher assez rapidement pour faire certains choix durant la construction).
  
• Propulsion : à la rame et à la voile. Au début je pensais faire des avirons, mais je me suis rendu compte par la suite qu'on pourra utiliser des pagaies doubles comme un canoë je pense sans trop de problème. Pour la voile ça implique évidemment un grand nombre de contraintes comme la stabilité, la présence d'un puits de dérive, un safran, etc... mais ça serait tellement cool de pouvoir faire de la voile avec !
  
• Transport : Cela doit être le plus simple possible sinon je ne m’en servirai jamais. Ça sera donc un transport sur le toit de ma voiture ou dedans dans le cas où je serai seul (c'est une Kangoo). Cette contrainte m'a donné les dimensions hors tout comme point de départ : 2.5m de long, 1.1m de large et 50cm de hauteur. C'est donc un tout petit bateau mais ça le rendra aussi léger et facile à manipuler, j'estime une masse d'environ 40kg pour le moment.
  
• Navigabilité : un maximum de stabilité pour pouvoir embarquer n’importe quel public, une capacité à naviguer dans du clapot jusqu’à 30cm de creux (ce en quoi que mon canoë gonflable actuel est très mauvais). Pas de rivière sinon je risquerai de trop l'abîmer avec le fond. Idéalement il faudrait pouvoir monter à bord depuis l’eau au cas où il aurait déssalé, mais mes études ne sont pas très prometteuse à ce sujet.
  
• Construction : Sans cintrage de bois avec un maximum d’articles de magasin de bricolage pour réduire les coûts. J’opte pour un montage en clin qui rigidifie la coque (et j’espère permet de se passer de membrure sur une coque si petite) mais aussi apporte un moyen de garantir l’étanchéité avec des contacts serrés et siliconés. Je pense pouvoir faire la coque avec des voliges traitées vissée l’une sur l’autre (à voir au niveau des nœuds dans le bois) avec une estimation totale à moins de 200€ sans compter d'éventuels achats d'outils.
  

Déroulement du projet
Je commence par une conception de la carène sur mesure avec le logiciel CATIA que je maîtrise bien. Je ne me base pas sur un plan existant pour être sûr de respecter toutes mes contraintes en même temps. Ensuite l’étude de la position des personnes dans le canot avec un module spécifique CATIA.
Je vais faire des études et des simulations pour m’assurer de la stabilité de la coque. Pour cela je vais pouvoir utiliser CATIA pour la stabilité statique (mesure de centre de masse) mais aussi Unity avec une simulation que j’ai moi même codée récemment. Je vais pouvoir avec cette simulation mettre la coque en mouvement et rapidement voir son comportement en eau calme et agité. Ces études permettront d’itérer sur la conception de la forme de la coque.
Ensuite je dessinerai toutes les pièces dont les clins sur CATIA car il y a des fonctions qui me permettront de les déplier pour pouvoir les tracer sur une planche. Peut être à ce moment il faudra ajuster le design pour que tous les clins soit réalisable dans des planches données (à priori 150mm de large pour 14mm d’épais).
Une fois le design entièrement défini, je ferai quelques modification pour la maquette à l’échelle 1:10. Celle-ci sera construite au plus proche de ce que je ferai en vrai, notamment sur la réalisation du chantier naval. Cette maquette permettra de vérifier la stabilité structurelle de l’ensemble, de sentir sa solidité et de vérifier la navigabilité dans une baignoire. Ainsi avec cette maquette j’aurai la preuve que je pourrai investir dans le chantier réel.

Première conception de la carène
C’est la première fois que je dessine une coque de bateau, la technique n’est peut être pas parfaite mais donne de bon résultats pour le moment. 
D’abord j’ai dessiné une vue de profil avec une étrave légèrement inclinée, un arrondi sur la quille, un tableau arrière entièrement émergé, une réduction du tirant d’eau commençant à partir du milieu et une tonture correspondante à la courbure du toit de ma voiture. Pour le tirant d’eau c’est le résultat d’itérations.






Ensuite une vue de haut avec la largeur maximale et dont l’extremum coïncide avec celui de la quille pour être sûr qu’ici sera le maître couple. La largeur du tableau arrière est légèrement réduite pour essayer de conserver un profil similaire avec le maître couple.




Ensuite 3 sections : le maître couple avec un angle horizontal sur la quille et vertical sur le plat bord pour maximiser la stabilité. Le tableau arrière de la même façon, puis vers l’étrave avec une droite afin d'affiner le profil.







Pour chacun de ces profils, un minimum de paramètres sont utilisés pour faire des formes les plus régulières possible. 
Ensuite la création de la surface de carène. Étant donné le nombre minimum de courbe, le résultat est particulièrement régulier (c’était mon erreur lors de mon premier essai à vouloir refaire un plan de forme à main levée, impossible de créer des forme régulière de cette façon, le moins de contraintes le mieux c’est !).






Ensuite il faut évaluer le volume déplacé jusqu'à la ligne d’eau. De là j’ai du itérer un peu sur différents paramètre afin d'obtenir les 0.2m3 permettant une charge de 200kg. On en déduit aussi le centre de poussée d’Archimède, le centre de gravité du bateau chargé devra se situer à la verticale de celui-ci sinon le canot ne flottera pas à sa ligne de niveau nominale.




On peut apprécier le profil de la ligne d’eau. Celui ci ressemble à ce qu’on trouve en générale sur les anciens bateau : une forme sinusoïdale avec légère concavité à l’avant pour correspondre au mieu à la formation d’une vague d’étrave solitaire, et une forme plutôt demi-circulaire à l'arrière pour correspondre à la formation d'une vague périodique. En tout cas, le profil ne semble pas trop mauvais d’un point de vue hydrodynamique.

Vient ensuite l’étude du positionnement des personnes dans le bateau. Au début je pensais qu’à 2 il faudrait être côte à côte sur un banc central et chacun aurait un aviron, ou alors en face à face avec celui à l'arrière à la barre. Mais quand j’ai vu que 1.1m de large c’est la même largeur que mon canoë gonflable où l’on peut ramer avec des pagais double, je me suis dit qu’il faudrait se mettre l’un derrière l’autre pour pagayer comme sur un canoë, celui de devant sur un banc et celui derrière directement assi sur la coque et contre le tableau. Sachant que le banc doit être aligné avec le puits de dérive qui doit se situer à l'aplomb du centre vélique pas encore définie, mais globalement au milieu du bateau. Bref un premier jet pour la position d’un banc de 30cm de large donne ceci :



J’en profite pour commencer à dessiner le pontage d’étrave qui sert à tenir le mât et rigidifier la coque, un mât de 3m incliné vers l’arrière pour reculer le centre vélique et chercher une forme proche de l’optimale demi ellipse, puis une unique voile bermudienne. La dérive et son puits ne sont pas encore dessinés mais ils se situeront exactement sous le banc. La structure en T que cela fera j’espère apportera toute la rigidité à la coque.




Ensuite le positionnement des mannequins, très important pour mieux se visualiser la taille du canot, de la place disponible et surtout du centre de gravité. Voilà 3 configurations tel que je l’imagine. Deux rameurs: 




Un rameur (dans ce cas il faudra faire des avirons)




Deux personnes à la voile (Ouais je me suis éclaté à faire ça !) :






Je n’ai pas fait le ce cas au il y aurait 1 personne à la voile, j'imagine qu’il faudrait s'asseoir dans la coque à côté du banc (gare au dessalement !)

Maintenant les centres de gravité, et là patatra ! Dans le cas de deux rameurs (j’ai dû les redessiner car CATIA n'inclut pas leur masse), le centre de gravité total (intersection de la ligne rouge et verte) est largement derrière du centre de poussée d’une flottaison nominale (la croix blanche), ce qui impliquerait que le canot serait trop penché en arrière. La bonne nouvelle en revanche est que le centre de gravité est assez bas, au niveau du plat bord et les simulations que je montrerai par la suite montreront une bonne stabilité en roulis.



Dans le cas d’un rameur, l'équilibre en tangage est meilleur, mais ce n’est pas de cette façon que j'aimerai utiliser ce canot le plus souvent.




Il faut donc modifier quelque chose afin de rendre le bateau mieux équilibré dans le cas de 2 personnes à bord. Soit j’avance le banc, mais alors la place disponible pour les pieds se réduit et la dérive se trouverait peut-être trop en avant étant lié au banc. Soit je modifie la forme de la coque pour élargir l’arrière. Je peux aussi avancer la personne arrière mais le tableau faisant office de cale dos est bien je trouve.


J’ai d’abord opté pour la deuxième solution uniquement, à savoir de modifier la coque. Pour ça j’ai reculé le maître couple, incliné la quille pour réduire le tirant à l’avant et l’augmenter à l’arrière (en laissant le tableau arrière émergé) et gonflé un peu le maître couple car j’ai vu que je pouvais gagner encore en stabilité ici. Voici ce que ça donne (en grisé la première version).




La croix blanche montre le centre de poussée d’Archimède, il a donc bien reculé avec la nouvelle version mais pas suffisamment pour être en dessous du centre de gravité avec 2 rameurs.




La ligne de flottaison a maintenant une forme bien concave à l’avant.




Malgré tout cette coque ne me semble pas optimale. En effet reculer le centre de poussée et de gravité si loin en arrière fait que le bateau se dresse en tapant les vagues (je vous montrerai les simulations un peu plus tard). Quand aux forme elle sont devenue plus complexe, avec notamment des inflexions dures à réaliser pour les clins:




Voilà pour les avancées, je pense avancer le banc en avant pour décaler le centre de gravité moins en arrière, il y a encore un peu de place pour les pieds dans l’étrave (déjà plus qu’en canoë gonflable !) Par contre c’est pour la dérive, si je la garde alignée sous le banc elle risque de se retrouver trop en avant, voir à rendre le bateau instable en cap. Et si je dissocie cette contrainte et met la dérive derrière le banc, la structure perdra en résistance…

Suite au prochain épisode, n’hésitez pas à partager vos remarques. Je vous montrerais aussi les simulations avec des petites vidéos.

Beau projet
Bon courage

Très intéressant et original.
Je vais suivre ce projet.

Sacré projet.

Avec un longueur de 2m50 et 2 à bord, même 1, non ponté, je te déconseille de naviguer en mer avec. Ca serait très risqué. Par experience.

c'est un projet bien réfléchi.
Bon courage.

Bonjour,
Beau et ambitieux projet.
Le cintrage des planches ne va pas être facile.
Pour le gréement, je pense que le plus simple serait d'utiliser un mât d'Optimist. C'est assez bon marché (une soixantaine d'euros) et c'est éprouvé.
Amitiés.
Fred

Bonjour,

Ton sujet est intéressant.
Tu n'as pas peur que la maquette au 1/10 (environ 10 cm x 20 cm)soit un peu petite pour apprécier certains éventuels problèmes. Je l'aurais plutôt vu au 1/5. 

Bernard

Remarque pertinente en effet. En fait à la base le projet c'était juste une petite maquette à faire avec mes chutes, puis j'ai augmenté l'ambition en faisait en sorte de préparer le terrain pour la construction d'un vrai canot.

En fait il n'y a pas beaucoup de chose de je compte vérifier avec la maquette. En premier lieu il y a la précision des mise à plat des clins faite par CATIA. Ces surfaces ont beau être réglées, elle ont un vrillage qui les rendent mathématiquement non développable et CATIA m'a prévenue que des déformations ont été faites lors de la mise à plat, mais comment reste la question. Sachant que la découpe des clins sans gabarit est quelque chose qui m'a déjà posé difficulté sur la baleinière, le faire à échelle réel en étant seul ça serai encore plus hasardeux !

Ensuite je vérifiai la stabilité de la coque en ajoutant des mannequins en pâte à modeler et en faisant des vagues dans ma baignoire. Pas bien plus, tout ce qui est aspect constructif je compte sur mon jugé (la maquette sera entièrement faite par collage alors que le réel sera entièrement vissé).

Et niveau encombrement, 25cm de long c'est assez pour chez moi ! 50cm ça commence à prendre de la place et plus d’investissement.

Bonjour à tous,


La maquette traîne un peu à cause du fait que mes deux imprimantes (papier et 3D) sont en panne, or j’en ai besoin pour faire le chantier et les gabarits. J’ai donc demandé à mon frère d'imprimer en 3D avec une imprimante précise mais j’attends encore la Poste. J’ai tout de même pu obtenir une impression papier de la quille et de la face intérieure des galbords. J’ai pu tracer les 2 demi-étraves comme je le ferai sur la tablette de chêne.




Au début je pensais que je pourrais scier précisément les pièces tel que je le ferais à la scie sauteuse en vrai, erreur ! J’ai bien eu du mal à découper une ébauche avec cette mini scie dont les dents sont trop grosses (mais bien avoyées pour faire des courbes).



Fabrication d'un outil de façonnage

Me rendant compte que sans découpe laser ni scie à chantourner, il me fallait un moyen de façonner précisément mes pièces mieux qu’avec cette mini scie. L’idée a été de faire un plateau droit sur mon outil type Dremel et de grignoter avec un tambour abrasif. J’ai réussi dans le dernier souffle de mon imprimante 3D à faire ce plateau (ouf !) Mais ça ne me suffisait pas car je ne me sentais pas trop de coller un gabarit papier sur le bois et grignoter jusqu’au bord du papier, comment garantir la précision de cette façon ? L’idée a été alors de faire des gabarits en plastique plus épais et de mettre un disque de même diamètre que le tambour abrasif juste en dessous pour qu’il empêche précisément le bois de trop se faire grignoter. Exactement comme on ferait avec une fraise à copier sur une défonceuse. Ce petit disque a été super dur à réaliser, en plastique il n'aurait pas tenu les frottements lors du grignotage, donc je l’ai fait en aluminium. Mais l’alu est difficile à travailler en abrasion donc j’ai galéré à faire un diamètre précis. Bref le résultat :



Fabrication et montage de la quille de maquette

Ça m’a occupé le temps d’attendre les pièces en impression 3D dans lequel il y a justement les gabarits plastiques. Mais j’ai fini par perdre patience et j’ai donc grignoté l’étrave et l’étambot en collant le gabarit papier dessus, comme j’ai pu le voir se faire sur le forum avec des mains plus habiles que les miennes. Le disque à copier ne m’aura donc pas servi, mais peut être que je l'utiliserai pour d'autres pièces comme les clins.





Durant le grignotage (ça fait plein de poussière ultra fine !), j’ai volontairement laissé un peu de matière pour les lignes droites pour les reprendre à la lime qui elle me garantie la rectitude mais aussi la droiture en la posant de cette façon :



Puis reprise des coins à la lime et l’étau :



Assemblage à blanc de la quille avec l’étrave et l’étambot sur le plan (d’ailleurs sur ce genre de coque parle t’on vraiment d’étambot ?)



Puis collage :



Ensuite je colle sur l’autre face aussi les gabarits papiers, puis je passe au cutter les lignes des bords des clins. Un peu surfait pour une maquette où on peut ajuster un peu, mais c’est ce qu’il me faudra faire sur le vrai chantier pour précisément positionner les clins sur l'étrave et faire les feuillures. Je cherche donc à voir avec cette maquette si les clins dépliés par CATIA se monteront précisément aux endroits prévus.



Puis j'enlève le papier et fignole le tout. Voilà la quille assemblée !



Maintenant je doit attendre les nouveaux couples imprimé 3D pour monter le chantier, mais par impatience je fait un montage à blanc avec les couples grossièrement fait par mon imprimante 3D, malgré tout ça correspond plutôt bien.



J’en profite pour commencer à lever le voile sur la question numéro 1 auquel doit répondre cette maquette : est ce que les dépliés des clins calculés par CATIA permettent leur assemblage sans grosses déformations ? Premier test ici avec le gabarit papier de la face intérieure d’un galbord, ça colle bien sans froisser le papier !



N'empêche que la découpe de ce galbord m’inquiète toujours, sur l’étrave le chant serait tellement biseauté à angle aigu qu'il fera 20cm pour 1.4cm d’épais ! (ou mm pour la maquette mais le problème sera le même.)

Voilà j’espère bientôt recevoir de quoi faire la suite car je brûle d’impatience pour la suite !

Beau travail.

Je pense que ton volume de carène sur l'avant est trop faible par rapport à l'arrière qui est bien plus volumineux, donc moins de poussée d'Archimède sur l'avant. L'avant de ton navire va plonger naturellement pour compenser tout ça, il va être sur le nez comme on dit.
Je parle sans lestage bien sûr.

Je suis d'accord que la forme n'est pas habituelle, mais elle est justement le résultat d'un équilibrage ! (cf mes message précédents sur les itérations du design de la carène avec calcul du centre de poussée)

En fait ce qui fait que ce canot est inhabituel est que malgré sa forme de canot à aviron, je compte m'en servir plutôt comme un kayak biplace avec pagaies doubles. Et vu la longueur très limité de 2.5m, il faut que le rameur arrière soit assis contre le tableau, et le rameur avant ne peut pas être trop en avant pour lui laisser un peu de place pour les jambe. Au final centre de gravité se trouve à 60% à l'arrière de la longueur de bateau. C'est pas énorme en soit, mais pour des raison hydrodynamique il faut laisser émergé au maximum le tableau arrière, ce qui réduit grandement la poussée d’Archimède à l'arrière. Il a donc fallu élargir l'arrière, incliner la quille et tremper un bout du tableau pour arriver à un équilibre des centres d’Archimède et de gravité. Ce résultat j'en suis plutôt confiant, c'est plus sur la stabilité où j’attends de voir ce que la maquette va donner.

Après se pose la question du choix des usages multiples de ce canot : kayak 2 places et voilier deux places ou solo, le tout avec une coque qu'on voie plutôt pour une barque à aviron. Peut être qu'au final le canot sera mauvais dans tous ces usages à fois (difficile à ramer avec pagaie double, trop instable pour la voile, etc.), mais il aura quand même le charme d'un canot en bois fait main

Dérive et creusage du puits

Toujours dans l'attente des pièces imprimés 3D, je me suis mis à faire la dérive et à creuser le puits dans la quille. A la base j'avais prévu de faire cette opération après le montage des clins pour ne pas fragiliser la quille mais aussi me donner la possibilité de faire flotter la maquette avant de faire ce trous qui sera pas des plus simple à étancher. Mais je me suis rendu compte ce faisant qu'il était plus facile de le faire avant tandis que la quille est facilement accessible des deux côtés.

Pour le canot échelle réel l'histoire est la même, je pensais qu'il faudrait creuser le puits après montage des clins. Mais maintenant je sais que je vais devoir le faire avant aussi pour la même raison de facilité de creusage, mais aussi parce qu'en faisant comme ça les éventuelle pointes de vis des galbords pourront dépasser dans le puits alors creusé et je pourrai les couper à la scie à métaux. L'inverse de creuser dans du chêne massif avec des probable vis dedans aurait était autrement plus périlleux et il aurait fallu donc limiter le vissage dans cette zone. Toujours est-il qu'en faisant dans cette ordre je perd la possibilité de faire flotter le canot avant de le percer en plein milieu !

Niveau technique j'ai fabriqué un nouveau mini ciseau à bois à partir d'un embout de tournevis plat et j'ai creusé entre 2 trous percé aussi précisément que possible. Puis affinage avec une bande de toile abrasive aussi tendue que je puisse (ça aurait était plus simple avec une lime à ongle mais j'en avais pas sur le coup). Pour la fabrication à échelle réel je compte faire exactement pareil, c'est à dire au ciseau à bois car je ne pense pas que ma scie sauteuse puisse couper droit dans 4cm de chêne massif. Il me faudra certainement une bonne journée de labeur pour creuser ce puits !

C'est bien réaliser malgré la difficulté.
Dan.

Merci

Réalisation du tableau arrière

Bon toujours pas reçu mes pièces imprimées 3D... en attendant je continue à faire des pièces avec des gabarits papiers et au final c'est peut être plus précis (mais pas plus simple).



J'ai donc décidé de faire le tableau arrière. J'ai collé les patrons en papier de chaque côté du bois car il y a des coupes en biais. Comme je le ferai sur la fabrication échelle réel, je positionne les patrons en me servant d'un maximum de ligne de références (par expérience en bricolage il ne faut jamais s'appuyer sur une seule mesure mais toujours redonder pour être sûr de ne pas se louper).



Puis la découpe au cutter en travaillant de chaque côté pour ne pas oublier les coupe en biais (c'est ici que je compte utiliser ma fameuse technique du miroir pour voir de chaque côté lors de la coupe à la scie sauteuse dont l'angle du plateau serait laissé libre). Plutôt galère à cause du bois tendre et des coins qui s'émiettent facilement.



Puis après une vérification des dimensions de la quille (les couples étant trop approximatifs pour m'en servir comme référence), assemblage et collage du tableau sur l'étambot avec le banc arrière.







Analyse des mis à plat des clins

Mauvaise nouvelle, et je m'y attendais malgré la plutôt bonne intégration du patron intérieur du galbord : son patron extérieur ne correspond pas avec l'intérieur. En rouge la zone ou il faudrait que les lignes soit confondue (il s'agit d'une coupe à angle droit sur ce bord du clin).



Alors j'ai vérifié sur CATIA, toutes les longueurs et aires des surface pliées et dépliées sont les même à 0.1% près, il n'a pas fait un mauvais travail à ce niveau. Le problème viens du vrillage du clin qui rend la forme non développable sans déformation (prenez un ruban de papier tendu entre les mains et essayez d'en faire une hélice style ADN, vous verrez ça se froisse). Quelle type de déformations CATIA a opéré ? Je n'en sais rien et je n'ai pas le contrôle dessus, mais le résultat est qu'a deux surfaces parallèles au contour différent, il a appliqué des déformations différentes. En même temps à voir la tête du galbord je savais que j'aurai des problèmes ici



Alors pour la maquette je pourrais faire correspondre les patrons papiers en les froissant un peu et ajuster le bois à vue d’œil. Reste à savoir lequel de l'intérieur et extérieur est le plus précis, pour ça j’attends le patron en plastique qui me permettra de simuler la pose du clin sans couper dans le bois où je n'ai pas de rab !



Mais ça m'inquiète pour la construction échelle réelle. Je comptais vraiment sur des patrons précis pour tailler l'angle variable du chant du galbord (avec la technique du miroir aussi) et garantir un assemblage propre sur la quille à l'endroit le plus critique pour l'étanchéité ! Peut être que la maquette me servira à dessiner les bon patrons si j'arrive à être suffisamment précis, à voir.

Montage du chantier de la maquette

Ca y est j’ai enfin reçu mes pièces ! Je vais enfin pouvoir commencer les choses sérieuses.

D’abord la pose des couples sur la quille avec des clous temporaires. Plutôt que d’y aller comme un bourrin au marteau, j’y vais tranquillou avec une pince multiprise.



Sur la fabrication échelle réelle ça sera assez similaire : une équerre à l’angle ajusté sera vissée d’un côté sur le couple en OSB et de l’autre sur la quille. Au démontage il restera des trous de vis apparents dans le chêne, tans pis.



Puis montage du chantier, c’est rigide et précis, j’adore !



Ajustement des patrons des galbords

Maintenant j’attaque le plus dur : les galbords (les premiers clins en contact de part et d’autre de la quille). La dernière fois j’avais soulevé un problème de correspondance entre les patrons intérieur et extérieur, avec ce chantier monté solidement et des cales simulant l'épaisseur du clin,  j’ai pu analyser plus précisément la cause. Il se trouve que c’est le patron extérieur qui est fautif avec un écart similaire à celui que j’avais pointé sur mon dernier message. En même temps, vu la forme en banane qu’il a au bout, je suis à peine surpris que CATIA se soit loupé. Mais c’est dommage que ce soit le plus grand si soit fautif, l’inverse aurait été plus facile à corriger.



Mais alors comment corriger le patron ? J’ai d’abord essayé sur CATIA de subdiviser le clin en plusieurs éléments qui se déplieraient plus facilement (en tout cas en propageant moins les mauvaises déformations) mais le résultat était exactement le même. Puis je me suis souvenue que les longueurs des bords des formes pliées et dépliées sont quasiment exactement les mêmes, pareil pour les aires. Seule une déformation en cisaillement permet un écart sans changer ces dimensions (par exemple on peut passer d’un carré à un losange de même bords par une déformation en cisaillement). Mais le papier est très  rigide en cisaillement, alors comment le déformer sans le froisser ? Et bien en faisant plein d’entailles qui cassent les lignes à 45° par lesquelles les efforts de cisaillement passent. C’est donc ce que j’ai fait sur mon patron extérieur, puis je l’ai collé sur le patron intérieur en lui forçant de suivre la ligne du bord haut, et ça marche sans froisser le papier ! (sur la photo le rouge n’indique plus rien)



Vérification en posant le patron sur le chantier. It’s a match !



Voilà donc une manière de tracer les galbords que je pourrai refaire à échelle réelle même si ça fera un peu bricolage. Une autre façon aurait été de poser une latte sur les couples en prenant soin de la courber uniquement selon son épaisseur et surtout pas selon sa largeur. Cette latte aurait été ma référence d’une ligne droite pour prendre des mesures et les reporter sur un papier. Mais vu la forme finale du patron je pense que j’aurai manqué de précision quelque soit l’échelle.

Réalisation et pose des galbords

Maintenant que les patrons sont bons, j’ai pu couper les galbords dans mes pseudo voliges. Pour ça au cutter en rabotant jusqu'à la limite du papier. Précis et agréable à faire.



Mon besoin d’avoir un patron intérieur et pour réduire le nombre de pose à blanc jusqu’à obtention de chant bisauté qui se plaque bien contre la quille. Malgré tout, il a fallu beaucoup d’ajustements jusqu'à ce que le galbord entre entre la quille et les encoches des couples et se plaque bien contre l’étrave.



Pose à blanc d’un galbord :



A l'arrière, j'utilise une élastique pour plaquer le clin contre le tableau. J’ai pu estimer la force qu’il fallait pour cintrer le bois : plus de 200 grammes, ce qui équivaut à l’échelle réelle à à peu près autant de kilogrammes de force ! Alors différent facteurs entre en jeu et peuvent changer la valeur : l’épaisseur du bois (14mm contre 1.5mm, ce qui fait une baisse de 20% d'effort) l’essence du bois (résineux contre tilleul) mais globalement le résultat est là il faudra largement plus que mon poids pour cintrer le bois ! Ça reste jouable avec des sangles à cliquets, mais ça donne un meilleur aperçu de la difficulté qui m’attend

Puis collage des galbords avec pleeeiiinn de pince.



Pour éviter que le galbord se décolle du tableau sous ses contraintes internes, j’ai mis un max de colle à une endroit qui sera invisible par la suite. Mais je n’aurai pas ce luxe pour les autres clins…



Problème qui est apparu et que j’ai pu identifier à temps grâce à la maquette, la courbure des galbord ne suit pas naturellement celle prévue par le plan (en même temps j’ai mis une courbure constante qui n’est pas facile à réaliser par une flexion multipoint). Ça laisse un vide au niveau de la quille. Pour la maquette je comblerai ça après coup avec du bois, mais pour la fabrication échelle réel ça sera intolérable pour deux raisons : 1 parce que les vis ont besoin de cette matière pour tenir; 2 parce que cette zone sera le point bas dans laquelle toute l’eau tombée dans le canot stagnera, et qu’il me faudra une surface lisse facile à écoper. Je prévois donc de mettre plus de matière que nécessaire sur la pièce de l’étambot dans cette zone, et à la fin de la construction j'enlèverai le surplus. Imposer de suivre la bonne courbure ne me donnerait que plus de fil à retordre pour le cintrage du bois (et c’est le cas de le dire !)



Décollage des clins demain pour être sûr que ça soit bien sec !

Technique d’assemblage des galbord sur la quille (échelle réelle)

Sur la maquette je n’utilise que de la colle parce que l’échelle ne me permet pas autre chose. Sur l’échelle réelle je compte utiliser des vis à bois et peut être de la colle en plus. Le gros problème que j’ai identifié dès les prémices du projet est de savoir comment visser les gabords sur la quille dont les angles varient de quasi 90° à quasi plat. Au tout début, j'ai failli changer radicalement le concept de la quille en la montant sur les clins et non entre, ou en scindant la quille en 2 pour visser les galbords depuis le plan de séparation puis recoller les moitiés après. Mais j’ai préféré rester sur un concept plus classique bien que l’absence de membrures m'empêche de faire ce qui est traditionnellement fait (et ce qui explique pourquoi je n’ai pas fait de rablure.)

J’ai donc concocté une technique que j’avais déjà brièvement expliquée. L’idée est d’abord de tracer grâce à CATIA la ligne qui permet de visser en plein milieu du chant du moment qu’on visse droit par rapport à la quille. Cette ligne sera reportée sur le patron et donc sur le galbord.



Le long de cette ligne je fixerai provisoirement un tasseau (ou plusieurs petits bouts). Ça me permettra d’équilibrer la matière de chaque côté du perçage pour les angles très tangents tout en m’indiquant facilement ou percer pour viser le milieu du chant du galbord. L’outil de coupe sera fait en modifiant un foret/fraise. J'ajouterai un niveau à bulle et une butée sur la perceuse pour percer bien horizontalement et jusqu’à la bonne profondeur.



Le tasseau sera ensuite enlevé et le trou de fraisure comblé par un tourbillon. Je prévoie une vis tous les 10cm. J’espère que cette technique fonctionnera bien !

Perspective sur la fabrication échelle réelle

Avec la pose des galbords sur la maquette et l’idée d’une technique crédible d’assemblage, j’ai maintenant une vision un peu plus claire de la faisabilité de la construction du canot à échelle 1. En effet, ces pièces sont de loin les plus dures à fabriquer et à poser. Si je résume les difficultés de ces pièces uniquement :
- Patrons à bricoler ce qui risque de conduire à des imprécisions
- Cintrage et vrillage du bois qui demandera plus de 100kg de forces à différents endroits.
- Nombreux montages à blanc pour ajuster la pose
- Vissage en angle qui demande une technique chronophage.
- Une opération risquée (le bois risque de casser sous les contraintes et ça serait la fin du projet) mais à faire après un nécessaire investissement dans la fabrication de la quille et du chantier (environ 200€ de bois et 2 semaines de travail à temps plein)
- Aucune expérience du montage des autres clins plus simple à faire.

Bref ça semble tricky, mais jouable à condition que je réduise les risques en faisant des expériences. Autrement je suis à cours d’idée pour faciliter leur montage, vous avez des idées de votre côté ?

Je parle de plus en plus de la fabrication échelle réelle parce qu’avec ma situation j’ai peut être l'opportunité de la faire dans les mois qui suivent (j’ai une piste d’embauche pour dans 4 mois qui me demandera un déménagement, c’est hyper gonflé comme projet ). A ce moment je basculerai le sujet sur un autre forum de construction de vrai bateau en bois pour avoir des avis mieux adaptés, ici je vous ai parlé échelle réelle surtout pour vous expliquer la démarche.

La pose des galbord est faite, juste une frayeur quand j'ai enlevé trop trop l'élastique qui maintient la virure sur le tableau et que ça s'est décollé...



Le bout arrive comme il faut sur l'étrave, la modification du patron a été réussie.



J'ai donc continué avec la deuxième paire de clins. La pose est bonne, les patrons sont donc précis !











Puis le troisième clin, tout se monte parfaitement j'adore !



J'ai juste eu un souci avec le tableau qui s'est légèrement décollé du chantier sous les contraintes des virures posées. Rien de grave je l'ai maintenue avec un élastique, mais ça annonce ce que va subir le chantier échelle réel !



Ce montage c'est le pied !

Bref vous l'avez compris la suite de la pose des clins ne présentera à priori pas trop de problème, CATIA m'a fait du bon boulot lors de son dépliage sauf un pour le galbord. Le problème que je vais avoir c'est la pose des pinces, je vais manquer de place et il me faudra trouver une solution.

Impressionnant. De la modélisation, conception à réalisation ... je suis toujours en admiration. J'entre dans une autre dimension. 

J'ai hâte de découvrir les premiers essais dynamiques.

Eric

Merci !

Alors j'ai présenté le projet dans un forum dédié à la construction de bateau en bois : http://forum.bateaux-bois.com/viewtopic.php?p=61776#p61776
J'ai reçu un grand nombre de commentaires constructifs, mais qui incitent globalement à reconsidérer mon projet...  Notamment cette historie de flottabilité à l'avant qui fait peur à tout le monde car il y a risque de chavirer en piquant du nez. Le design de la carène est pourtant le résultat d'itérations pour éviter l'inverse justement ! Le but de la maquette sera de m'assurer de cette historie. Aussi les techniques de construction sont à revoir, mais je pense pas pas que je pourrai changer complétement de principe dans mes temps impartis (et je ne pourrai pas travailler à l'époxy en hiver dehors).

En attendant j'avance la maquette. La pose des clins est juste hyper agréable avec les développé précis et les patrons en plastique pour une découpe propre. Seul bémol est que les pinces ont marqué sur le bois (quel idiot d'avoir perdu tous les embouts de pinces Wolfcraft !), rien de grave quant à la fonction démonstrative de la maquette, mais pour son exposition ça fera un peu moins bien.





Résultat d'un chantier réfléchit un peu trop vite, je ne pouvais plus utiliser des pinces pour les deux derniers clins. J'ai donc entrepris de réaliser un autre chantier et de transférer la maquette dessus !  



La coque était déjà assez stable structurellement parlant.





Mais en fait ça n'a pas marché car les coupes ont commencé à se détacher de la quille... donc j'ai découpé un sapin de Noël dans mon premier chantier (c'est bientôt la saison) et j'ai reposé la maquette dessus. J'ai pu poser les deux avant-dernier clins mais je ne suis pas encore sûr pour la préceinte.

La suite de la maquette qui avance sans encombres.

J'ai pu posé la préceinte en passant les pinces par en dessous du "sapin de Noël".



La coque désormais complète, j'ai pu la détacher de la base du chantier. Les couples sont conservés pour maintenir la forme de la coque avant la pose des renforts structuraux : banc, goussets et pontage.



Un zoom sur l'étrave, les feuillures ne sont pas parfaite mais je les ai faites un peu à l'aveugle. En vrai j’aurai plus de place pour les réaliser précisément.



Pose du puits de dérive et du banc par la force brute, j'ai réalisé après que j'ai tout posé de travers   tans pis.



Toutes les pièces sont coupé précisément avec un gabarit papier, malgré tout il me faut beaucoup d'ajustement pour la pose. Peut être la coque se déforme ou ai-je manqué de précision ? Dans tout les cas à ce moment de la construction ce n'est pas trop dur d'ajuster.



Puis après avoir posé suffisamment de renforts j'ai enlevé les couples. Résultat : la coque est rigide et stable structurellement ! Ça sonne creux quand on tape dessus, seul les bords sont un peu mous mais il manque encore les goussets centraux et le plat bord qui devraient aider.





Voilà, il reste encore quelques goussets et le pontage avant avant de passer à un coup de peinture. Puis il faudra que je fasse les mannequins en pâte à modeler (il faut que je vérifie la densité de la pâte à modeler) avant de pouvoir passer au essais sur l'eau. Pour le moment la maquette valide l'aspect structurel de mon design. Il faut aussi que je pense à comment faire le gréement, mais c'est moins important.

Pour ce qui est de la construction échelle réelle, je suis encore en train d'investiguer sur le choix des matériaux. Notamment après avoir torturé une volige et vue ses faiblesses, je me tâte à faire l’entièreté de mon bateau en 2 panneaux contreplaqués seulement, un de 3.1x1.53m-15mm pour les clins, et un autre de 2.5x1.22m-18mm pour tout le reste avec notamment une demi quille coupé dans la masse. Pour les clins le nesting est plus que tendu ! (mais jouable ?   )

La maquette flotte !



En fait pas vraiment comme le montre la vidéo. La coque manque de stabilité à l'avant comme cela avait été remarqué par plusieurs connaisseurs. Il aurai fallu simuler des légers déplacement latéraux du centre de gravité pour s'en rendre compte dans les simulations. Du reste la maquette à montré qu'une construction à clins épais et sans membrures apporte une bonne solidité, mais il aurait fallu des efforts de malades pour courber les clins !



De toutes façon avant d'en arrivé là j’avais commencé à reconsidérer mon projet notamment pour faire un bateau solo moins encombrant et mieux adapté à l'usage que j'en ferai. Je suis en train de faire une nouvelle conception et je ne sais pas si j'aurai le temps d'en faire une maquette. Dans tout les cas la suite sera sur bateaux-bois.com !