Lignes d'eau...

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Lignes d'eau...

Message  lili.marlen3945 le Mar 11 Sep 2018 - 3:24

Bonjour à tous,

Dans mes pérégrinations de modélisme naval, depuis quelques années, je lis à peu près tout ce qui me tombe sous la main afin d'en connaître le plus possible.  Déformation professionnelle d'enseignante, faut croire! Smile
Et bien sûr, je fini toujours par en apprendre davantage, et c'est probablement le plus fascinant dans le domaine.
En général, je garde mes apprentissages pour moi, considérant qu'ici, vous devez probablement déjà tout savoir.  Du moins, est-ce l'impression que ce site professionnel donne, d'emblée.  De plus, comme l'écriture a toujours été l'une de mes marotte (entre mille!) je ne voudrais surtout pas écrire ici un "roman" qui vous tiendrait loin du modélisme d'arsenal, car j'avoue que lorsqu'on "s'injecte" une première dose, les suivantes, on les attends avec impatience! lol!

Cependant, aujourd'hui, je fais un accroc à cette belle règle que je me suis fixée, car je crois que ma découverte en vaut le détour : feuilletant de façon numérique un livre de la BNF (Gallica) dont voici la notice bibliographique :

FLATCHAT, Eugène., Navigation à vapeur transocéanienne, Paris, Librairie polytechnique de J. BAUDRY, 1866, 130 p.

J'ai découvert que les fameuses lignes d'eau qui nous sont si précieuses dans le montage de nos bateaux de tout acabits ne sont pas seulement des lignes imaginaires, comme je le croyais depuis, mais elles ont été mises là -- si j'ai bien compris, sinon corrigez-moi -- pour représenter la ligne de flottaison du bateau en question à différentes  conditions de son chargement et autre : le plan des lignes d'eau (planche 8 dans le livre) du "Clipper en bois SCHOMBERG" indique à titre d'exemple la cinquième ligne d'eau (LE) est la ligne de chargement; la seconde est la LE au lancement du navire (donc probablement vide de tout apparaux, drome, accastillage, armement, etc); la troisième LE a à voir avec le "lest" (la définition de la page en question est très basse, donc il est difficile de lire quoique ce soit).  
Je ne croyais vraiment pas que ces lignes avaient une utilité autre que celle des plans!...  

En espérant ne rien briser des droits d'auteurs de ce livre -- le cas échéant me prévenir je la retirerai -- j'insère ici la page en question.



Voilà donc pour mes découvertes...  Sur ce, bonne continuation!
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Re: Lignes d'eau...

Message  Bleu Marine2 le Mer 12 Sep 2018 - 9:34

Bonjour,

Il est normal que la ligne d'eau correspondant à la flottaison en charge soit représentée. C'est généralement la "10H" du plan. Les autres lignes d'eau sont équidistantes entre la 0H (fonds) et la 10H.

En revanche, il n'est pas classique de représenter la flottaison "sur lest" (navire sans cargaison, lesté pour assurer sa navigabilité) ou "au lancement". Il n'y a d'ailleurs pas de raison pour que l'assiette dans ces deux conditions soit systématiquement la même qu'en charge et que les flottaisons soient parallèles.

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Flottabilité

Message  lili.marlen3945 le Jeu 13 Sep 2018 - 2:54

Bonjour Bleu-Marine2,

Je ne suis pas très familière avec la physique des fluides, quoique j'ai commencé à lire sur le sujet depuis quelques temps (je suis en train de traduire en français la Commission d'enquête Britannique sur le naufrage du Titanic, et j'ai dû chercher de l'information concernant les francs-bords, et une chose en amenant une autre, je me suis retrouvée à devoir potasser le sujet) mais ma question à ton post est : en quoi la flottaison longitudinale est-elle changée que le navire soit en déplacement lège ou en port en lourd ? Car j'avais cru comprendre qu'un changement du centre de gravité -- du moins sa position sur l'axe -- n'affectait que la stabilité transversale du navire, ce qui provoquerait une gite, mais j'ignorais que ça pouvait affecter de la même façon la stabilité longitudinale, de là ma question.

Aussi, je me demandais s'il y avait moyen de déterminer la ligne de flottaison sur un plan transversal où il n'y en a pas ? J'avais lu quelque part que c'était toujours la cinquième ligne d'eau qui était la LF, mais parfois il faut se méfier de ce qu'on lit sur le web...

En te remerciant, à bientôt!
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Re: Lignes d'eau...

Message  Fred P. le Jeu 13 Sep 2018 - 9:20

Bonjour,
Il est bien évident que la position de la cargaison (et sa masse volumique) influe sur la pente de la flottaison, et même sur la flèche de la quille.
Si on charge 10m3 de plomb à l'arrière et 10m3 de plumes à l'avant, le navire sera cabré. S'il est trop chargé aux extrémités ou au centre, il va fléchir. C'est à cela que servent les graduations qui se trouve sur la coque (sur l'étrave, sur l'étambot et au maître couple). On peut ainsi vérifier que le chargement est bien réparti sur la longueur. Bien sûr, il faut aussi veiller à sa répartition en largeur et en hauteur car ça a une influence statique et dynamique, ainsi qu'au bon arrimage (c'est un mauvais arrimage de la cargaison qui a causé le naufrage du Pamir), mais on s'éloigne ici du sujet sur les lignes d'eau.
Au lancement du navire, il s'agit d'une coque vide, sans gréement, sans lest et sans armement (au sens large). Par exemple, il n'y a pas toutes les ancres lors du lancement et les ancres ça pèse lourd, surtout avec leurs chaînes en plus ! Donc il n'y a pas de raison que la flottaison au lancement corresponde à une ligne d'eau.
Amitiés.
Fred
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Re: Lignes d'eau...

Message  Bleu Marine2 le Jeu 13 Sep 2018 - 9:47

Bonjour LiliMarlen,

Vaste sujet...

1 - Commençons par une observation intuitive. Je suis dans un canot, assis au milieu du banc central. Admettons que le canot n'ait alors pas de gite ni d'assiette. Si je me déplace latéralement, le canot prend de la gite (et peut-être de l'assiette, selon les formes). Si je vais m'asseoir sur le banc avant, le canot prend de l'assiette.

Pourquoi : simplement, lorsque le centre de gravité de l'ensemble canot+passager se déplace, le centre de carène se déplace en conséquence pour rester sur une même verticale que le centre de gravité, aussi bien en longitudinal qu'en transversal. Le navire est beaucoup plus stable en longitudinal qu'en transversal, bien sûr, mais un déplacement (ou embarquement) de poids a cependant une influence.

2 - Pourquoi l'assiette peut-elle varier avec le chargement ?

Prenons par exemple un cargo moderne à machine arrière. Le centre de gravité de la cargaison est sur l'avant du centre de gravité du navire lège, compte tenu de l'emplacement des cales. A pleine charge, par conception, le navire aura une assiette nulle, ou aussi réduite que possible. Ce qui permet le maximum de port en lourd pour un tirant d'eau donné.

Déchargeons la cargaison. Le centre de gravité est maintenant celui du navire lège. Le navire prend une assiette positive. Ce qui n'est d'ailleurs pas une mauvaise chose pour l'immersion de l'hélice, mais doit être limité pour garder des qualités nautiques convenables. On va lester (ballaster) le navire, préférentiellement à l'avant, en remplissant notamment le pic (peak) avant.

3 - La normalisation des plans de forme...

Aux époques anciennes chères à ce forum (XVIIe et XVIIIe siècles) : pas de normalisation. En me référant aux plans de frégates publiés par J. Boudriot :
- les lignes d'eau sont tracées essentiellement pour la carène (œuvres vives).
- On trouve 5, 6, 7, 8... lignes d'eau pour la carène, ligne de base comprise.
- Les lignes d'eau ne sont généralement pas légendées. Mais une indication intéressante sur le plan de la "Médée" : ligne de charge et du fort ( fort : il est en effet pertinent d'avoir une ligne d'eau à l'emplacement le plus large de la carène).

A l'époque moderne, en France, réf. Cours de Statique du navire, R. Francès, ENSTA 1973 :

"L'horizontal

Projection sur le plan horizontal des "lignes d'eau" (sections horizontales de la carène). Pour le plan horizontal, il faut évidemment définir un plan horizontal de référence qui est en général, pour les navires de commerce, le plan parallèle au fond de la quille (base ou base line), pour la Marine nationale le plan de flottaison au déplacement moyen d'essais (ou au déplacement prévu comme tel lors de la conception du navire). Il en résulte que les bâtiments de guerre ont en général une assiette positive sur le plan des formes. C'est la "différence du plan".

Dans la Marine nationale, on numérote les lignes d'eau de 0.H (plan horizontal qui passe par le point le plus bas du couple 10) à 10.H (flottaison au déplacement moyen d'essais) [...]

Dans la Marine marchande, on préfère en général utiliser des lignes d'eau régulièrement espacées de mètre en mètre et numérotées par leur cote au-dessus de la ligne d'eau 0 (fond de la quille) : la 14 H (ou WL 14) est à 14 m au-dessus de la 0 H."

4 - Comment retrouver la flottaison en charge ?

Si on connait le tirant d'eau en charge et l'échelle du plan, c'est immédiat...

Si on connait le déplacement en charge D (et non le port en lourd), il n'y a plus... qu'à calculer le volume de carène V pour différentes lignes d'eau, pour obtenir D = ώ V  
avec ώ : densité de l'eau de mer (1,025 pour les français).

Bleu Marine2

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