Eye On Design : renverser de petits bateaux à moteur à grande vitesse

Les architectes navals peuvent prédire beaucoup de choses avec une grande certitude. Mais la mer est un maître d’œuvre imprévisible et il existe encore un certain nombre de domaines où il est difficile d’appréhender techniquement le problème.

La stabilité du bateau planant à grande vitesse est l’un de ces domaines.

La conception de la coque planante est incroyablement compliquée et le comportement dynamique est en fait plus difficile à prévoir que le comportement dynamique des avions.

(Laissez-moi le répéter : l’ingénierie aérospatiale (j’en suis un) est un terrain clos comparé à l’architecture navale).

Pendant ce temps, des milliers, voire des centaines de milliers, de coques planantes à grande vitesse de milliers de conceptions et de configurations différentes sont exploitées chaque jour. La plupart du temps, les choses vont bien, mais de temps en temps, un opérateur de coque planante à grande vitesse se retrouve à l’envers et parfois ne vit pas pour raconter l’histoire.

J’ai été appelé pour une douzaine de ces incidents et la cause complète ne peut être déterminée qu’occasionnellement. (Et divulgation complète; j’ai également conçu une coque planante qui a chaviré pendant les tests.)

Sans aucun doute, la vitesse est un facteur et souvent elle peut avoir quelque chose à voir avec la rotation du navire, mais cela ne répond pas à la question centrale de savoir s’il s’agissait d’un problème de conception, d’un problème d’opérateur ou d’un problème de maintenance.

J’ai eu affaire à des bateaux allant jusqu’à 45 pieds de longueur et aussi lents que 20 nœuds et d’après mon expérience, il y a eu les causes réalistes suivantes :

  1. Une conception qui s’écarte de l’état de l’art et n’est pas entièrement évaluée
  2. Un design qui, avec le temps, se modifie et devient instable
  3. Instabilités de force
  4. Utilisation du navire en dehors de l’enveloppe de performance « normale »
  5. Une conception intrinsèquement dangereuse, mais toujours construite

Il y a aussi une autre possibilité, qui est le manque de formation appropriée des opérateurs, mais c’est un argument de blanchiment puisque, dans mon évaluation de ces questions, personne n’a jamais été en mesure de définir une « formation appropriée des opérateurs ».

Techniquement, j’ai vu un certain nombre d’instabilités différentes qui ont entraîné des chavirages. Ils sont souvent liés à la configuration du navire.
Il y a le « déclenchement d’un bouchain », qui est une inversion soudaine d’un virage coordonné exécuté sur le bouchain intérieur vers le bouchain extérieur. Cela peut ne pas toujours entraîner un chavirage complet, mais peut être si violent que les occupants du navire seront gravement blessés à l’intérieur du navire ou seront éjectés du navire. J’ai vu des déclenchements de bouchains sur des coques modernes à gradins, des coques modernes en V profond, des coques modernes en V bas et même des semi-rigides modernes

Ensuite, il y a « l’accrochage de l’avant-pied », qui concerne les bateaux qui ont un avant-pied relativement profond, courent relativement à plat et attrapent l’avant-pied dans l’eau pendant un virage où cela devient un point de pivot qui fera tourner le bateau. Encore une fois, cela peut ne pas entraîner un chavirage complet, mais c’est assez violent et entraînera souvent des blessures graves et la mort. Ce phénomène peut se produire sur les bateaux de pêche à plat et a été bien étudié sur ces bateaux, mais peut également se produire sur d’autres coques planantes modernes. Le trébuchement et l’accrochage peuvent également se produire en combinaison les uns avec les autres, avec des résultats tout aussi dévastateurs.

La dernière catégorie que j’appelle « le roulement lent de la mort ». C’est à bien des égards le plus gênant et c’est simplement un cas où un navire commence un virage et continue de rouler vers l’intérieur du virage jusqu’à ce qu’il chavire. Étrangement, le roulement de la mort ne se produit pas nécessairement à pleine vitesse ou même à une vitesse inhabituellement élevée. Cela peut simplement se produire sur un navire qui fait son travail avec bonheur depuis des années et qui décide un jour de se retourner avec une charge normale à des vitesses modestes. J’ai vu ce phénomène sur des bateaux planants plus élancés, plus classiques, et surtout sur des conceptions rétro qui utilisent des moteurs plus puissants (et des hélices plus grandes) à des vitesses inférieures. Sur les bateaux de course, cela peut se produire à des vitesses plus élevées.

Pour en revenir à ma liste de causes de chavirage, l’option 5, une conception intrinsèquement dangereuse, est principalement liée à sa vitesse de pointe. Jusqu’à 30 nœuds (et disons plus de 24 pieds), on peut raisonnablement s’attendre à pouvoir acheter un navire qui reste sur ses pieds même lorsqu’il est manœuvré de façon erratique. Pendant ce temps, ce n’est un secret pour personne que n’importe qui peut acheter un bateau à moteur qui fonctionnera à plus de 80 nœuds et, à des vitesses de projectiles comme celle-là, on peut s’attendre à ce que les choses tournent mal lorsque les forces déstabilisatrices lèvent la tête laide. Dans ces chavirages, je soulignerai généralement qu’il faut s’attendre à des accidents de la même manière qu’il faut s’attendre à des accidents lors de la course de voitures.

Cela ne signifie pas que les navires à vitesse plus lente ne peuvent pas être intrinsèquement dangereux. La conception des bateaux à moteur n’est pas contrôlée de la même manière que la conception des voitures. N’importe quel Tina, Dick ou Harry peut « concevoir » un bateau à moteur à grande vitesse et le vendre au public. Et sur une mauvaise conception, 30 nœuds peuvent aussi sûrement tuer que 80 nœuds.

Les causes 1 et 2 sont un cas classique d’un concepteur ou d’un constructeur essayant de réaliser quelque chose en ajoutant un aileron intelligent, ou des marches de coque, ou en changeant le centre de gravité de la coque, ou en ajoutant de la puissance pour « améliorer » les performances. On peut le faire, mais de tels changements « nouveaux » nécessitent des tests approfondis. Étrangement, de tels tests approfondis se produisent rarement.

ABYC a fait un effort pour développer la méthode de test de performance H-26 pour les coques planantes, mais, jusqu’à présent, je n’ai pas encore rencontré de navire chaviré où de tels tests ont eu lieu, et, très franchement, je n’ai pas encore vu les résultats de tels tests sur n’importe quel bateau planant de production à grande vitesse.
Les tests ABYC sont un bon début et souvent ils peuvent aussi révéler la cause 3 ; forcer les problèmes d’instabilité. Les instabilités de force se produisent lorsqu’une hélice se ventile soudainement ou qu’un gouvernail devient inefficace dans certaines conditions. Ces problèmes seront toujours imprévisibles au stade de la conception et peuvent également se produire sous leur propre forme dans la conception des avions, ce qui explique en fait pourquoi les avions nécessitent autant de tests.

Il est peu probable que les tests ABYC identifient tous les modes d’instabilité, car certaines instabilités pourraient être l’interaction d’un certain nombre de variations subtiles qui ne se produisent pas pendant la séquence de test ABYC (changement de réglage des gaz pendant les virages ou configurations de chargement inhabituelles), mais si le bateau devient squirrelly à tout moment de son enveloppe de performance, le concepteur / constructeur peut soit modifier la conception, réduire la capacité de l’utilisateur à entrer dans cette partie de l’enveloppe de performance, soit fournir un avertissement clair de support de roue pour ne pas entrer dans cette partie de la enveloppe de performances.

Cet avertissement est similaire à l’avertissement de vitesse réduite fourni sur les panneaux de signalisation dans les virages sur les routes de campagne, ou à la partie Do-Not-Enter d’une enveloppe de performances d’un avion. Ceux d’entre nous qui ont utilisé des bateaux à moteur hors-bord ou hors-bord peuvent savoir ou non que dans le manuel du moteur, il y a généralement un avertissement comme celui-ci :

Ce comportement peut être décrit comme un crochet d’étrave à des vitesses plus élevées.

Pendant ce temps, dans l’industrie en général, les chavirages dus au déclenchement de l’échine sont souvent décrits comme ayant été causés par un virage serré alors que les moteurs sont coupés (proue vers le haut) et les moteurs doivent être rentrés (proue vers le bas) lors d’un virage serré.
Oui, ce sont des instructions contradictoires, et cela ne permettrait certainement pas à un utilisateur de comprendre comment faire fonctionner le navire.

Quoi qu’il en soit, je n’ai jamais vu aucun de ces avertissements sur le support de roue des bateaux à moteur à grande vitesse.

Par conséquent, il est impossible d’affirmer qu’un navire est exploité en dehors de son enveloppe de performance « normale » puisqu’aucune enveloppe de performance n’a été fournie.

Jusqu’à ce que l’industrie prenne ses responsabilités, effectue des tests appropriés et fournisse des avertissements raisonnables, blâmer le client n’a guère de sens.


  • Pour chaque chronique que j’écris, Maritime Reporter & Engineering News a accepté de faire un petit don à une organisation de mon choix. Pour cette colonne, je sélectionne l’American Boat and Yacht Council Foundation. Ils essaient de rendre les choses plus sûres.