Flyboard : de la simulation numérique à la propulsion dans les airs

Analyse de systèmes, amélioration de process, optimisation de variables… L’utilisation de la simulation numérique mène à l’innovation dans bien des domaines. Le Flyboard développé par Franky Zapata n’y fait pas exception. Décryptage. 

A l’occasion du défilé du 14 juillet 2019, placé sous le signe de l’innovation, un homme volant, juché sur une plateforme propulsée par cinq réacteurs à jet d’air, survole la place de la Concorde, fusil à la main. Un spectacle futuriste à plusieurs dizaines de mètres du sol, devant des spectateurs et téléspectateurs stupéfaits. Moins d’un mois plus tard, le 4 août, c’est cette fois la Manche que Franky Zapata traverse sur son Flyboard Air, engin volant de son invention.

 

Financé à hauteur de 1,3 million d’euros par l’armée française, cet engin de 25 kg, fonctionnant grâce à du kérosène contenu dans un sac à dos de 35 kg, peut atteindre 150 mètres de hauteur. Disposant de dix minutes d’autonomie – lors de sa traversée de la Manche, Franky Zapata avait ravitaillé sa machine à mi-chemin sur un bateau – le Flyboard Air peut voler à la vitesse maximum de 190 km/h.  

Plus vite et plus haut grâce à la simulation numérique

Ancien champion du monde de jet-ski, ce Marseillais, autodidacte de 42 ans, avait imaginé un autre concept en 2011. Une sorte de planche qui s’élevait dans le ciel, propulsée par la pression de l’eau à l’aide d’un tuyau relié à une turbine de jet-ski. Le premier Flyboard était né. Il s’est déjà vendu à plus de 15 000 unités dans le monde entier. Un engin volant dont toutes les variables – écoulement interne, poussée verticale, angle des jets – ont été analysées et optimisées. Notamment grâce à la simulation numérique. 

Franky Zapata nous avait sollicité afin de tirer le maximum de la source d’énergie de ce Flyboard pour aller plus vite et plus haut et minimiser la consommation énergétique des systèmes, 

se souvient Karim Loueslati, fondateur et dirigeant d’EUROCFD, bureau d’ingénierie basé à Belfort, spécialisé en simulation numérique pour les industriels. Nous avons alors travaillé sur l’optimisation des buses d’échappement, d’où sort l’eau du Flyboard, afin de les rendre plus hydrodynamiques.

32 % d’augmentation de l’efficacité hydrodynamique

Le comportement du Flyboard en vol a été simulé, permettant ainsi à Franky Zapata de ne pas réaliser lui-même tous les tests physiques, très contraignants. Avec, pour résultat, une amélioration du design produit mais surtout une augmentation de l’efficacité hydrodynamique de 32 %. Des performances obtenues grâce notamment à des outils tels que le logiciel de simulation Simcenter STAR-CCM+ de Siemens. Une solution multiphysique complète pour la simulation de produits et de conceptions dans des conditions réelles. 

 

« Sur le projet Flyboard, le logiciel Simcenter STAR-CCM+, que nous utilisons depuis 2008 et dont la phase de pré-processing en maillage (mise en œuvre du modèle numérique) est très performante, nous a permis d’analyser le design existant puis de l’optimiser », ajoute Karim Loueslati, dont l’entreprise, EUROCFD, utilise la simulation numérique pour des industriels de secteurs très variés (simulation de houle sur des navires de croisière, de ventilation d’air dans des centrales nucléaires, de refroidissement de systèmes à l’intérieur des prochains TGV…). 

L’utilisation de telles solutions augure un gain de temps non négligeable dans la période actuelle où les services d’ingénierie en simulation numérique doivent faire face à de nombreuses délocalisations. « Nous avons en effet tout intérêt à rechercher l’efficacité sur les compétences mais aussi sur les outils utilisés », confirme Karim Loueslati. Avec toujours le même objectif : optimiser des produits toujours plus innovants qui dépassent les attentes des clients. Une ambition qui caractérise tous les projets de Franky Zapata. Son prochain prototype ne dérogera pas à cette règle…

Janvier 2021

Fondée en 2005 par Karim Loueslati et Alvaro Hernandez, tous deux docteurs ingénieurs, EUROCFD s’est rapidement développée et étoffée d’une équipe d’experts en simulation numérique.

 

Son expertise est reconnue dans les différents domaines industriels tels que : l’énergie, l’aéronautique, le nucléaire, le naval, la pétrochimie et le transport. Au fil des années l’entreprise s’est diversifiée et propose, entre autres, des études multi-physiques et un accès à sa puissance de calculs.

EUROCFD a décidé d’investir dans son propre Centre de Calculs HPC (High Performance Computing) pour assurer son indépendance et la sécurité des données.

Abonnez-vous à la newsletter

Restez à jour à tout moment : ce que vous devez savoir sur la transformation numérique au sein des infrastructures et des industries.