Bateau — Catamaran d'exploration

Le bateau est le 4e véhicule de la flotte Fleet. Plateforme nautique pour le scouting de rivières (rapides, méandres, portages) avant descente en canoë, et captation au ras de l'eau pour le contenu.

Pivot : monocoque imprimé → catamaran démontable

La V0 envisageait un monocoque imprimé 3D en PETG (Phase 5 de la roadmap). Cette piste est abandonnée au profit d'un catamaran à pontons PVC + cadre aluminium démontable.

Aspect	Monocoque PETG	Catamaran PVC + alu (v1)
Étanchéité	Critique (un point de fuite = perte totale)	Pontons fermés par end caps, faisceaux exposés mais non immergés
Stabilité	Auto-redressement requis (CG bas + pont étanche)	Stabilité intrinsèque de la géométrie catamaran
Coût matière	~50 $CAD filament + temps impression	~415 $CAD pré-taxes (matériaux quincaillerie québécoise)
Démontage transport	Sections boulonnées + joints TPU	Tout hand-tightenable (étoiles + écrous papillon), aucun outil
Risque crash	Coque ruinée = reprint	Un ponton percé = remplacement 27 $ chez Home Depot
Sourcing	Imprimante locale	100 % big-box Québec (Home Depot, Rona, Amazon.ca, Fastenal CA)

Le catamaran est plus réparable sur le terrain (un ponton percé se remplace en grande surface) et plus portable (démontable en sticks linéaires qui rentrent à plat).

Architecture v1

Catamaran v1 — vue iso de l'assemblage complet. Rendu généré depuis le modèle build123d (catamaran.py).

Hiérarchie d'assemblage

flowchart TD
    Catamaran["Catamaran v1<br/>1700 × 1100 mm pont utile"]

    Pontoons["Pontons (×2)<br/>PVC SCH40 4&quot;<br/>2000 mm chacun"]
    EndCaps["End caps PVC (×4)"]

    Frame["Cadre aluminium<br/>tube 1&quot; × 1/16&quot; wall"]
    CrossBeams["Cross beams (×3)<br/>1400 mm<br/>x = -700, 0, +700"]
    Rails["Rails longitudinaux (×2)<br/>1700 mm<br/>y = ±450"]

    Saddles["Saddles PETG (×6)<br/>imprimés 3D<br/>1 par intersection cross × ponton"]
    UBolts["U-bolts M8 (×6)<br/>+ étoiles + rondelles<br/>fixent saddle au ponton"]

    CornerBolts["Boulons M6 × 80 (×6)<br/>+ écrous papillon<br/>fixent rails aux cross beams"]

    Catamaran --> Pontoons
    Catamaran --> Frame
    Catamaran --> Saddles
    Pontoons --> EndCaps
    Frame --> CrossBeams
    Frame --> Rails
    Saddles --> UBolts
    Rails --> CornerBolts
    CrossBeams --> CornerBolts

Dimensions principales

Élément	Valeur
Longueur pont	1700 mm
Largeur pont	900 mm (rails à y = ±450 mm)
Longueur pontons	2000 mm chacun
Diamètre pontons	4" PVC SCH40 (~114 mm OD)
Entr'axe pontons (centre à centre)	1100 mm
Nombre de cross beams	3 (à x = -700, 0, +700)
Hauteur pont au-dessus de l'eau	~190 mm (sommet ponton + groove saddle)

Source de vérité paramétrique : cad/parts/boat/catamaran/designs/v1.yaml. Toutes les pièces build123d (catamaran.py, frame.py, saddle.py) lisent ce YAML.

Cadre seul (sans pontons)

Cadre aluminium isolé — 3 cross beams 1400 mm + 2 rails longitudinaux 1700 mm, sticks de tube carré 1" × 1/16" wall.

Matériaux

Matériau	Usage	Justification
PVC SCH40 4" (IPEX BDS sewer)	Pontons	Stocké Home Depot Canada en 10 ft, étanche par design, robuste aux chocs
Aluminium carré 1" × 1/16" wall (Paulin 142-433)	Rails + cross beams	Léger, anti-corrosion, stocké en 8 ft chez HD
PETG impression 3D	Saddles (×6)	Forme complexe (groove pour tube + cavity pour ponton), localement imprimable
Acier zingué M6 / M8	Visserie	Étoiles M8 pour serrer pontons aux cross beams, écrous papillon M6 pour rails aux cross beams

Note de design v2 : épaisseur de paroi alu réduite de ⅛" à 1/16" (Paulin big-box disponibilité, suffisant pour charge utile gear non-habitée). Bouls d'angle M6 passés de 70 mm → 80 mm (Rona Reliable stocke 80, pas 70).

Assemblage tool-free

Saddle PETG — la pièce critique qui transfère la charge du cadre alu (cross beam carré 25 mm en bleu) au ponton PVC 4" (en gris). U-bolt M8 (noir) avec écrous papillon en bas.

1. Poser les pontons à plat, ajuster les end caps.
2. Pour chaque saddle (×6) : U-bolt M8 sous le ponton → saddle imprimé par-dessus → cross beam dans la rainure du saddle → rondelle + étoile M8 sur chaque jambe du U-bolt, serrage à main.
3. Poser les 2 rails longitudinaux sur les cross beams. Boulon M6 hex traverse rail + cross beam → écrou papillon dessous.
4. Démontage : inverse exact de la séquence. Aucune clé requise.

Coût et sourcing (v1)

Cible : tout le matériel disponible dans la province de Québec, idéalement en grande surface. Voir aussi parts-table.md pour la BOM complète à l'échelle flotte.

Catégorie	Détail	$CAD
Pontons PVC	2× tubes IPEX 4" × 10 ft (Home Depot)	54
End caps PVC	4× (Home Depot)	24
Stock alu	5× tubes Paulin 1"×8 ft (Home Depot)	160
Saddles PETG	6× imprimés (filament Amazon.ca)	42
U-bolts M8	6× (Fastenal Canada)	60
Étoiles M8	12× (Amazon.ca)	60
Rondelles M8	12× (Home Depot)	4
Boulons M6 × 80 mm	6× Reliable HBZM680MR (Rona)	5
Écrous papillon M6	6× (Home Depot)	7
Total pré-taxes		~416
TPS+TVQ 14,975 %		~62
Total TTC estimé		~478

Détail par retailer + SKUs vérifiés : cad/parts/boat/catamaran/exports/catamaran_cost_report.md + catamaran_cut_list.md.

Statut

• ✅ Design v1 figé (v1.yaml revision 2, 2026-05-13)
• ✅ CAD build123d complet : pontons, frame, saddles tous codés et paramétrés
• ✅ Export STEP + STL générés (cad/parts/boat/catamaran/exports/)
• ✅ BOM Québec costed avec SKUs Home Depot / Rona / Fastenal / Amazon.ca
• ✅ Cut list optimisée (first-fit-decreasing pour les sticks linéaires)
• 🟡 Procurement : pas encore commandé (priorité : Phase 1 aéronef)
• 🟡 Propulsion : choix moteurs/ESC marin à finaliser (cf. roadmap Phase 5)
• 🟡 Avionique : FC Matek + GPS + RX ELRS — réutilise la stack du rover (Phase 3)
• ⏳ Pré-flight : test de flottabilité par calcul + maquette mousse
• ⏳ Première mise à l'eau : eau calme (piscine ou lac) avant rivière

Propulsion (à finaliser)

Plan initial : 2× moteurs brushless marins + ESC, direction différentielle (pas de gouvernail). Le catamaran change de cap par différentiel de poussée gauche/droite — pattern qui se prête bien à ArduRover en config Boat.

Alternatives à évaluer : - Jet drives miniatures (style RC marine) — robustes en eaux peu profondes, pas d'hélice exposée aux roches - Hélices conventionnelles avec cage — plus efficace mais hélice exposée - Pods orientables (steering par rotation du pod entier) — direction sans différentiel mais plus de mécanique

Décision liée au sourcing (disponibilité Canada) et au test de portance réel.

Questions ouvertes

• Flottabilité réelle vs charge utile : 2× pontons 4" × 2000 mm SCH40 → calcul théorique de la masse maximale flottable à faire. Cible : ~10 kg payload (batterie + avionique + caméras + marge).
• Stabilité sous charge asymétrique : un pont 1700 × 900 mm est large mais une masse off-center pourrait faire piquer du nez. Tests à faire.
• Rigidité du pont : 1" × 1/16" wall sur 1700 × 900 — assez raide pour ne pas fléchir sous le pilote ou le payload ? Si non, monter l'épaisseur de paroi en v2 ou ajouter une cross beam.
• Résistance latérale des saddles + U-bolts : sous charge de vagues, le ponton ne doit pas glisser le long du cross beam. Tests pratiques requis.
• Étanchéité des pontons : end caps standard probablement adéquats (pression hydrostatique modeste), mais joint silicone à prévoir si infiltration.
• Avionique étanche : où loger le FC + GPS + RX ? Compartiment scellé style rover sur le pont central, ou pod dédié sur un ponton ?

Pourquoi le rover avant le bateau

Le bateau hérite massivement de la stack rover : - Firmware : même ArduRover (config Boat) - Avionique : même Matek H743-WING V3 + GPS + RX ELRS - Compartiment scellé : design dérivable directement du rover (compartment_base + lid + gasket TPU) - Photo-on-demand + relais MAVLink : pattern éprouvé sur le rover

Faire fonctionner le rover (Phase 3) d'abord = de-risquer le bateau (Phase 5) sans coût de coque imprimée perdue dans une rivière.

Décisions tranchées

• Forme : catamaran 2 pontons (pas de monocoque imprimé)
• Pontons : PVC SCH40 4" × 2000 mm, end caps standards
• Cadre : tube alu 1" × 1/16" wall, 3 cross beams + 2 rails
• Assemblage : 100 % hand-tightenable, démontage sans outil
• Sourcing : tout en grande surface québécoise (Home Depot, Rona, Amazon.ca, Fastenal)
• Direction : différentiel par 2 moteurs (pas de gouvernail), config ArduRover Boat
• Avionique : réutilise la stack rover/aéronef Fleet