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Technologie iQ

iQ Technology®

Conception intelligente des voiles par Quantum Sails

Quantum Sails a élevé l'art et la science de la fabrication de voiles à un niveau supérieur, aboutissant à des formes et des structures de voiles les plus rapides et les plus efficaces possibles. Cette technologie, appelée iQ Technology, est tout simplement le système de conception le plus intelligent de l'industrie pour la fabrication de voiles à membrane.

Alors que certaines entreprises s'appuient sur des outils standardisés, la technologie iQ de Quantum est une approche entièrement intégrée et exclusive, perfectionnée depuis plus de 25 ans par des personnes possédant une connaissance et une expertise approfondies de la voile et de la complexité des structures techniques. La technologie iQ intègre des méthodes de conception et de fabrication de pointe ainsi que des essais en mer dans un processus systématique qui garantit des performances, une cohérence et une répétabilité exceptionnelles des voiles.

À l'aide d'une modélisation 3D informatisée, de calculs mathématiques complexes et de tests virtuels, les dessinateurs de Quantum commencent par analyser chaque élément des performances aérodynamiques et des exigences structurelles d'une voile à membrane. Les spécifications de construction précises du modèle de voile perfectionné sont ensuite transmises à l'équipe de fabrication, où les voiles sont fabriquées selon des procédures de fabrication méticuleuses, avec des tolérances mesurées en millimètres. Aux niveaux les plus exigeants de ce sport, les performances sont encore optimisées grâce à une validation et un perfectionnement rigoureux sur l'eau.

La technologie iQ est à la base de la fabrication de toutes les voiles Quantum. Les navigateurs qui choisissent les voiles Quantum peuvent être fiers de savoir que leurs voiles sont fabriquées selon les mêmes normes élevées et les mêmes méthodes de fabrication que celles développées pour les voiles haut de gamme Fusion M® de Quantum, utilisées dans les environnements les plus exigeants. Notre investissement dans la technologie est motivé par notre ambition d'offrir une meilleure expérience de navigation à tous nos clients, quel que soit leur niveau.

  Étude de cas sur la technologie iQ

Dessin

L'équilibre entre la pression aérodynamique et la tension de surface, problème classique en ingénierie appelé aéroélasticité, détermine la forme optimale d'une voile. Les dessinateurs de voiles Quantum relèvent ce défi à l'aide de calculs informatiques de dynamique des fluides (CFD) pour évaluer les forces aérodynamiques et d'analyses par éléments finis (FEA) pour évaluer l'élasticité. La première étape consiste à déterminer la forme de la voile.


Forme de la voile

À l'aide de notre propre programme de conception 3D, des spécifications a jour des bateaux et de notre vaste base de données sur les types de bateaux et de voiles, nous définissons la taille et la géométrie de la voile, puis créons un moule. Des outils d'édition sophistiqués permettent d'atteindre les plus hauts niveaux de précision et de raffinement.

Analyse aérodynamique

À l'aide d'un prototype virtuel de la forme de la voile et de calculs informatiques de dynamique des fluides (CFD), les dessinateurs calculent et visualisent les forces aérodynamiques, les angles et les vitesses du vent, ainsi que la répartition de la pression de chaque côté de la voile. Les images et les données obtenues permettent de prédire les performances.

Analyse structurelle et cartographie des fibres

À l'aide de l'analyse par éléments finis (FEA), les dessinateurs Quantum visualisent les points de flexion et de vrillage de la voile, ainsi que la répartition des contraintes et des déformations au sein de la membrane. La voile virtuelle est fixée à un modèle de gréement qui tient compte des propriétés du gréement courant et du gréement dormant, ainsi que de la rigidité longitudinale et transversale. Les données obtenues grâce à des essais internes sur les matériaux sont ajoutées à l'équation afin d'évaluer les effets des différents types, quantités et emplacements de fibres, ce qui permet d'élaborer une carte personnalisée des fibres.

L'intégration de la modélisation 3D, de la CFD et de la FEA permet aux dessinateurs d'évaluer et d'affiner différents éléments de la conception de la voile, afin d'obtenir la taille, la forme, la structure, le type de fibre et la disposition des fibres optimale pour le produit fini. L'expertise de Quantum dans l'utilisation de ces outils est particulièrement précieuse lorsqu'elle est appliquée aux grands voiliers, qui présentent des défis uniques en raison de la répartition variable du poids et des charges importantes.

Optimisation des performances

Lorsqu'ils collaborent avec des équipes de conception de bateaux, les dessinateurs Quantum utilisent également un programme de prédiction de vitesse (VPP) pour évaluer l'impact d'une voile sur les performances d'un bateau dans différentes conditions de vent en reliant les performances aérodynamiques aux performances hydrodynamiques, c'est-à-dire en équilibrant les forces de la coque et de la voile. L'impact de la position du gréement, de la quête, de la gîte, de l'angle du gouvernail et d'autres variables peut être modélisé et évalué. Inversement, la forme des voiles peut être optimisée en fonction des caractéristiques de la coque de modèles spécifiques.

Fabrication

Les voiles membranes Quantum sont fabriquées dans des ateliers de production récents à la pointe de la technologie, à l'aide de méthodes techniquement avancées développées par l'entreprise au cours de la dernière décennie pour la lamination et la mise en forme de la membrane. Des normes écrites pour chaque détail du processus de finition garantissent les plus hauts niveaux de qualité et de fiabilité. Quantum entretient des liens avec des partenaires industriels et universitaires à travers le monde dans le cadre de son engagement à améliorer continuellement la qualité, la cohérence et l'efficacité de sa production.


Lamination

La membrane est un stratifié composé d'un champ de fibres personnalisée prise en sandwich entre deux feuilles de film Mylar® très fin. Les voiles membrane Quantum sont conçues avec plus de fibres transversales dans la base que les autres marques de voiles, ce qui crée une structure plus efficace, plus facile à régler grâce à une plage de vent efficace plus large, une durabilité accrue et un meilleur maintien de la forme.

Pour créer le laminé, les fibres sont déposées sur le film de base selon une disposition personnalisée, conformément aux spécifications de dessin. Pendant l'application, l'excès de colle est retiré des fibres afin d'éviter la saturation, de minimiser la fragilité et d'obtenir le meilleur rapport résistance/poids possible. Une fois la couche supérieure du film en place, un processus de mise sous vide est utilisé pour « rétracter » le film autour des fibres. Les couches sont ensuite fusionnées à l'aide d'une chaleur infrarouge et d'une pression de six à huit tonnes pour thermo durcir les adhésifs. Ce procédé exclusif comprime l'adhésif jusqu'à obtenir la couche la plus fine possible et induit une polymérisation (une structure moléculaire « réticulée ») qui produit une membrane quatre à cinq fois plus résistante qu'un laminé collé à l'aide d'une méthode traditionnelle à chaud.

Mise en forme après durcissement

Grâce à une amélioration considérable par rapport aux anciennes méthodes de mise en forme utilisées par d'autres fabricants de voiles, les voiles Quantum sont d'abord laminées par sections, puis découpées, mise en forme et assemblées en une membrane finale d'une seule pièce avant que les larges coutures et la courbe du guindant ne soient soigneusement mesurées au millimètre près, garantissant ainsi une grande précision. Les progrès réalisés dans les techniques de lamination et de couture ont permis d'éliminer efficacement les défaillances des coutures et le délamination. Ce processus rigoureux de lamination et de mise en forme permet d'obtenir des formes plus précises, exceptionnellement durables et reproductibles à l'infini, avec un rétrécissement ou une distorsion infinitésimaux.

Vérification

 

Le programme de TP52 Quantum Racing, qui participe chaque année au circuit 52 Super Series, est une plateforme permettant de valider les avancées technologiques. Ce circuit de course, avec un équipage professionnel et plus de 200 heures de navigation au cours de la série dans toutes les conditions de vent et de mer possibles, offre le moyen le plus contrôlé de collecter des données, de vérifier les objectifs de performance et d'identifier les domaines à améliorer. Pour les équipes de course qui cherchent à optimiser les performances de leurs voiles Quantum, ce processus de test et de vérification peut être reproduit, offrant ainsi un avantage avéré.

La technologie iQ apporte les connaissances, l'expérience et les meilleures pratiques qui sont appliquées à la fabrication de toutes les voiles Quantum. Notre investissement dans la technologie est motivé par notre ambition d'offrir une meilleure expérience de navigation à tous nos clients, quel que soit leur niveau.

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