Goélette Cardabela/Le grand livre technique de la goélette Cardabela

Contenus

• Les leçons de la navigation
• Collection des livrets techniques de la goélette Cardabela
• Tests de capacité des batteries d'accumulateurs
• Les batteries d'accumulateurs
• Index des sections de tous les articles

Les leçons de la navigation

La goélette Cardabela

Les leçons de la navigation

Éditeur : Goelette Cardabela

 

Contenu

   Après la construction - L'entretien
   Après la construction - La navigation
   Après la construction - La cuisine à bord

 

Après - L'entretien

Un livre de Wikilivres

Éditeur : Goelette Cardabela

La Goélette Cardabela

Après la construction
L'entretien

Collection des livrets techniques de la goélette Cardabela

Ce livret est un peu destiné à mes enfants pour qu'ils prennent bien soin de la goélette Cardabela

L'entretien d'un navire, quel qu'il soit, est une préoccupation constante.
On peut limiter cet entretien par une mise à terre à condition d'avoir nettoyé et vidangé tout ce qui pourrait se détériorer, en particulier l'eau stagnante du compartiment moteur et des réservoirs.
En mer, le bon fonctionnement du moteur garantit de la vie de l'équipage, pour cela il mérite toute notre attention.

À l'intérieur :

• Le moteur devrait fonctionner tous les 15 jours, surtout en été.
  
• Les batteries devraient être vérifiées tous les trimestres. Elles ne doivent jamais être complètement déchargées. (> 11,4 volts) Le chargeur de batteries devrait stabiliser la tension autour de 13,2 volts.
• Les pompes de cale doivent être éprouvées régulièrement et vérifiées dès que des salissures apparaissent.
• Le désalinisateur doit être impérativement nettoyé et rincé après chaque saison et utilisé quasiment chaque jour dès sa remise en service.
  

À l'extérieur :

• La coque doit être carénée chaque année avant l'été et en permanence sous les tropiques.
• Le pont doit être impérativement nettoyé des moisissures qui le noircissent.

Entretien du moteur

Il est impératif de se conformer aux recommandations d'entretien du moteur. Effectuer les vidanges régulièrement et renouveler l'huile conformément aux indications du constructeur. L'huile oxydée n'est pas un bon lubrifiant.

Le niveau d'huile des inverseurs doit être très surveillé ! Penser à toujours avoir une réserve d'huile suffisante pour mettre à niveau.

À flot

Entretien hebdomadaire :

Pour maintenir le moteur en bon état de marche il faudrait le faire tourner en moyenne tous les 15 jours; 8 jours en été, entre 21 et 28 jours en hiver. Il est nécessaire de faire monter la température du coude d'échappement pour éviter l'encrassage et maintenir l'intérieur du coude au sec après l'arrêt du moteur. Si le cache du coude est détérioré il faut impérativement le remplacer pour maintenir le turbo au sec côté coude d'échappement.

Avant tout démarrage :

De façon générale.

1. Vérifier qu'il n'y a pas de trace d'huile sous le moteur et sous l'inverseur. Dans le cas contraire vérifier les niveaux d'huile et nettoyer sous le moteur.
2. Vérifier l'aspect général : corrosion, fuites d'eau sur l'échappement et sur le circuit de refroidissement interne, notamment les connexions au chauffe-eau, arbre d'hélice et sortie d'étambot, etc.
3. Vérifier le niveau de carburant !
4. Vérifier l'état de charge de la batterie de démarrage au voltmètre ou, sur certaines batteries, à l'indicateur de charge qui devrait être vert.
5. Démarrer le moteur : normalement les vannes sont ouvertes pour éviter les corrosions par défaut d'oxydant ainsi que des dépôts calcaires. Toutefois on ne jettera pas la pierre au capitaine qui préfère fermer les vannes, mais dans ce cas il est impératif de diminuer les temps entre les maintenances. Si l'évacuation de l'eau d'échappement moteur est très odorante il faut se poser les bonnes questions ...
6. Faire tourner en régime lent pendant 5 minutes,
   
   De façon particulière pour la goélette Cardabela :
7. Mise en température accélérée du moteur : Enclencher l'inverseur en marche avant et augmenter le régime moteur, sous la limite de démarrage du turbo, 1 300 à 1 400 tr/min . Laisser chauffer le corps du moteur pendant 5 minutes.
   Note : Ce point doit être évité si l'hélice est très encrassée ou si le moteur produit une fumée noire.
8. Mise en température du moteur et faire fonctionner le tubo-compresseurs : Mettre l'inverseur au point mort et faire tourner le moteur jusqu'à enclencher le turbo entre 2 000 et 2 200 tr/min pendant, dix ou quinze minutes afin que le moteur prenne sa température d'équilibre. Surveiller la température du coude d'échappement. La sonde modifiée du Watching-Man doit être placée à l'intérieur du cache-coude d'échappement. La bonne température est obtenue lorsque la température du coude n'augmente plus et est entre 60°C et 100°C.
9. Enclencher l'inverseur en marche avant et augmenter le régime pour le faire tourner, au plus à son régime de croisière (1 900 à 2 000 tr/min avec l'hélice actuelle) pendant plusieurs minutes et continuer à surveiller la température du coude d'échappement jusqu'à 100°C.
   Arrêter immédiatement si il y a des fumées noires.
   Remarque pour Cardabela, avec l'équipement actuel (depuis l'installation du moteur en septembre de l'année 2007), le moteur ne peut pas dépasser les 2 350 tours/min en statique. Cela correspond à un effort sur l'hélice d'environ 1 000 kgf.
10. Noter sur le livre de bord le régime maximum en statique ; Augmenter le régime moteur jusqu'à son maximum, pendant quelques secondes, inverseur embrayé, puis ralentir doucement jusqu'au minimum et débrayer l'inverseur. Ceci permet d'avoir une idée de l'encrassement de l'hélice, avec une valeur de 2 200 tr/min en statique l'hélice est déjà très encombrée.
    Remarque pour Cardabela; si le régime moteur ne peut pas dépasser 2 000 tr/min et fait de la fumée noire à l'échappement, ralentir et débrayer l'hélice immédiatement, il faut impérativement nettoyer l'hélice car la navigation serait impossible. En cas de fumée noire, rincer l’échappement avec l'inverseur débrayé avec et une vitesse de rotation du moteur à 2 200 tours/min pendant quelques minutes.
11. Pour terminer, laisser tourner quelques minutes au ralenti pour rééquilibrer les températures du corps moteur (5 minutes minimum au ralenti). Finir par une vitesse de rotation élevée pendant quelques secondes pour évacuer les éventuels résidus pouvant encombrer le turbo.
12. Arrêter le moteur ; noter l'heure moteur dans le cahier de bord. Couper la batterie de démarrage moteur. (Refermer les vannes s'il y a lieu !)

Entretien annuel :

Vanne de rinçage d'un moteur marin, montée sur le filtre d'eau de mer.

1. Changer l'huile moteur en cas d'utilisation intensive (long voyage)
2. Rincer abondamment et remplir le circuit de refroidissement avec de l'eau douce pour un arrêt de longue durée.
3. Remplir avec un mélange d'antigel ou anti-corrosion avant un hivernage.
4. Attention à la température du coude d'échappement qui doit être élevée lors de ces deux dernières interventions.

Tous les 4 ou 5 ans :

Cet entretien est souvent effectué par un technicien spécialisé.

1. Renouveler le liquide de refroidissement. (Voir #Annexes)
2. Démonter et nettoyer le coude d'échappement. (Le changer après 12 ou 16 ans d'usage)
3. Démonter l'échangeur thermique, le tremper dans l'acide chlorhydrique pendant 20 minutes, puis dans de l'eau savonneuse (passivation)
4. Changer le bloc de la turbine d'eau de mer.

À sec

A sec s'entend hors d'eau, au carénage ou en hivernage.
Au carénage :

1. Contrôler et graisser le presse étoupe de l'étambot. Vérifier le serrage des boulons de l'accouplement.
2. Changer la turbine en caoutchouc de la pompe d'eau de mer, au minimum à chaque vidange d'huile moteur.
3. Vérifier l'état du liquide de refroidissement. Il devrait être changé tous les deux ans, selon fournisseur. Attention à la nature du liquide; certains liquides ne sont pas recommandés si le chauffe-eau est connecté avec certains tuyaux (blanc intérieur et bleu extérieur par exemple). Les liquides de refroidissement, 4 saisons, peuvent être très agressifs.
4. Vérifier l’alignement du moteur (si possible), resserrer les fixations du moteur au moins une ou deux années de suite après une intervention sur ces fixations.
5. Contrôler les colliers de fixation des tuyauteries et des câbles électriques.

En hivernage (hors d'eau) : Avant l'hivernage

1. Vider toutes les tuyauteries et contenants.
2. Vider le liquide de refroidissement.
3. Démonter la turbine d'aspiration d'eau de mer.

Remise en service :

1. Remonter une turbine d'eau de mer neuve ou l'ancienne si elle est en TRÈS BON ÉTAT.
2. Remplir le corps du moteur avec du liquide de refroidissement neuf.
3. Procéder comme Au Carénage

Entretien des batteries

Les batteries automobiles (dites batteries de démarrage) sont prévues pour fonctionner de 4 à 6 ans. Elles sont fortement mises à l'épreuve par des courants importants de plusieurs centaines d’ampères au démarrage des moteurs. Elles sont nettement plus vulnérables que les batteries de service qui peuvent avoir des durées de vie deux fois plus longues (de 8 à 12 ans, voire plus). Il faut constamment surveiller la tension aux bornes de ces batteries. Il est rare que l'on ait à vérifier l'acidité des batteries actuelles (2011) ; on a souvent un petit indicateur, vert pour une bonne acidité et qui devient progressivement rouge lorsque la batterie est hors d'usage. Une batterie classique au plomb complètement déchargée à 10,8 volts peut être considérée comme « morte ».

Batterie au plomb Tout savoir sur la batterie au plomb (Wikipedia)

Test capacitif des batteries Ce qu'il faut savoir pour tester les batteries avant de partir en voyage. (batteries Pb, Pb-Ca, AGM etc.)
Quand on ne sait pas faire, mieux vaut changer les batteries à dates régulières.

Pour un tiré à part du livret : « Batteries d'accumulateurs pour la plaisance »
Batterie d'accumulateurs/Version imprimable (Wikilivres)
Couverture du livret « Batteries d'accumulateurs pour la plaisance » (Wikilivres)

Entretien du désalinisateur

Les désalinisateurs sont chers à l'achat et à l'entretien.
L'entretien manuel des désallinisateurs est assez complexe. Il existe maintenant des systèmes complètement automatisés.
Les produits d'entretien restent chers.

La notice en exemple a été traduite de l'américain. http://tramontane34.free.fr/pub/DocSpectraTraduite.pdf
Cette notice permet de réfléchir à l'utilité de monter un tel appareil très coûteux en énergie, cependant on peut en avoir un besoin absolu à bord.

Entretien du pont

Le pont est très exposé aux intempéries. L'action combinée du soleil et de l'humidité font se développer des bactéries et des champignons qui noircissent le bois. Parfois le vent dépose de la terre et les mousses s'y développent. Le pont, en conséquence, doit être surveillé et régulièrement nettoyé.

Entretien du teck

Le teck se nettoie à l'acide oxalique. Il est nécessaire de bien rincer et de prendre des précaution pendant l'utilisation de cet acide.

On peut aussi nettoyer le teck au projecteur d'eau sous pression allégée, ou le poncer. On entretient ce bois avec une l'huile quelconque que l'on essuie quelques minutes après application. L'huile de teck n'a pas de qualité particulière, éventuellement on peut lui préférer une lasure pour prolonger le temps entre deux nettoyages.

Entretien du liège

Pont en liège, calfaté. Le liège est sec, le calfat est en saillie. C'est un bon signe pour procéder au ponçage qui devra immédiatement être traité avec un saturateur spécial qui gonfle en polymérisant, assure l'étanchéité, et maintient les grains de liège.

Entretien à l'eau sous pression avec une brosse rotative.

1. Le liège peut, éventuellement, se nettoyer avec un petit projeteur d'eau sous pression muni d'une brosse rotative. Le projecteur d'eau doit avoir une pression juste suffisante pour éviter d'arracher les particules de liège.
2. La meilleure solution consiste à brosser le liège avec un produit comme l'eau de Javel concentrée au moment du carénage; l'eau de Javel concentré est interdit en cas d'évacuation à la mer.
3. On peut poncer le liège au grain de 80 pour lui donner un aspect neuf, ou si le calfatage est trop en saillie et si un liège a un aspect granuleux. Il faut immédiatement traiter le liège au saturateur dans la foulée du ponçage, pour éviter la pénétration de l'humidité.

Attention, Il est impératif de nettoyer la surface, très soigneusement, avant de passer le saturateur-liège; utiliser un aspirateur. Les traces de noir du calfat sont très tenaces et il peut être nécessaire d'attendre une semaine avant re-poncer et recommencer le traitement.

Les saturateur pour le bois, anti UV, anti-glisse, peuvent être utilisés sans risque. Ils peuvent prolonger la couleur du pont et sa durabilité.

Entretien des surfaces vernies

Il faut prévoir une couche de vernis par an. À la construction, mieux vaut prévoir une base de huit couches de vernis marin. Les années suivantes il faut envisager de passer autant de couches que d'années écoulées depuis la dernière couche. On peut faire chauffer certaines huiles et vernis pour améliorer leur fluidité et faciliter leur pénétration dans les bois tendres ou poreux (Iroko). Il faut toujours attendre une hygrométrie faible avant d'appliquer les vernis.
On préfère parfois utiliser une lasure ou un saturateur bois.

Entretien des surfaces peintes

Les peintures polyuréthanes mono et bi-composants ont une durée de vie importante, de l'ordre de 10 ans pour deux couches. L'inconvénient de la peinture polyuréthane mono-composants (sans mélange avec un durcisseur) est qu'on ne peut pas la recouvrir d'une couche de peinture bi-composante; il faut complètement poncer l'ancienne peinture.

Entretien des espars

Les rivets

Les espars sont généralement en aluminium anodisé. Les rivets pop ne font pas toujours bon ménage avec le mélange acier inoxydable et aluminium.
Il est recommandé de tremper les rivets dans un vernis avant de les poser mais ça ne tient qu'un "certain temps". On choisit souvent les rivets aluminium par souci d'économie.
Les rivets en alliage cupro-nickel sont parfois recommandés.
Le rivet inox 316 (18-12) est un bon compromis. Le rivet inox 404 est bon aussi, il risque seulement de se piquer un peu.

Le suif

A ne pas confondre avec le saindoux pour la cuisine.

Le suif de plombier, ou le suif traité pour les machines-outils et dépourvu d'humidité, reste le meilleur protecteur contre la corrosion en dehors des parties immergées. Enduire les liaisons ridoirs-haubans.
C'est un excellent lubrifiant pour tout ce qui coulisse (embouts de tangons) et frotte (sur le bois, les cales de lancement).

Des tentatives de protection de parties immergées ont été essayées, notamment sur les hélices.
La couche de protection existe bien, mais la végétation prolifère ; il est facile de nettoyer l'hélice une première fois avec une spatule en bois dur et un tampon inox, ... la deuxième fois ... c'est plus difficile !

Entretien des voiles

Il y a les maniaques, les amateurs de régates et les navigateurs au long cours.

Quels qu'ils soient, il se doivent de bien protéger les voiles contre les brûlures du soleil.
De nos jours on laisse les voiles en place avec des tauds ou bandes de protection :
      Génois sur enrouleur avec bordure de chute protectrice,
      Grand voile en place sur la bôme et taud protecteur, etc.

Les maniaques achèteront les produits de blanchiment chez le voilier ou chez le ship du coin.

Les régatiers prendront grand soin de leurs voiles en évitant de les plier sur des sols abrasifs.

Les autres (nous ?) feront comme les navigateurs au long cours, ils se contenteront, si nécessaire (pluie brunâtre), de rincer et sécher les voiles.
      Le sel ne peut être néfaste que s'il se cristallise et s'il y a frottement.

Annexes

Images de réparations en 2015

Changement du turbo en 2020

Coude d'échappement

Coude d'échappement.
La surface de jointure est brute de fraisage; elle doit être re-surfacée.

État de l'hélice d'échappement au démontage et vue de la commande de décharge.

Vue de la soupape de décharge bloquée.

Wastegate

Turbo après démontage de la cage d'échappement.

Cage d'échappement, cage d'hélice vue face à l'hélice.

La goélette Cardabela

Après la contruction

L'entretien

Après la construction d'un bateau il faut le mettre à l'eau, l'entretien commence dès cet instant !

Il faut ensuite maîtriser ce bateau, se familiariser avec tout. Même si on est déjà expert en navigation il faut trouver de nouvelles astuces pour les mouillages, limiter le roulis, hisser le double génois de 130 m²

Puis on est tentés par la pêche, il faut conserver ce poisson et le cuisiner.

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Photo de couverture: Goélette Cardabela

Lien : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Entretien-du-liège.jpg

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Après - La navigation

Un livre de Wikilivres

Éditeur : Goelette Cardabela

La Goélette Cardabela

Après la construction
La navigation

Collection des livrets techniques de la goélette Cardabela

Généralités

Ouvrages indispensables

Ouvrages du SHOM en téléchargement : 7 ouvrages essentiels gratuits.

http://www.shom.fr/les-services-en-ligne/ouvrages-en-telechargement

Documents papier :

Ces documents ne sont plus obligatoires, ils occupaient une place énorme dans les petits navires.

Il peut être utile d'avoir des documents papier lorsque les connexions Internet ne sont pas possibles ou trop chers.

Documents électroniques :

Tous les ouvrages sont téléchargeables sur ordinateur ou tablette.

Les cartes marines sont parfois intégrées aux logiciels tels que Mediterranean et Europe pour iPhone, ou Europe HD pour iPad. Les cartes ne sont pas intégrées à d'autres logiciels tels que iNax ou OpenCPN.

Avis urgents aux navigateurs

Ces documents sont à consulter au départ de toute navigation littorale ou hauturière.

• En méditerranée :

http://www.premar-mediterranee.gouv.fr/avis-urgents-aux-navigateurs.html

• En atlantique

http://www.premar-atlantique.gouv.fr/avis-urgents-aux-navigateurs.html

Abordages

Cette page fait référence à la sécurité et aux abordages en mer.
Règlement international pour prévenir les abordages en mer (RIPAM). Ouvrages 2A et 2B (Téléchargements SHOM)

Temps limite de sécurité

De quel temps peut-on disposer entre deux observations ?

Le temps limite de sécurité.

Vitesse et déplacements

Pour se fixer les idées :

Un navire dont la vitesse est de 36 km/h (19,44 nœuds) avance de 10 mètres par seconde.
Il parcourra 600 mètres (un tiers de mille nautique) en 60 secondes, ou se déplacera de un mille nautique en 3 minutes.

Un navire dont la vitesse est de 7 nœuds est de 10 * 7 /19,44 = 3,6 mètres par seconde.
Il parcourra 216 mètres en 60 secondes. Il lui faudra 8,6 minutes pour parcourir 1 mille nautique.

La vision et l'œil

L'acuité visuelle de l’œil est de l’ordre de 0,5 seconde d'arc. (valeur officielle pour une vue de 10/10ème)
(5 * PI)/(180 * 60) = 0,00145 qui est aussi la tangente d'arc jusqu'au 5ème chiffre après la virgule.

Pour se fixer les idées, cela correspond à un objet de 1,4 mètre de côté noir sur blanc situé à 1000 mètres, pour une vision normale de 10/10ème.

Une embarcation de 1,4 mètre de large et de haut est invisible à plus de 1/2 mille nautique d'un observateur.
Il en serait de même pour une embarcation de 2,8 mètres de large sur 2,8 mètres de haut à 1 mille nautique.

La tête d'un homme immergé, une bouée de 14 cm de diamètre, sont invisibles à plus de 100 mètres !

La hauteur d'observation

La terre est ronde. l'horizon est masqué au-delà d'une certaine distance.

• Formule permettant de déterminer la limite de visibilité en fonction de la hauteur d'un observateur:
  

D = ((2*6378500)^1/2/1852) * h^1/2 = 1,93 h^1/2 en milles nautiques.

Par exemple : pour un observateur situé à 4 mètres au dessus du niveau de la mer, l'horizon lui est caché au-delà de 4 milles nautiques. Il ne peut pas voir un objet de petite taille, même lumineux comme les feux de route d'un petit bateau.

• Pour un radar la formule est D = 2,2 h^1/2

Pour exemple : La limite de visibilité est de 6,6 milles nautiques pour un radar situé à 9 mètres au-dessus du niveau de la mer.
Un réflecteur radar situé à moins de 9 mètres au-dessus du niveau de la mer est invisible, par le radar de l'exemple, au delà de 13,2 milles nautiques, quelle que soit la puissance d'émission et la qualité de réception de ce radar.

 

Conclusions

Particularité d'un abordage en baie de Fos (animation). Goélette Cardabela abordée par un bateau de pêche promenade.

Une petite vedette rapide invisible à 1/2 mille nautique fonçant à 40 nœuds (20 mètres/seconde) est à votre étrave en moins d'une minute après que vous l'aurez aperçue.

Si vous disposez d'un radar à 9 mètres au dessus du niveau de la mer et que vous avez la chance que le bolide ci-dessus ait un bon réflecteur, monté comme il faut (vertical pour les réflecteurs à tubes), vous aurez la chance de l'apercevoir dès que son approche avoisinera les 6 milles nautiques ; vous disposerez de 9 minutes avant un risque d'abordage.

Avec un RADAR situé 9 mètres au dessus du niveau de la mer, le temps limite de sécurité est de 5 minutes au voisinage des côtes et au voisinage des trajets de navires à grande vitesse (NGV).

En observation visuelle le temps limite de sécurité est inférieur à 30 secondes. Vous ne pouvez donc pas quitter la vigie sans être remplacé. 30 secondes est juste le temps qu'il faut pour jeter un coup d’œil à l'arrière ou appuyer sur un bouton dans la cabine de pilotage.

Heureusement tous les navires ne vont pas si vite en dehors des NGV, cependant, en Méditerranée. le temps d'inattention ne doit jamais être inférieur à 10 minutes en haute mer
Il est rare que les petits bolides quittent la côte. Les grands navires sont équipés de bons répondeurs et réflecteurs.

Notez que la plupart des grands navires ont une vitesse de l'ordre de 20 nœuds ! Agrandissez l'image d'Exemple de trafic en baie de FOS pour vous rendre compte de l'intensité du trafic en Méditerranée qui, sur cette copie d'écran, est relativement fluide ce 11 août 2012.

Que faire en cas d'abordage

http://www.affaires-maritimes.mediterranee.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/sauvetage_remorquage_assistance_cle6fee34.pdf Votre sécurité en mer (Document officiel)

Bien mémoriser l'événement !

La mémoire

Photographier, filmer tout en enregistrant une trace

• La mémoire humaine est en perpétuel renouvellement. Les connexions se modifient et les souvenirs s'estompent. Votre souvenir d'aujourd'hui n'est pas la réalité d'hier.
  Référence : https://fr.wikipedia.org/wiki/Mémoire_(psychologie)
  

Pour bien mémoriser un événement il est nécessaire de l'écrire, de le photographier, et de l'enregistrer sur un support préservé du temps.

• La mémoire informatique :

Pensez à enregistrer votre Voyage sur votre ordinateur.
Sur l'iPhone ou l'Ipad vous pouvez enregistrer une trace avec Navionics ou Europe HD ou iNavX.

• La photographie :

Avec Europe pour iPhone ou Europe HD pour iPad, vous pouvez photographier et filmer les événements depuis l'icône en superposition de la carte.

Si vous possédez les deux appareils (iPhone et iPad) utilisez l'iPad à poste fixe et prenez les photos avec une 2ème trace de navigation avec l'iPhone.
Pourquoi ? Nous avons constaté que les données des GPS peuvent être un peu différentes d'un appareil à un autre, surtout si on se déplace sur le bateau. Il est alors difficile de faire concorder la trace de l'iPad avec les données GPS des photos.

Les papiers

Vous devez être en possession de :

• Votre Acte de francisation et titre de navigation ou l'équivalent étranger.
• Votre Attestation d'assurance à jour avec le nom de l'assureur, son adresses, son numéro téléphone, fax etc.
• Bien que pas obligatoire, votre Permis de conduire en mer les navires de plaisance à moteur si vous conduisez ce type d'embarcation.

• Suite à un évènement de mer, il appartient à tout navigateur de rédiger un rapport de mer et de le faire viser auprès d'un greffe du tribunal de commerce du premier lieu d'arrivée (de débarquement), ou, selon les anciennes conventions encore en vigueur en 2012: auprès du service des Affaires Maritimes (ddtm-dml selon les nouvelles dénominations). Ce rapport est indispensable pour toutes démarches ultérieures (assurance, expertise, actions contentieuses...).

Rapport de mer, CROSS, Affaires Maritimes, greffes, assurances, distinctions juridiques

Le CROSS les AFFAIRES MARITIMES et Les greffes des tribunaux de commerce

Le rapport de mer

Le rapport de mer doit être adressé au greffe du tribunal de commerce du premier lieu de débarquement dans les 48 heures pour être valide. Ou à défaut aux Affaires Maritimes bien que le tribunal maritime n'existe plus.
Le rapport de mer doit normalement être fait sur place, chez le greffe ou aux Affaires Maritimes.
Il peut éventuellement être déposé dans la boîte aux lettres du greffe ou des Affaires Maritimes. En cas d'impossibilité : envoyez une lettre recommandée avec avis de réception si vous ne pouvez vraiment pas faire autrement.
Évitez le courrier électronique qui n'a pas de valeur.
Votre rapport de mer doit être tamponné pour être valide, alors pensez à joindre une enveloppe timbrée si vous ne faites pas la déclaration sur place.

Le CROSS ne remplace pas les greffes ni les Affaires Maritimes pour les déclarations de "Rapport de mer" qui font référence en cas de procédure, cependant les renseignement du CROSS peuvent être utiles même s'ils ne font pas référence.

Les Affaires Maritimes, sont maintenant appelées ddtm - dml (Direction départementale des Territoires - Délégation à la Mer et au Littoral)

La [Direction Inter-Régionale de la mer méditerranée est encore en réorganisation cet été 2012

Conseils :

• Le personnel du CROSS est très compétent. Vos interlocuteurs vous donneront la marche à suivre et pourront vous suivre par VHF ou par téléphone jusqu'à bon port. La SNSM pourra éventuellement être sollicitée pour vous secourir si vous n'avez pas d'autre secours possible sur place.

• Soyez le premier à appeler le CROSS pendant que votre futur adversaire est présent. Cela évitera les malentendus et mensonges. Les équipiers sont encore là pour donner leur version.

• Faites votre Rapport de mer dans les 48 heures.

Les greffes sur Montpellier

C'est un peu le bazar .... On ne sait pas vraiment à qui s'adresser.

http://www.greffes.com/fr/rechercher-un-greffe/infos/languedoc-roussillon/montpellier/

http://www.greffes.com/index.php

Les assureurs

Entendons par assureur, l'agent qui vous assure et gère votre dossier, et non la compagnie.

Il est évidemment nécessaire d'avertir votre assureur dès que possible. Essayez de donner une explication claire de l’événement. Après un accident on est souvent choqué et la déclaration n'est pas toujours facile. Faites vous aider par vos équipiers.

Méfiez vous de la tentation de mensonge pour éviter la sur-prime d'assurance.

Recommandations GENERALI
Recommandations SAMAP

Distinction juridique

La distinction juridique entre l' abordage et le heurt mérite d'être soulignée. La responsabilité du fait d'un abordage est une responsabilité fondée sur la faute commise : la réparation des dommages et des préjudices causés au tiers lésé n'est due que dans la mesure et dans la proportion de la faute prouvée du navire assuré, alors que le heurt causé par le navire contre un bien ou une installation engage de plein droit sa responsabilité, sans que la victime ait à établir la preuve d'une faute.

 

Armer et désarmer un navire

Viktitionaire : Équiper un bâtiment, le pourvoir de tous les objets nécessaires pour le mettre en état de prendre la mer, qu’il s’agisse d’un bâtiment de guerre, de commerce ou de loisir.

La délivrance des lettres de marque et le droit de course avec commission, c'est-à-dire après avoir reçu du roi l'autorisation d’armer des navires et de courir sus aux étrangers dont on avait à se plaindre, devinrent bientôt très profitables aux armateurs malouins et à leurs confrères des autres ports. — (Étienne Dupont, Le vieux Saint-Malo : Les Corsaires chez eux, Édouard Champion, 1929, p.47)

• Il vous faut donc un droit de naviguer. (Francisation par exemple)
• Il est nécessaire de dresser la liste de tout le matériel et toutes ressources nécessaires à embarquer pour un voyage déterminé.
• Il est inutile d'en pré-dresser une liste qui serait sûrement incomplète.

Naviguer

• Règles de navigation pour prévenir les abordages en mer (RIPAM)

Veilles de nuit, quarts

Où trouver les documents, les instruments et le matériel de sécurité ?

Veille traditionnelle par tranches de 4 heures

Prévoir dans un document ou sur le livre de bord les points importants de la navigation

• Visibilité de nuit, prévoir des jumelles, des lampes torche, homme à la mer, etc.
• Fonctionnement des feux (feux de route, feux de mât, feux de hune, éclairage du pont)
• Contrôles (tous les appareils de contrôle et le pilote automatique.)
• Liste et coordonnées des bouées et entrées de ports

Veille aux instruments

La veille aux instruments ne dispense pas de la veille traditionnelle, c'est une aide supplémentaire.

• RADAR
• Sondeur

Amarrages

Avec l'été nous sommes appelés à naviguer hors de notre zone habituelle. Or les amarrages peuvent être très différents d'un lieu à un autre. En Méditerranée il est habituel de s'amarrer sur pendilles sauf dans la baie d'Aigues-Mortes où les ports sont équipés de poteaux. Dans le port de Frioul il faut attraper une bouée et reculer à quai...

Les pendilles

La pendille est ce cordage lié à une chaîne, elle même reliée à une chaîne mère. Cette pendille sert à éloigner le bateau du quai et pose un problème si on n'a jamais été confronté à cet amarrage.

- On s'amarre d'abord à l'arrière, cul à quai avec un seul cordage si on est collé à un autre bateau, en prenant soin d'amarrer au quai le côté collé au bateau. On met alors le moteur en marche avant, en douceur ; ceci a pour effet de coller les deux bateaux et on a alors tout son temps pour attraper la pendille, la passer à l'avant et l'amarrer à l'étrave.
Il suffit ensuite de mettre le moteur en marche arrière pour ajuster la distance avec le quai. On s'occupe ensuite de l'autre amarre arrière pour ajuster le centrage. Si l'amarrage est trop mou, on donne un peu de mou aux amarres arrières en on souque sur la pendille.
- S'il n'y a pas de bateau à côté il faut amarrer l'arrière avec deux cordages de même longueur, puis on s'occupe de la pendille.

Pour quitter l'amarrage on procède à l'envers ; désamarrer le côté opposé au bateau auquel on est collé (s'il y a lieu), enclencher l'inverseur en marche avant, désamarrer la pendille et vérifier qu'elle ne risque par de se prendre dans l'hélice ou la quille, retourner tranquillement à l'arrière, mettre l'inverseur au point mort ; récupérer la ou les amarres arrière et quitter les lieux tranquillement.

Les bouées

Amarrage incorrect sur bouée. L'amarre rague dans l'anneau et peut se rompre.
Amarrer d'un seul côté ou amarrer sur deux bouées.

• Les bouées sont équipées de gros anneaux dans lesquels on passe une amarre. C'est l'équivalent d'une pendille, sauf que l'on ne peut pas agir du quai, il faut impérativement passer l'amarre en reculant...

• Il faut en général disposer d'un long cordage (30 mètres). À défaut ce peut être un cordage plus court prolongé d'un cordage destiné à amener le gros cordage au bateau.

• Conseil : Seul à bord il est difficile de s'occuper de la manœuvre en marche arrière et de passer le cordage dans l'anneau ; une aide de la capitainerie peut être nécessaire. (Mieux vaut donc arriver de jour...)

- Deux à bord, l’équipier s'occupe de passer le cordage dans l'anneau tandis que le skipper s'occupe de la manœuvre et de l'amarrage arrière. Tout se passe alors comme avec la pendille ; il faut mettre le moteur en marche avant et souquer sur l'amarre d'étrave, etc.

Pour quitter l'amarrage, comme avec la pendille on enclenche l'inverseur en marche avant ; on récupère l'amarre d'étrave ; puis on récupère rapidement les amarres arrières, inverseur au point mort.

• 
  Bouée du port de Frioul
• 
  Gaffe spéciale pour passer les cordages derrière un obstacle ou dans un anneau de bouée.

Sur pieux

L'amarrage sur pieux est courant dans les ports du Languedoc Roussillon. Les pieux sont reliés au quai ou au ponton par des cordages.

• Avant d'entrer dans la place il faut relever les défenses latérale car elles risquent de bloquer le recul, voire d'arracher leurs fixations. Il faut cependant conserver ces défenses prêtes à être mises en place dès que le passage des pieux est passé.
  Les amarres avant et arrières doivent être en place et fixées au bateau.

Placer le bateau, poupe le cul face aux deux pieux, gouvernail droit et fixe.

• Entrer dans la place avec un propulseur d'étrave :

Après avoir enclenché la marche arrière, sans accélérer la rotation de l'hélice, on dirige le recul par des actions brèves sur le propulseur d'étrave. Une rotation trop rapide de l'hélice provoque un changement de direction de la poupe vers tribord, vers bâbord pour les hélices qui tournent à gauche. Il faut tenir compte de cet effet d'hélice en cas de vent fort latéral ou arrière qui nécessitent une rotation d'hélice plus rapide, c'est une question d'expérience, il faut parfois s'y reprendre à plusieurs reprises.

• Entrer dans la place sans propulsion d'étrave :

Par temps calme on agit sur le gouvernail dès que le bateau a de l'erre. Si il faut augmenter la rotation de l'hélice le bateau va reculer de travers. Sur un dériveur on peut remédier à cet effet en baissant la dérive relevables ou les dérives latérales.

• Dans la place, l'équipier met les défenses en place et les amarre d'étrave sur les pieux. Rappel : Les amarres arrières et avant ont été préalablement fixées au bateau. Le skipper s'occupe de la propulsion en maintenant le bateau à proximité au quai ou au ponton pendant que l'équipier passe les amarres arrières sur les fixations prévues du quai ou du ponton. L'équipier remonte sur le bateau est procède d'abord au réglage des amarres arrières, ensuite, la propulsion en marche avant au ralenti on procède au réglage des amarres d'étrave.
  À défaut d'équipier il y a un risque d'endommager la plage arrière. Pour éviter ce risque il faut remonter la plage arrière quand c'est possible et placer une très grosse défense à l'arrière. Il est parfois possible de s’amarrer provisoirement au bateau voisin avec l'accord de son skipper.

À couple

Dans tous les cas éviter l'amarrage à couple.

Il faut avoir une autorisation pour s'amarrer à un bateau ou à un ponton d'embarquement.
Demander l'autorisation d'amarrage au skipper ou au propriétaire du ponton ou du bateau.
Sans autorisation il ne faut pas s'amarrer !

Il y a malheureusement trop souvent des amarrages pirates pendant l'été, la plupart du temps au ponton à carburant. Les navigateurs novices n'ont souvent pas conscience des dégâts qu'ils peuvent causer à leur propre bateau et aux bateaux voisins; arrachement des listons et des points d'amarrage. De plus, c'est souvent une invitation à d'autres bateaux de s'amarrer en troisième, quatrième position, et plus parfois.

On peut exceptionnellement s'amarrer à un bateau ou à un ponton en cas de détresse et pour un temps court. Il est tout de même recommandé de demander l'autorisation pour un amarrage bref et il est recommander de laisser un équipage à bord. Éviter la dispersion de l'équipage dans la ville !

Il peut arriver que l'on s'amarre au bateau d'un ami pour partager un moment convivial. Au mouillage éviter les amarrages multiples et compliqués. Si la houle ou les vagues surviennent il faut se désamarrer facilement. Il est toujours possible de rendre visite à un bateau voisin avec l'annexe.

Mouillages

Anti-roulis de fortune

L'ancre flottante est amarrée à une drisse

La drisse est débordée pour augmenter l'amortissement

Il nous arrive de mouiller notre ancre et une légère houle vient gâcher notre plaisir.

L'idée est de profiter au mieux de ces instants de bonheur avec notre famille, nos amis, et de leur éviter les désagréments.

L'exemple proposé convient bien aux voiliers.
Pour les bateaux à moteur il existe des systèmes que l'on fixe aux bordés.

Technique

Il est impératif que l'extrémité de l'ancre flottante soit pesante. Un bout de chaîne convient parfaitement. Il est difficile de proposer un poids car il dépend de la taille de l'ancre flottante.

L'ancre flottante est souvent équipée d'un croisillon qui maintient l'ouverture à la plongée. On l'amarre à une drisse débordée par un tangon.

Mettre le système en place

Il faut évidemment

1. faire passer la drisse dans l'extrémité du tangon,
2. fixer le tangon au mât

Réglages

1. L'ancre flottante doit être placée un peu en dessous du niveau de la mer afin que l'énergie soit dépensée par l'écoulement de l'eau à l'extrémité de l'ancre.
2. Ajuster le poids à l'extrémité de l'ancre flottante Ce poids dépend du volume d'eau déplacé. Avec notre petite ancre nous utilisons environ 8 kg de chaîne.
3. Ajuster la longueur et la position du tangon pour obtenir le meilleur effet. Sur l'image le tangon est placé sur le mât avant, il fait 4 mètres de long et il peut être allongé jusqu'à 6 mètres.

Récupérer le système

Si la mer se fâche ce système doit être démonté rapidement car il peut être difficile de le récupérer si on ne peut pas compter sur l'équipage du moment. Il faut prévoir cette situation et avoir les manœuvres en tête pour être efficace en cas d'urgence.

Sécurité

Il y a des risques d'abordage, surtout la nuit.

1. Disposer une boule noire en bout de tangon, de même dimension que la boule de mouillage.
2. Équiper le bout du tangon avec un flash automatique qui se met en marche si vous comptez rester au mouillage la nuit tombante.

Le quadrillage du mouillage

Ce quadrillage est utile lorsque le bateau est au mouillage avec des dangers à proximité. Il consiste à situer le bateau grâce au GPS.

Ce quadrillage consiste à tracer des coordonnées en longitude et latitude, en centièmes ou millièmes de minutes.

La largeur des colonnes « Longitude » dépend de la latitude. La largeur des colonnes = hauteur des lignes * cosinus de la latitude.

En méditerranée on se contente de quadrillages de 4 carreaux pour un centième de degré de la latitude et 3 carreaux pour un centième de degré de la longitude. 4 carreaux représentent alors 18,5 mètres et 12 carreaux représentent 55 mètres qui est aussi la longueur habituelle des mouillages de nos bateaux.

On se reporte au livre de bord avec les coordonnées habituelles:

Numéro du repère | Heure | Latitude | Longitude | Force du vent et direction | Rafales de vent et direction | Commentaire.

On place des points ou des croix aux coordonnées correspondantes du quadrillage.

Représenter les dangers ou les limites de sécurité sur ce même quadrillage.

Position du bateau au point N°24 du mouillage de Stagnolu (Corse)

Les points montrent la position du bateau dans un quadrillage en longitude et latitude. Les chiffres sont les millièmes des minutes des positions. Par exemple 383 pour 41° 37,383 ' N. La méthode est utile lorsque la position du bateau est critique avec des obstacles tout autour. Nous avons mis cette méthode au point au point pour éviter que le mouillage se prenne dans des épaves.

Ancrage

On lira avec intérêt l'article bien plus développé sur wikipédia Ancre (mouillage)

Il faut se souvenir qu'il n'y a pas de bon ancrage. Sous entendu : ancrage temporaire.

Technique banale

Repérer les lieux sur les cartes marines, la direction du vent, les courants, la hauteur du fond.

1. Choisir le lieu. À l'abri du vent, de la houle, des vagues, parfois choisir le type de fond, éviter de déraciner les posidonies.
2. Immobiliser le bateau et repérer la position GPS. S'il est impossible d'immobiliser le bateau, se placer face au vent ou au courant, un peu au devant de la position choisie.
3. Larguer l'ancre à toucher le fond, laisser culer le bateau ou mettre le moteur au ralenti en marche arrière. Larguer de la chaîne, au moins cinq fois la hauteur du fond. Vérifier que l'ancre est bien crochée.

Les ancres

Dans les conversations, tout le monde prétend avoir la meilleure ancre, cela n'existe pas, malgré toutes les démonstrations des vendeurs. Certaines ancres crochent mieux que d'autres, les ancres plates crochent bien dans le sable et la boue, elles n'aiment pas les rochers. Les « socs de charrue », les CQR et copies, crochent bien dans la boue et sont préférables aux ancres plates dans les rochers. Un ami avait dit C'est moins pire.

Tout ce que l'on demande à une ancre c'est de tenir le bout de la chaîne qui, elle, doit être collée au fond.

Les chaînes d'ancres

« Un bateau tient bien au mouillage grâce au poids de sa chaîne d'ancre » dit-on. On peut préférer 100 m de chaîne de 10 mm ou 55 m de chaîne de 12 mm, tout est question d'appréciation et de la capacité du guindeau.

Un mouillage par 5m de fond et 25 m de chaîne de 12 mm est un minimum pour un bateau de 15 tonnes. Si on a de la place autour du mouillage il est quand même préférable de larguer plus de chaîne, voire toute la chaîne (52 m) si le vent doit forcir. Un tel mouillage, est courant, de très bonne qualité si on est à l'abri des vagues et à condition que l'ancre soit bien crochée.

Un mouillage par 10 m de fond nécessite de larguer 50 m de chaîne. Un tel mouillage sera plus souple en cas de houle ou de vagues, mais sera moins sûr si le vent doit forcir.

Comportement à la mer

Élément de chaîne

Références : https://fr.wikipedia.org/wiki/Cha%C3%AEnette#Calcul_m.C3.A9canique

La chaîne est fixée au bateau d'un côté et est posée au fond de l'eau de l'autre côté, elle est soumise à une tension uniforme $T$ sur toute sa longueur. L'angle $\alpha$ de plongée de la chaîne donne une idée de la force de retenue du bateau. $\alpha =0$ en absence de tension.

le bateau est retenu par une force horizontale $H=T\cos \alpha$ et par le poids de la chaine $V=T\sin \alpha$.

En tout point de la chaîne suspendue, la chaîne a une composante horizontale constante et une force verticale qui dépend du point de mesure et de la longueur de chaîne depuis la position initiale $s-s_{0}$ où elle touche de sol, et de son poids linéaire dans l'eau $w$. $T\sin \alpha =w(s-s_{0})\,$

En tout point de la chaîne suspendue $T^{2}=H^{2}+w^{2}(s-s_{0})^{2}\,$

Exemples

Le poids linéaire d'une chaîne de 12 mm est de 3,24 kg/m hors d'eau, son poids est ramené à 2,83 kg/m dans l'eau.

On aura une force de retenue égale à 28 kgf pour 10 mètres de chaîne mouillée suspendue entre le bateau et le fond de mer, avec une chaîne plongeant avec un angle de 45°.

Cela correspond à quoi en hauteur d'eau ?

Grâce à la tension constante $T$ en intensité et en direction on peut calculer la longueur de chaîne $s$ jusqu'à la position de l'élément de chaîne de coordonnées $x$ et $y$, où $x$ et $y$ sont la distance horizontale et la hauteur par rapport au point de contact $s_{0}$ de la chaîne avec le fond. On peut alors calculer la longueur de chaîne entre cette origine et l'élément de chaîne.

$y-y_{0}={\frac {H}{w}}\cosh {\frac {w}{H}}(x-x_{0})\,$

Dans l'exemple ${\frac {H}{w}}=10$ on peut tracer en bleu l'allure que doit avoir la chaîne d'ancre.

La longueur de chaîne correspondante au calcul précédent :$s-s_{0}={\frac {H}{w}}\sinh {\frac {w}{H}}(x-x_{0})\,$

Évaluation graphique

Comportement d'un mouillage avec une chaîne d'ancre et une force de retenue égale au poids de 10 mètres de chaîne.

Commentaire du tableau : Pour une même tenue dans les conditions énoncées on peut conclure que la chaîne d'ancre se trouve par 5 mètres de fond et que la longueur de chaîne suspendue est de 11 mètres. (Pour de la chaîne de 12 mm cela représente une force de retenue de 28 kgf)

Remarques : Pour une même force de retenue avec un mouillage par 10 m de fond le bateau se trouverait 3 mètres plus loin et la chaîne suspendue serait de 17 mètres.

Corollaire : Pour la même force de retenue définie ci-dessus, le mouillage peut accepter une marée haute de plus de 5 mètres si le mouillage a tété effectué à marée basse.

Lorsque la force du vent va doubler

toujours pour 5 mètres de fond, la quantité de chaîne suspendue sera de 21 mètres. (Pour de la chaîne de 12 mm cela représente une force de retenue de 112 kgf)

Comportement d'un mouillage avec une chaîne d'ancre et une force de retenue égale au poids de 40 mètres de chaîne.

Remarque : Un mouillage par 10 mètres de fond soulèverait bien plus de chaîne sans avoir une meilleure tenue.

Conséquence : On n'a pas intérêt à mouiller par fond profond quand ce n'est pas nécessaire.

Les cordages plombés

Le cordage est plombé sur les premiers mètres et il est suivi par du cordage simple. On peut les utiliser pour des mouillages très temporaires avec une petite ancre (plate pour le sable) ou un grappin (pour les rochers). En général il vaut mieux mouiller par petit fond et larguer un maximum de cordage.

Les orins

Éviter les bouées d'orins en surface. Il y aura toujours quelqu'un qui voudra tirer dessus et un bateau de passage risque de décrocher l'ancre. La bouée d'orin doit rester sous l'eau et la profondeur est à l'appréciation du capitaine. On ne doit jamais ramener la bouée d'orin à l'étrave du bateau car il y a le risque d'entourer le cordage de l'orin autour de la chaîne d'ancre, mieux vaut remonter l'ancre par son orin quand c'est possible, sinon demander à un équipier de remonter l'orin plus en arrière du bateau au fur et à mesure de la remontée de l'ancre.

Comportement à la houle

Selon que la houle vient de face ou de travers, si elle est longue ou courte, si elle est haute ou non, le comportement du bateau sera différent.

L'étrave du bateau sera soulevé avec sa chaîne d'ancre et va tirer le bateau vers l'avant. Selon les graphes ci dessus, dans les conditions que nous avons défini, avec une houle de 5 mètres le bateau sera tiré puis lâché avec un déplacement théorique estimé de 4 mètres.

Lorsque la houle a une composante de travers on peut être tenté de mouiller une petite ancre, ou une ancre fortune, à l'arrière ou sur le côté pour maintenir le bateau face à la houle et limiter le roulis. Ce n'est pas toujours une bonne idée mais on évite ainsi bien des désagréments. Exceptionnellement cela est possible mais l'ancre de fortune peut être difficile à récupérer. Dans de cas on largue ce mouillage avec une bouée pour le récupérer après avoir remonté l'ancre principale. Frapper un orin ramené au bateau sur cette ancre n'est pas une bonne idée car l'ancre risque de décrocher, de plus, le mouillage peut être perdu.

Comportement à la vague

Le bateau va prendre des « coups de bélier ». Selon la position du bateau par rapport à la vague la situation sera encore plus inconfortable qu'avec la houle de travers. L'assaut de la vague va pousser le bateau.

Si la vague vient de face, c'est la position la moins inconfortable qui permet de « voir venir ». Dans ces cas il est préférable de disposer d'un mouillage très long pour adoucir les effets d'aller et venues du bateau. Un mouillage très long peut vouloir dire « avec un supplément de cordage », ou un mouillage avec une très longue chaîne d'ancre. (100 m de chaîne de 10 mm plutôt que 55 m de chaîne de 12 mm).

Inutile de préciser qu'une rallonge de mouillage ne peut pas être improvisée, il faut prévoir l'action dès que la météo annonce le mauvais temps. Si il y a un abri ou un port, mieux vaut s'y rendre sans attendre.

La goélette Cardabela

Après la contruction

La navigation

Après la construction d'un bateau il faut le mettre à l'eau, l'entretien commence dès cet instant !

Il faut ensuite maîtriser ce bateau, se familiariser avec tout. Même si on est déjà expert en navigation il faut trouver de nouvelles astuces pour les mouillages, limiter le roulis, hisser le double génois de 130 m²

Puis on est tentés par la pêche, il faut conserver ce poisson et le cuisiner.

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Photo de couverture: Goélette Cardabela

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Après - La cuisine à bord

Un livre de Wikilivres

Éditeur : Goelette Cardabela

La Goélette Cardabela

Après la construction
La cuisine à bord

Collection des livrets techniques de la goélette Cardabela

Les recettes ci-après ont été glanées au cours de navigations.
Cuisiner à bord est bien prétentieux. Il arrive encore que l'on pêche une bonite, quelques maquereaux, un loup suicidaire etc. Si la pêche est un peu trop abondante pour l'équipage il faut rejeter à la mer avec une grande tristesse.

Conservation du poisson

Par cuisson

Recette de voilier Kéco (Porto Giunco, sud Sardaigne, 2002)

La cuisson est couteuse en énergie. Si vous disposez d'une plaque chauffante, profitez d'une escale à quai pour mettre ces recettes en application.

La mise en conserve maison permet de garder le poisson jusqu'à un an. C'est une bonne solution de rechange à la congélation, surtout si le volume de votre congélateur est restreint. Cette méthode est très efficace pour conserver les poissons gras, tel le saumon, qui supportent mal la congélation à long terme. Les filets frais n'ont pas besoin d'être entièrement désarêtés avant la mise en conserve : la cuisson à l'étuveuse ramollit les arêtes (un peu comme pour le saumon commercial en conserve) à tel point qu'elles peuvent être mangées; on peut aussi laisser la peau. Le poisson fumé en conserve est délicieux, car il garde toute sa saveur.

La recette maison est facile si vous suivez ces quelques règles. Utilisez une étuveuse afin de détruire les bactéries durant la cuisson. Les contenants de 2 tasses (500 ml) sont les plus indiqués, car le poisson ne cuit pas à fond dans les contenants de 4 tasses (1 I). Un contenant de 2 tasses (500 ml) contient environ 1 Ib (450 g) de poisson.

Lavez les contenants et les collets à l'eau chaude savonneuse. Après les avoir rincés minutieusement, laissez-les dans l'évier rempli d'eau chaude jusqu'à ce que vous soyez prêt à les remplir. Déposez les couvercles dans un chaudron rempli d'eau chaude et faites chauffer à feu doux; ceci ramollira le caoutchouc et les couvercles scelleront mieux.

Ajoutez du vinaigre au poisson avant la cuisson pour en augmenter le degré d'acidité; c'est aussi une bonne précaution à prendre contre les bactéries. Si désiré, ajoutez 1/2 cuillerée à thé (2.5 ml) de sel. Mélangez deux cuillerées à thé (10 ml) de sauce tomate à de l'huile végétale et au vinaigre pour donner une teinte rosée au poisson dont la chair est blanche. Étendez le mélange uniformément sur chaque couche de poisson après l'avoir déposée dans le contenant.

Après la transformation et le refroidissement, assurez-vous que les couvercles sont bien scellés. Tournez d'abord les contenants à l'envers pour voir s'il y a des fuites. Appuyez ensuite sur le centre du couvercle avec le pouce. Si le couvercle est bombé ou si le contenant coule, le scellement n'est pas adéquat; dans ce cas, réfrigérez et consommez en moins de deux jours. Lorsque vous ouvrez un contenant de conserve, vous devriez entendre un bruit de vacuum au moment où le sceau se brise. Si tel n'est pas le cas, jetez, sans même y goûter, le poisson provenant d'un contenant qui semble avoir été mal scellé.

Le poisson en conserve est utilisé dans la préparation de plusieurs mets fins. Comme il est déjà cuit, il est cependant moins polyvalent que le poisson congelé. Le poisson en conserve peut être utilisé dans les pâtés, pains, quiches, canapés, sandwiches et salades, ou dans toute autre recette requérant du poisson cuit. Une fois le contenant ouvert, le poisson en conserve devrait être égoutté, réfrigéré et consommé en moins de deux jours.

Conservation du poisson à l'étuvée : [1]

Par salage

Recette de bateau Yemanja ? (Hammamet, Tunisie, 2004)

Thon, bonite

Respectez la réglementation de la pêche

• Prélevez les filets, essuyez,
• posez les premiers filets sur un lit de gros sel, Note: Toujours en avoir à bord.
• Saupoudrez largement avec du gros sel que vous pourrez recouvrir d'une deuxième couche de filets, etc.
• Toujours finir par une couche de sel.

• Laisser cuire au sel une nuit ou 12 heures. Si vous le voulez très-très salé : 24 heures. Essuyez les filets et faites sécher à l'air libre et sec dans un filet à patates, jusqu'à obtenir une produit consommable comme le saucisson.

Avec des acides ; vinaigre, citron, moutarde

La conservation par les acides existe depuis la nuit des temps. On a souvent recours à l'acide citrique de citron et l'acide éthylique blanc (vinaigre blanc). On connaît moins la conservation par l'acidité de la moutarde de Dijon; cette recette mérite d'être connue, car on a souvent de la moutarde à bord et pas d'autre moyen de conservation à long terme.

La moutarde

Recette de ... auteur à retrouver ... (...)

Particulièrement pratique pour conserver le poisson cru.

Déposez vos aliments sur un lit de moutarde et recouvrez. La quantité de moutarde est fonction de la quantité des aliments. On peut estimer que la quantité est suffisante lorsque tous les aliments sont imprégnés; on a trop souvent tendance à mettre trop de moutarde et les aliments deviennent difficiles à consommer.

Pour la cuisson, si les aliments sont trop acides on peut, comme pour la morue salée, laisser tremper dans de l'eau pendant quelques heures.

L'acide citrique

Recette de ... auteur à retrouver ... (...)

La recette la plus connue est "à la tahitienne" mais on peut aussi conserver à long terme à condition d'avoir beaucoup de jus de citron, mais ce type de conservation est rare, on se réfèrera aux conserves de sardines où on mélange jus citron et huile d'olive.

Il peut être nécessaire de griller les poisons avant de les conserver dans le jus de citron.

Le vinaigre blanc

La conservation par le vinaigre blanc est très connu: les plus connu est le bocal de cornichons et les rollmops.
Préparer un bocal avec un mélange de vinaire blanc et de l'eau plate à environ 50%. L'acide pur est souvent trop fort.
Essuyez et laisser tremper les aliments dans un bocal inoxydable jusqu'à la consommation. On peut ajouter des aromates.

Il peut être nécessaire de griller les poisons avant de les conserver dans un mélange plus dilué.

La tomate

Recette de ... auteur à retrouver ... (...)

On peut aussi conserver un poisson déjà plus ou moins stérilisé par cuisson ou autre moyen dans un jus de tomate dont l'acidité est naturelle. Le mélange jus de citron et tomate est parfait.

Recettes

Cuisson du poulpe

Votre assistance est souhaitée pour corriger ou ajouter votre recette.

Recette de ... auteur à retrouver ... (...)

• Congeler le poulpe pour casser ses fibres nerveuses,
• dégeler et cuire dans du lait avec une patate, arrêter le cuisson dès que la patate est cuite. C'est prêt.

Riz marinière

Recette mallorquine

Recette de ... auteur à retrouver ... (Porto Soller, Majorque)

La recette se cuisinait dans un plat en terre cuite verni que l'on fabrique sur l'île. Pour que le plat ne se fende pas il faut le préparer en le chauffant progressivement rempli d'eau après l'avoir frotté copieusement avec de l'ail.

Ingrédients: Riz, Lotte, poissons de roche, calamars ou supions coupés en rondelles, Grosses crevettes de belle qualité, quelques moules. La lotte est le poisson roi pour cette recette, les autres poissons sont là pour le fond.

Préparation:

• Faire revenir les têtes des poissons les plus gros ainsi que les poissons de roches; les faire revenir dans le plat et préparer un bouillon épais que l'on pourra passer au chinois, ajouter de l'eau,
• faire cuire le poisson et les rondelles de calamars dans ce bouillon jusqu'à cuisson complète, Notez que l'on peut donner du goût avec quelques légumes : tomates, oignons, aulx, etc. pas trop car il s'agit d'un plat de poissons. N'oubliez pas de saler selon les régimes ...
• Au dernier moment verser le riz qui doit cuire dans le bouillon. Lorsque le riz est cuit, ajouter les moules déjà ouvertes avec leurs coquilles, les crevettes et le safran. attendre un peu avant de servir.

Le riz marinière se sert dans des assiettes creuses avec suffisamment de jus.

Voir aussi

• Faire fleurir le sel

Liens externes

wikipedia:Conservation_de_la_viande

https://nopanic.fr/wp-content/uploads/2014/01/Conversation.poisson.et_.viande_par_Agrodok.pdf (90 pages)

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Après la contruction

La cuisine à bord

Après la construction d'un bateau il faut le mettre à l'eau, l'entretien commence dès cet instant !

Il faut ensuite maîtriser ce bateau, se familiariser avec tout. Même si on est déjà expert en navigation il faut trouver de nouvelles astuces pour les mouillages, limiter le roulis, hisser le double génois de 130 m²

Puis on est tentés par la pêche, il faut conserver ce poisson et le cuisiner.

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Bibliographie et liens

• Ressources
• Code QR des téléchargements
• Wikilivres:Licence de documentation libre GNU

 

 

Annexe

Références

Sources et contributeurs des articles

Les sources listées pour chaque article fournissent des informations de licence plus détaillées, y compris le statut des droits d'auteur, les détenteurs de ces droits et les conditions de licence.

Source de cette édition :

Collection des livrets techniques de la goélette Cardabela/Version imprimable des leçons de la navigation/SCLTI
Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Go%C3%A9lette_Cardabela/Collection_des_livrets_techniques_de_la_go%C3%A9lette_Cardabela/Version_imprimable_des_le%C3%A7ons_de_la_navigation/SCLTI

Sources des articles :

Après la construction - L'entretien
Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Après/L'entretien, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, Page : 5
Après la construction - La navigation
Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Après/La_navigation, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, Page : 23
Après la construction - La cuisine à bord
Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Après/La_cuisine_à_bord, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, Page : 48

Source des images, licences et contributeurs

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Licence

Index

Notes

 Le numéro des pages est relatif à la Version_imprimable_des_leçons_de_la_navigation du 13/03/2020.

Index des sections

   1 Après - L'entretien5
       1.1 Entretien du moteur
           1.1.1 À flot
           1.1.2 À sec
       1.2 Entretien des batteries10
       1.3 Entretien du désalinisateur<span style="float:right"11
       1.4 Entretien du pont12
           1.4.1 Entretien du teck
           1.4.2 Entretien du liège
           1.4.3 Entretien des surfaces vernies13
           1.4.4 Entretien des surfaces peintes
       1.5 Entretien des espars14
           1.5.1 Les rivets
           1.5.2 Le suif
       1.6 Entretien des voiles15
       1.7 Annexes16-19
       1.8 Notes et références20-21
   2 La goélette Cardabela
   3 Après - La navigation23
       3.1 Généralités24-30
           3.1.1 Ouvrages indispensables24
           3.1.2 Avis urgents aux navigateurs
           3.1.3 Abordages24-30
               3.1.3.1 Temps limite de sécurité25
                   3.1.3.1.1 Vitesse et déplacements
                   3.1.3.1.2 La vision et l'œil
                   3.1.3.1.3 La hauteur d'observation
                   3.1.3.1.4 Conclusions26
               3.1.3.2 Que faire en cas d'abordage27-30
                   3.1.3.2.1 La mémoire27
                   3.1.3.2.2 Les papiers
                   3.1.3.2.3 Le CROSS les AFFAIRES MARITIMES et Les greffes des tribunaux de commerce28
                       3.1.3.2.3.1 Le rapport de mer29
                       3.1.3.2.3.2 Les greffes sur Montpellier
                   3.1.3.2.4 Les assureurs30
                   3.1.3.2.5 Distinction juridique30
       3.2 Armer et désarmer un navire31
       3.3 Naviguer32-35
           3.3.1 Veilles de nuit, quarts32
               3.3.1.1 Veille traditionnelle par tranches de 4 heures
               3.3.1.2 Veille aux instruments
           3.3.2 Amarrages32-35
               3.3.2.1 Les pendilles
               3.3.2.2 Les bouées33
               3.3.2.3 Sur pieux34
               3.3.2.4 À couple35
           3.3.3 Mouillages36-38
               3.3.3.1 Anti-roulis de fortune<span style="float:right"36
                   3.3.3.1.1 Technique37
                   3.3.3.1.2 Mettre le système en place
                   3.3.3.1.3 Règlages
                   3.3.3.1.4 Récupérer le système
                   3.3.3.1.5 Sécurité38
               3.3.3.2 Le quadrillage du mouillage38
               3.3.3.3 Ancrage39-49
                   3.3.3.3.1 Les ancres40
                   3.3.3.3.2 Les chaînes d'ancres
                   3.3.3.3.3 Les cordages plombés
                   3.3.3.3.4 Les orins44
               3.3.3.4 Comportement à la houle45
               3.3.3.5 Comportement à la vague45
   4 La goélette Cardabela
   5 Après - La cuisine à bord48
       5.1 Conservation du poisson49
           5.1.1 Par cuisson49
           5.1.2 Par salage50
           5.1.3 Avec des acides ; vinaigre, citron, moutarde51-52
               5.1.3.1 La moutarde
               5.1.3.2 L'acide citrique
               5.1.3.3 Le vinaigre blanc
               5.1.3.4 La tomate52
       5.2 Recettes53
           5.2.1 Cuisson du poulpe
           5.2.2 Riz marinière
       5.3 Voir aussi54
       5.4 Liens externes<span style="float:right"54
   6 La goélette Cardabela
   7 Bibliographie et liens
   8 Annexe58
       8.1 Références
       8.2 Sources et contributeurs des articles
       8.3 Source des images, licences et contributeurs
       8.4 Licence
   9 Index62
       9.1 Notes
       9.2 Index des sections
           9.2.1 Après la construction - L'entretien
           9.2.2 Après la construction - La navigation
           9.2.3 Après la construction - La cuisine à bord

Collection des livrets techniques

Goélette Cardabela

Collection des livrets techniques de la goélette Cardabela

Éditeur : Goelette Cardabela

 

Contenu

• Premier livret Construire la maquette Cardabela.
• Deuxième livret Calcul des espars.
• Troisième livret Théorie de l'hélice marine.
• Quatrième livret Hélices de navires à déplacement.
• Cinquième livret Équipements, Protections de la carène.
• Sixième livret Équipements, Propulsions.
• Septième livret Équipements, Installation électrique.
• Huitième livret Équipements, Autres équipements « à bâtons rompus ».
• Neuvième livret Lecture et impression des livres de Wikilivres.
• Annexes des livrets Feuilles volantes, images grands formats. (En conteneur facultatif)

 

goelette Cardabela      Maquettes Construire la maquette de la goélette Cardabela

Goélette Cardabela

Maquettes

Éditeur : Goelette Cardabela

 

Sommaire

    1 Objectifs
    2 Caractéristiques
    3 Mise en œuvre
        3.1 Photos de la mise en œuvre
        3.2 Photos des expositions
    4 Plans de découpe des maquettes à l'échelle 1/10
        4.1 Feuilles de calcul pour le traçage des couples de la maquette Cardabela
    5 Notes et références

 

Objectifs

Cette maquette expérimentale à l’échelle 1/10 a été conçue pour effectuer des essais qui ne peuvent pas être réalisés sans frais importants sur la goélette habitable :

• Essayer différentes voiles ; double génois léger, voile de misaine légère.
• Étudier des profils de dérives plus élaborés.
• Rechercher un système antiroulis plus performant pour les mouillages.
• Expérimenter un système d’ancrage plus facile à utiliser ; étudier une manœuvre de mouillage aisée sans équipier. (Davier d'étrave basculant. Radiocommande ?).
• Étudier des manœuvres de port sans l’aide d’équipier, grâce à la radio commande ; marche avant/arrière, rotation, comme avec la maquette.

La maquette doit être fonctionnelle et aussi proche que possible de la goélette originale pour satisfaire au mieux la réalisation des essais prévus ci-dessus … et aussi ceux qui ne sont pas encore imaginés.
Les constructeurs amateurs de bateaux pourront aussi comprendre et essayer la technique de construction par plaques.

Caractéristiques

La maquette est au 1/10 des Plans originaux

• Longueur totale de la maquette, avec beaupré, sans bout dehors : 1,6 mètre
• Longueur au pont : 1,38 mètre.
• Hauteur : 0,30 mètre
• Largeur au maître bau : 0,40 mètre
• Longueur à la flottaison : 1,3 mètre
• Tirant d’eau : de 6 à 8 centimètres sans dérive ; 16 centimètres avec dérives
• Tirant d’air : 1,65 mètre
• Lest plomb : 4 kg
• Poids lège : 12 kg (avec lest de 4kg)
• Poids en charge : 16 kg maximum
• Voilerie : Yankee, trinquette bômée, misaine, grand-voile
  Surface de voilure : 0,90 m², 1,30 m² avec génois double.
  Si possible ... enrouleur et emmagasineur, ceux-ci n'existent pas sur catalogue et ne sont pas faciles à mettre en œuvre.) :
  • Génois sur enrouleur.
  • Génois double sur emmagasineur
• Moteur Selon les calculs :
  • Moteur Graupner SPEED 600 7,2 V ; 12 A ; rendement = 0,69 18 200 tr/min à vide, (12 000 tr/min à rendement max ?) ou SPEED 600 BB Turbo.
  • Réducteur : Universel 2/1 Graupner
  • Variateur de marche avant/arrière : Dépend de la tension du moteur 7,2 ou 12 volts - (12 V : Rookie Navy æP Amp)
  • Tube étambot : 145 mm Graupner 321, pour arbre de 4 mm
  • Hélice : Hélice Raboesch tripale Diamètre 45 mm, pas 40 mm ; référence 162-19 R (rotation à droite, sens des aiguille d'une montre vu de l'arrière) ou 162-20 L(rotation à gauche). (Bien adaptées pour Cardabela avec réducteur 2:1)
• Batterie : Dépend du moteur, 7,2 ou 12 volts
• Propulseur d’étrave : Raboesch Diamètre 22 Ref 108.04
• Radiocommande : Robble Futaba FX 18

Mise en œuvre

Construction de la coque par plaques, en contre plaqué de 3 mm.

Matériaux :

Panneau de contreplaqué de 3 mm 122x250

Panneau de contreplaque de 5 mm d'épaisseur 122x250

Carrelets de 10x10 mm (Baguettes en bois)

Colle éxopy rapide (Araldite ?)

Résine époxy

Épaississants pour la résine.

Micro billes de verre creuses.

Outils :

Crayons, règles, équerres, ciseaux à papier, cutters robustes de 25 mm avec lames de rechange pour découper le contreplaqué de 3 mm. Une scie à chantourner ou une scie sauteuse.

Procédure :

Voir les photos de la mise en œuvre dans les pages suivantes

1. Commencer par préparer un plan de travail; panneau de 1m53 à 1m80 x 0,45m en contreplaqué suffisamment épais pour ne pas se déformer. (Entre 15 et 20 millimètres d'épaisseur.)
2. Tracer l'axe central sur le plan de travail. Tracer la position des gabarits (Gabarits: découpes suivant les plans de couples), espacés de 10 centimètres.
3. Coller des carrelets à l'avant du trait, du gabarit 0 au gabarit 8. Coller des carrelets à l'arrière du trait à partir du gabarit 9.
4. Couper des bandes de 26 centimètres dans du contreplaqué de 5 millimètres d'épaisseur. Décalquer ou coller les plans sur ce contreplaqué (26 x 45 centimètres pour les plus larges.) et découper les gabarits avec une scie à chantourner.
5. Fixer les gabarits sur le plan de travail au niveau des traits. Les plaques prendront ainsi appui sur le bord extérieur des gabarits.
6. Tracer et découper le fond de quille dans du bois ou du contreplaqué de 5 millimètres d'épaisseur.
7. Placer le fond de quille et le stabiliser de 10 en 10 centimètres avec des aiguilles ou des pointes. On peut percer des petits trous pour faciliter la pénétration des aiguilles.
8. Tracer et découper au cutter les plaques latérales de quille dans du contreplaqué de 3 millimètres d'épaisseur.
9. Placer les plaques latérales de quille et les coller de préférence avec une colle époxy rapide. Prendre soin de ne pas coller les plaques avec les gabarits.
10. Tracer et découper les plaques des œuvres vives. (Œuvres vives: en contact avec l'eau)
11. Placer et coller les œuvres vives à l'époxy, toujours en prenant soin de ne pas coller les plaques avec les gabarits. Des plaques peuvent être incisées selon les cônes de cintrage pour faciliter la mise en place.
12. La liaison entre les plaques des œuvres vives et œuvres mortes est à réaliser avec des lattes de bois. On peut utiliser des lattes de 3x10 millimètres par 1m50 de longueur. On peut aussi les découper dans le contreplaqué de 3 mm.
13. Découper le bord des lattes avant de coller les œuvres mortes.
14. Tracer et découper la plaque des œuvres mortes. Inciser la plaque pour faciliter le cintrage.
15. Placer et coller la plaque des œuvres mortes.
16. Tracer et découper les plaques de pont.
    1. Pont avant : La plaque avant passe sous la plaque arrière (sous le sur-bau) jusqu'à la cloison N°8 (80 cm de l'étrave à la flottaison).
    2. Pont arrière : Tracer et découper les passe avants, de l'avant jusqu'au couple 10 (en conservant l'arrière plein). Ceci permettra de bien positionner la cloison N° 10 et, par conséquence, les autres cloisons.
17. Tracer la forme arrière avec un liens inextensible (fil de cuivre souple)
    1. Fixer l'extrémité du fil en haut de l'étrave.
    2. Positionner le crayon ou le stylo au niveau du pont arrière et tracer d'un bord à l'autre. puis découper le pont arrière suivant le trait.
    3. Découper deux gabarits de forme précédente dans du bois ou contreplaqué de 10mm afin de mettre en forme l'arrière de la maquette
    4. Découper un morceau de contreplaqué de 3 mm destiné à fermer l'arrière de la coque.
    5. Visser les gabarits de forme sur cette plaque et laisser tremper 24 heures dans un seau d'eau.
18. Tracer et découper le bas des cloisons 2, 4, 6, 8, 10, 12, dans le contreplaqué de 3 mm
19. Tracer et découper des lattes de positionnement de 4 cm de haut avec les découpes de positionnement des cloisons.
20. Positionner et coller les cloisons 2 et 6 et 12.
21. Poupe : Après renforcement du cintrage à la main et séchage et à l'air chaud : coller la plaque à l'époxy (de l'extérieur) en maintenant le pont solidement en place.

Photos de la mise en œuvre

Plan de travail 1m53 x 45cm carrelets de 14x14 tous les 10 cm. Noter la position des carrelets plus large entre les couples 8 et 9	Fixation des gabarits sur le plan de travail au niveau des traits.
Placement du fond de quille et positionnement des gabarits.	Placement et collage de plaques de quille latérales.

Placement et collage des œuvres vives.	Cintrage de l'avant grâce aux incisions.
Collage des baguettes de bouchains.	Découpe des baguettes pour le collage des œuvres mortes.

Vue des incisions extérieures pour le cintrage arrière.	Vue des incisions intérieures pour le cintrage avant.
Positionnement des cloisons	Collage du cul (poupe)

Pose du guide de safran tribord, avec vue du cockpit amovible	Pose du guide de safran tribord, avec vue des dérives latérales
Pose du guide de safran tribord, vue de la poupe. L'inclinaison doit être perpendiculaire au plan de la coque	Pose du guide de safran tribord, avec vue du cockpit amovible

Photos des expositions

Exposition des maquettes à Roquebillière (06450) en septembre 2011.

Technique de construction par plaques.

L'Abeille Flandre de JM Bellenguez.

Plans de découpe des maquettes à l'échelle 1/10

Note : L'épaisseur de la coque est de 3 millimètres en contre-plaqué.

Télécharger l'ensemble des plans au format pdf ou corel-draw-12 sur le site dédié initialement à la construction de la goélette.

Profil de l'étrave.	Forme et découpe du couple 0.
Forme et découpe du couple 1.	Forme et découpe du couple 2.

Forme et découpe du couple 3.	Forme et découpe du couple 4.
Forme et découpe du couple 5.	Forme et découpe du couple 6.

Forme et découpe du couple 7.	Forme et découpe du couple 8.
Forme et découpe du couple 9.	Forme et découpe du couple 10.

Forme et découpe du couple 11.	Forme et découpe du couple 12.
Forme et découpe du couple 13.

Profil de coque et de quille.

Feuilles de calcul pour le traçage des couples de la maquette Cardabela

Feuille 1 Rayons de découpe et centre de traçage.

Feuille 1 Rayons de découpe et centre de traçage.

Rayons de découpes.

Rayons de découpes.

Centres des rayons.

Centres des rayons.

Feuille 2 Raccordements de quille et hauteur de listons.

Feuille 2 Raccordements de quille et hauteur de listons.

Points de raccordements.

Points de raccordements.

Hauteur des listons.

Hauteur des listons.

Notes et références

Maquettes – Construire la maquette de la goélette Cardabela

Cette maquette expérimentale à l’échelle 1/10 a été conçue pour effectuer des essais qui ne peuvent pas être réalisés sans frais importants sur la goélette habitable :

• Essayer différentes voiles ; double génois léger, voile de misaine légère.
• Étudier des profils de dérives plus élaborés.
• Rechercher un système antiroulis plus performant pour les mouillages.
• Expérimenter un système d’ancrage plus facile à utiliser ; étudier une manœuvre de mouillage aisée sans équipier. (Davier d'étrave basculant. Radiocommande ?).
• Étudier des manœuvres de port sans l’aide d’équipier, grâce à la radio commande ; marche avant/arrière, rotation, comme avec la maquette.

La maquette doit être fonctionnelle et aussi proche que possible de la goélette originale pour satisfaire au mieux la réalisation des essais prévus ci-dessus … et aussi ceux qui ne sont pas encore imaginés.
Les constructeurs amateurs de bateaux pourront aussi comprendre et essayer la technique de construction par plaques.

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Image de couverture : https://fr.wikibooks.org/wiki/110924-3-expo-Roquebilliere.jpg
Attribution : Goelette Cardabela

Goelette Cardabela      Calcul des espars Dans la construction navale

Construction navale

Le calcul des espars

Éditeur : Goélette Cardabela

 

Sommaire

    1 Introduction - Définition de l'« espar »
    2 Unités de mesure
    3 Les mâts
        3.1 Généralités sur les mâts
        3.2 Calcul de résistance des mâts à la compression
            3.2.1 Exemple de calcul pour des mât ronds pleins en mélèze
                3.2.1.1 Calcul pour un mât en mélèze de 10 cm de diamètre
                3.2.1.2 Corollaire pour un mât en mélèze de 20 cm de diamètre
            3.2.2 Exemple pour un mât creux en aluminium
                3.2.2.1 Calcul pour un mât de 5,4 kg par mètre
            3.2.3 Conclusion
        3.3 Calcul de la résistance des mâts au flambage
            3.3.1 Formule générale à la rupture
                3.3.1.1 Charge critique au flambage
                    3.3.1.1.1 Charge critique pour les espars guidés aux extrémités
                    (Exemples pour le bois et l'aluminium)
                3.3.1.2 Charge pratique de résistance au flambage
            3.3.2 Exemple de calcul pour un mât plein en mélèze
            3.3.3 Exemple de calcul pour un mât rond creux en aluminium
            3.3.4 Exemple de calcul pour un mât elliptique creux en aluminium
            3.3.5 Conclusion
        3.4 Notes et références
    4 Les épontilles
        4.1 Calcul des épontilles de sections rectangulaires
    5 Les beauprés
        5.1 Calcul de beauprés de sections rectangulaires
        5.2 Comment effectuer ce calcul de compression du beaupré ?
        5.3 Exemple pratique
            5.3.1 Quelle doit être la section du beaupré en bois ?
            5.3.2 Résistance au travail de compression
            5.3.3 Charge limite au flambage
            5.3.4 Conclusion
        5.4 Notes et références
    6 Liens

 

Introduction - Définition de l'« espar »

ikipedia :  « Sur un bateau, un espar (mot étymologiquement apparenté à l'allemand Spiere et à l'anglais spar, qui ont la même signification) est un élément de gréement long et rigide, originellement en bois, et ayant un rôle technique à jouer dans la propulsion (à voile) et les manœuvres.
Entrent dans la catégorie des espars les mâts, bômes, vergues, bouts-dehors, queues de malet, livardes, wishbones. On peut aussi y associer les éléments mobiles tels que avirons, barres, tangons, etc. » 

Cardabela Plan du haubanage 01

1 daN ≅ 1 kg_f Calcul du gréement de la goélette Cardabela.

Unités de mesure

Remarques concernant l'expression des unités de mesures dans ce chapitre

Nous utilisons le système d'unités CGS plus proche de notre perception qu'avec les unités du Système international SI.

Nous utilisons cependant l'expression kg_f du Kilogramme-force qui est une ancienne expression de la force, indépendante du Système de mesures CGS et du Système international d'unités. Le kgf est à la fois une unité de force et de poids : le kgp ou encore le kg que tout le monde connaît en faisant ses courses.
On devrait utiliser le dyne comme unité de force, mais qui ? a une notion réaliste de cette mesure ?

Les formules mathématiques sont en LaTeX, le rendu des expressions à l'écran est différent du rendu imprimé. Nous avons essayé de minimiser cet effet.

Les mâts

Généralités sur les mâts

• Les mâts en aluminium sont souvent plus légers que les câbles en acier inoxydable qui les maintiennent.

• Les mâts en bois plein sont très lourds.

• Les mâts en bois peuvent être creux en bois contrecollé ou lamellé-collé de formes variables. Ces mâts restent lourds lorsque l'on veut une résistance importante à la compression et au flambage.

• La section, ou le poids linéaire, des mâts détermine leur résistance à la compression. C'est la contrainte maximale admissible par un matériau soumis à une charge d’écrasement.

• Le profil d'un mât, rond ou elliptique, détermine sa résistance au flambage longitudinal et latéral. Le flambage est également appelé le flambement. Lorsqu'une structure est compressée dans le sens de la longueur, elle a tendance à fléchir perpendiculairement à l'axe de la force appliquée, en raison d'un phénomène d'instabilité élastique.
  • Le petit diamètre, plus sensible au flambage, supporte les barres de flèches latérales.
  • Lorsqu'il est nécessaire de maintenir le mât au flambage dans sa section longitudinale, on adopte parfois un étai de trinquette avec des bastaques largables ou non.

• La longueur du mât : Le mât est approximativement égal ou plus grand que la longueur de coque du voilier. Selon le type de bateau; croisière hauturière, plaisance pour l'été, voilier pour la course, cette longueur va être adaptée. Le mât sera plus long pour chercher le vent en hauteur, donc pour la course, il sera plus court pour faciliter la manipulation des voiles par un équipage très réduit. En ce début de ce XXI^e siècle les mâts à enrouleurs sont devenus plus populaires et facilitent les manœuvres, on va très probablement voir apparaître des mâts plus longs.

Lien intéressant : Méthodes de fabrication des mâts en aluminium et carbone sur le site nauticaltrek.com.

Calcul de résistance des mâts à la compression

Pour un même matériau, la résistance à la compression ne dépend que du poids linéaire du mât. En effet le poids linéaire est le produit d'une section par une longueur et une densité. Le poids linéaire ne dépend que de la section.

Exemple de calcul pour des mâts ronds pleins en mélèze

Caractéristiques du mélèze :

 Poids sec : 600 kg le mètre cube ou 0,6 kg le dm3
 Résistance à la compression : 53 MPa (Méga-Pascal), ou 530 kgf/cm²

Calcul pour un mât en mélèze de 10 cm de diamètre

La résistance de travail à la compression pour le bois devrait être égale au cinquième de la résistance à la rupture; on adopte ici 100 kg_f par cm² pour tenir compte des défauts, de la fatigue des matériaux, et du coefficient de sécurité.

 Surface de compression : (3,14 x 10 x 10) / 4 = 78,5 cm²
 Résistance au travail : 78,5 x 100 = 7 850 kgf
 Poids : (78,5 / 1 000) x 0,6 = 4,71 kg par mètre

Remarque : Section * densité / longueur => 78,5 * 0,6 = 47,1 grammes-poids par cm ou 4,71 kg / mètre

Pourquoi prendre pour exemple un diamètre de 10 cm ?
Il suffit d'élever au carré le rapport des diamètres pour évaluer un autre mât ! Exemple : Pour un mât de 20 cm de diamètre, il suffit d'élever au carré le rapport 20/10, soit quatre fois la valeur des résultats précédents.

Corollaire pour un mât en mélèze de 20 cm de diamètre

 Résistance au travail : 7 850 x 4 = 31 400 kgf
 Poids : 4,71 x 4 = 18,84 kg par mètre

On imagine le poids des premiers mâts du voilier Joshua de Bernard Moitessier : avec des poteaux télégraphiques comme mâts et des câbles EDF en gréement dormant
Avec un tel mât planté au travers du pont, à vue de nez il ne sera pas nécessaire de l'étayer avec des barres de flèche et des câbles lourds en acier galvanisé.

Exemple pour un mât creux en aluminium

Caractéristiques de l'aluminium :

 Résistance de rupture à la compression de l'aluminium : 60 kg/mm² ou 6 000 kg/cm²
 ⇒ Résistance au travail avec un coefficient de sécurité de 3 : 2 000 kg/cm²
 Poids de l'aluminium pour 1 décimètre-cube (densité) : 2,7 kg/dm3

Calcul pour un mât de 5,4 kg par mètre

 Poids du mât pour 1 dm : 0,54 kg
 Surface à la compression d'une section transversale du mât : 0,54/2,7 = 0,2 dm² ou 20 cm²
 Résistance au travail à la compression : 20 x 2 000 = 40 000 kgf

Pour un mât cylindrique de 20 cm de diamètre moyen ou un mât ovale de 22 x 18 cm :

 Circonférence du tube : 3,14 x 20 = 62,8 cm
 Épaisseur du tube : 20 / 62,8 = 0,32 cm

Conclusion

Les longs mâts en bois pleins sont très lourds, ils sont à proscrire car ils rendent le voilier instable.

Les mâts en bois creux seront défavorisés par rapport aux mâts en aluminium car la résistance au travail à la compression, qui est déterminant dans les calculs des mats, est de 100 kg_f par cm² contre 2 000 kg_f par cm² pour l'aluminium.
Le poids linéaire du bois est environ trois fois plus léger que l'aluminium. Pour un mât en bois creux : Afin d'obtenir la même résistance à la compression que pour un mât en aluminium il faudrait concevoir un mâts d'un poids linéaire d'environ 2 000/300 = 6,6 fois plus important. Pour l'équivalent d'un mât en aluminium de 5,4 kg par mètre il faudrait un mât en bois de 5,4 * 6,66 = 35 kg par mètre.

L'aluminium a bien l'avantage sur le bois !

Calcul de la résistance des mâts au flambage

Ce sont les formes qui offrent une résistance au flambage. Un mât en bois plein est résistant mais il est très lourd. Pour alléger le poids du mât tout en garantissant sa résistance à la compression on utilise des matériaux légers, en général l'aluminium d'un prix acceptable, avec une section elliptique avec un côté large, là où l'on ne peut pas facilement disposer de raidisseur et un côté moins large où l'on peut fixer des raidisseurs (Barres de flèche et haubans)

Plus le matériau est dur plus il résistera au flambage.

Formule générale à la rupture

Selon l'article Flambage sur Wikipédia : $F={\frac {\pi ^{2}EI}{l_{k}^{2}}}$

où, dans le système international d'unités, $E$ est le module d'Young du matériau ; 70 GPa (Giga Pascal) pour l'aluminium, entre 10 et 13 GPa pour le bois.

$I$ est le moment quadratique de la poutre, en m⁴
$l_{k}$ est la longueur de flambement de la poutre, en mètre.

Cette charge critique est évidemment limitée par la résistance en section de la poutre (en dessous d'un certain élancement, la rupture par compression est atteinte avant l'apparition du flambage). Dans le cas réel, la rupture par flambage est atteinte encore plus précocement en raison notamment des imperfections de production et de mise en œuvre (voir ci-dessous).

Charge critique au flambage

Selon le Müller, bible des ingénieurs d'autrefois :

 $Pr=k{\frac {\pi ^{2}EI}{l^{2}}}$ 
 avec : l en cm, E en kg/cm², I en cm4 et Pr en Kgf

Avec cette formule transposée dans le système CGS, comme on les trouvait avant les dernières directives sur les unités de mesure.

 k = 1 pour les extrémités guidées. (Cas des mâts posés sur le pont)
 k = 0,25 pour une extrémité encastrée et l'autre extrémité mobile.
 k = 2 pour une extrémité encastrée et l'autre extrémité guidée. (Cas de Joshua première version)
 k = 4 pour les deux extrémités encastrées.

Charge critique pour les espars guidés aux extrémités (Exemples pour le bois et l'aluminium)

Rappels :

 k = 1, 
 Pour le bois E = 11 GPa ou 110 000 Kg/cm²

Charge critique au flambage pour les espars en bois (formule bâtarde) :

 Pr = 110 I / L² avec I en cm4, L en mètre, E = 11·104 kg/cm².

Charge critique au flambage pour les espars en aluminium (formule bâtarde) :

 Pr = 700 I / L² avec I en cm4, L en mètre, E = 70·104 Kg/cm².

Charge pratique de résistance au flambage

Éléments de calcul des moments quadratiques de la section S pour un espar rond creux :

Section annulaire

$I_{x}={\frac {\pi \cdot (D^{4}-d^{4})}{64}}$ moment quadratique par rapport à l'axe des x.
$I_{y}={\frac {\pi \cdot (D^{4}-d^{4})}{64}}$ moment quadratique par rapport à l'axe des y.
$I_{S}={\frac {\pi \cdot (D^{4}-d^{4})}{32}}$ avec D et d en cm

Pour évaluer la résistance au flambage d'un mât elliptique on prend $I=2\cdot I_{x}$ ou $I=2\cdot I_{y}$ Dans cette même page :
#Exemple_de_calcul_pour_un_mât_elliptique_creux_en_aluminium

Charge pratique au flambage :

 Pp = Pr / n
 n est un coefficient de sécurité.
 n = 5 pour les métaux homogènes.
 n = 8 pour la fonte.
 n = 7 pour le bois.

Résumé, pour les espars en aluminium :

Charge pratique pour les espars en aluminium, mâts, barres de flèches, tangons. (Formule bâtarde)

 Pp = 140 I / L²
Coefficient de sécurité = 5; Pp en kgf, I en cm4, L en mètre.

Exemple de calcul pour un mât plein en mélèze

Diamètre : 20 cm, longueur : 15 mètres; encastré dans la coque sur 2 mètres.

Rappels :

 k = 2 pour une extrémité encastrée et l'autre extrémité guidée. (Cas de Joshua première version)
 $I=\pi /32\cdot (D^{4}-d^{4})$ avec D et d en cm
 I = (3,14 / 32) * 20 * 20 * 20 * 20 => 15 708 cm4
 $Pr=110\ I/L^{2}$ 

Charge critique :

 pr = 110 * 15 708 / (13 * 13) = 10 224 Kgf

Charge pratique pour un mât rond plein en mélèze de diamètre 20 cm et d'une longueur de 13 mètres
hors encastrement, au dessus du pont, sans barre de flèche

 Pp = 10 224 / 7 = 1 460 Kgf

☞	Avec un étayage à mi-hauteur on aurait une charge pratique quatre fois plus importante, de l'ordre de 5 842 Kgf. Ceci est à comparer à la résistance au travail calculé dans la section précédente : 31 400 Kgf : #Corollaire_pour_un_mât_en_mélèze_de_20_cm_de_diamètre

Exemple de calcul pour un mât rond creux en aluminium

On reprend l' exemple pour un mât de 13 mètres en aluminium, posé sur le pont; 5,4 kg par mètre; diamètre 20 cm; épaisseur 3,2 mm. Rappels :

 k = 1 pour les extrémités guidées.
 I = π/32 (D4 - d4)avec D, diamètre extérieur; et d = D - 2e
 I = 3,14 / 32 * (204 - 19,364) = 1 916 cm⁴
 Pr = 700 I / L² avec I0 en cm4; L = 13 m; E = 7 000 kg/m².
 Pr = 700 * 1 916 / 169 = 7 936 kgf

Charge pratique pour un mât en aluminium de diamètre 20 cm; d'une épaisseur de 3,2 mm; de longueur 13 mètres; guidé aux extrémités.

 Pp = 7 936 / 5 = 1 587 Kgf

Avec un étayage à mi-hauteur on aurait une charge pratique quatre fois plus importante, de l'ordre de 6 349 Kg_f
Avec deux barres de flèches : 14 286 Kg_f

☞	Ceci est à comparer à la Résistance au travail à la compression calculé dans la section précédente ; 40 00O Kgf: #Calcul_pour_un_mât_de_5,4_kg_par_mètre

Exemple de calcul pour un mât elliptique creux en aluminium

L'inertie quadratique moyenne par rapport à un point extérieur aura la même valeur pour le mât elliptique creux et le mât rond creux. Du fait de son écrasement les valeurs de l'inertie quadratique selon les axes x et y sera différent.

Rappel de la définition sur wikipedia :

Schéma

w:Moment_quadratique#Définition_générale :

 Moment quadratique de la section $S$ par rapport à l’axe $O{\vec {x}}$ :
 $I_{x}=\int _{S}y^{2}\,\mathrm {d} s=\iint _{S}y^{2}\,\mathrm {d} x\mathrm {d} y$
 Moment quadratique de la section $S$ par rapport à l’axe $O{\vec {y}}$ :
 $I_{y}=\int _{S}x^{2}\,\mathrm {d} s=\iint _{S}x^{2}\,\mathrm {d} x\mathrm {d} y$
 Moment quadratique (polaire) de $S$ par rapport au point $O$ :
 $I_{O}=\int _{S}r^{2}\,\mathrm {d} s=\iint _{S}r^{2}\,\mathrm {d} x\mathrm {d} y$

Remarques :
On a $I_{G}=I_{x}+I_{y}$ puisque $r^{2}=x^{2}+y^{2}$ (Théorème de Pythagore).

Il découle de ces définitions que plus les éléments de la section sont situés loin de l'axe, plus le moment quadratique sera important.

Définitions :
Avec les mêmes caractéristiques que le mât rond creux mais ovalisé à 22 cm x 18 cm

 Grand diamètre gd = 22; 
 Petit diamètre pd = 18;
 Diamètre moyen $D={\frac {gd+pd}{2}}$ est égal au diamètre moyen du mât rond creux
 $I_{G}=Igd+Ipd$

Inertie quadratique :

 Inertie quadratique selon l'axe de grand diamètre :
 $Igd=I_{G}\cdot {\frac {gd}{2\cdot D}}$
 Inertie quadratique selon l'axe de petit diamètre :
 $Ipd=I_{G}\cdot {\frac {pd}{2\cdot D}}$

La partie la plus sensible au flambage est le petit diamètre :

Pour l'évaluation du flambage à la compression on prend I = 2·Ipd

Charge limite pour le flambage :
Inertie quadratique avec D = (gd + pd) / 2, gd = 22 cm, pd = 18 cm, e = 0,32 cm, d = D - 2·e en cm

  $I_{G}=\pi /32\cdot (D^{4}-d^{4})$
  IG = 3,14 / 32 * (204 - 19,364) = 1 916
  I = 2·Ipd = 2·IG * pd / 2·D
  I = 2 * 1 916 * 18 / (2 * 20) = 1 916 * 18 / 20 = 1 724 cm⁴

Charge limite avec trois étages guidés à 4 m, 8 m et 13 m  

  Pr = 700·I / L²
  Pour la plus grande longueur guidée de 4 mètres : L² = 16
  Pr = 700 * 1 724 / 16 = 83 825 Kgf

Charge pratique pour un mât elliptique en aluminium de 22x18 cm, d'une épaisseur de 3,2 mm, de longueur 13 mètres, guidé par deux barres de flèches à 4 et 8 mètres.

 Pp = 83 825 / 5 = 16 765 Kgf

Conclusion

Dans la conclusion du chapitre précédent sur la résistance des mâts à la compression :
... Pour l'équivalent d'un mât en aluminium de 5,4 kg par mètre il faudrait un mât en bois de 5,4 * 6,66 = 35 kg par mètre.
L'aluminium a bien l'avantage sur le bois !

Pour le flambage : Si le mât creux en bois n'est pas conditionné par une évaluation de sa résistance à la compression comme ci-dessus, on détermine sa section en fonction de la charge estimée, sa section peut être rectangulaire ou ronde. On agit sur les dimensions de la section puis on évalue les risques de flambage selon les longueurs libres guidées ou non par des barres de flèches et les étais. On corrige les dimensions de la section sans changer sa surface de compression jusqu'à obtenir satisfaction. Il faudra sûrement trouver des compromis !

Le mât en bois n'est pas à proscrire. Sur un Voilier ancien, un Vieux Gréement, un mât en aluminium n'est pas de mise.

Notes et références

Les épontilles

Calcul des épontilles de sections rectangulaires

Section rectangulaire

Les épontilles sont des poutres ou des tubes disposés verticalement pour supporter les mâts des bateaux, elles évitent un écrasement du pont.

Compression pour les épontilles en bois de sections rectangulaires

Section S = b * h b et h en cm S en cm² Charge pratique à la compression :

 $Pp=100*S$
 pour un coefficient de sécurité de 5

Flambage

$I_{x}={\frac {b\cdot h^{3}}{12}}$
$I_{y}={\frac {h\cdot b^{3}}{12}}$
$I_{G}={\frac {b\cdot h}{12}}\cdot (b^{2}+h^{2})$ Pour le calcul des épontilles on utilise généralement $I=2\cdot I_{y}$ en cm⁴

Charge limite

k = 4 pour deux extrémités pseudo encastrées (maintien par le plancher ou par les aménagements)
$Pr=k\cdot 110\ I/L^{2}$ avec I₀ en cm⁴; L en mètre, et E = 110000 kg/cm² (11GPa)

Charge pratique pour le bois Pp = Pr / 7
Rappel : Pr / 5 pour l'aluminium

Exemple pour une épontille en kotibé de 4 x 20 cm et 2 m de hauteur

Pr = 4 x 110 x 2 x 20 x 4³ / 12 x 2² = 23 466 kg
Pp = 23 466/7 = 3 352 kg

Les beauprés

Calcul de beauprés de sections rectangulaires

1 : Bout-dehors ou bâton de foc volant
2 : Beaupré
3 : Étai de trinquette
4 : Étai de foc ou de génois
8 : Amure de foc volant
13 : Sous-barbe

Goélette Cardabela
Beaupré en bois peint et
bout-dehors en aluminium

Le mât de beaupré ou beaupré se trouve à la proue d'un navire, fortement incliné vers l'avant.

Il est destiné à avancer le centre de voilure, il supporte les étais avant du mât le plus à l'avant (généralement le mât de misaine), Il est souvent prolongé par un bout-dehors.

La compression du beaupré dépend de l'effort supporté par l'étai de foc. L'effort est repris par la sous-barbe.

Comment effectuer ce calcul de compression du beaupré ?

On peut l'évaluer en connaissant la résistance du câble de sous-barbe, de l'angle α qu'il fait avec le beaupré, et de l'ange β que fait l'étai de foc avec ce même beaupré.
Par exemple avec une sous-barbe en câble d'acier inoxydable de 12 mm et un angle α de 30°, de charge maximale d'utilisation 1 654 kg_f et une rupture à 8 270 kg_f

Pour effectuer ce calcul on peut utiliser des vecteurs sur une feuille de papier millimétré ou calculer le couple qui s’exerce sur l'extrémité du beaupré de longueur L :
La force du couple qui tire le beaupré vers le haut est égal au produit de la projection de la force de traction du hauban ${\vec {F}}h$ perpendiculairement au beaupré par la longueur du beaupré : $Fh\cdot \sin \beta \cdot L$
La force du couple qui tire le beaupré vers le bas est égal au produit de la projection de la force de traction de la sous barbe $Fs$ perpendiculairement au beaupré par la longueur du beaupré : $Fs\cdot \sin \alpha \cdot L$ où $Fs$ est la résistance du câble de sous-barbe.

On connaît cette force $Fs$ maximale d'utilisation du câble : 1 654 kgf

La force du couple qui tire vers le haut doit être égale à la force du couple qui tire vers le bas.
La force qui s'exerce sur le beaupré est la somme des projections vectorielles des deux forces ${\vec {Fh}}\ et\ {\vec {Fs}}$ sur le beaupré :

$Fh\cdot \sin \beta \cdot L=Fs\cdot \sin \alpha \cdot L$
$Fh=Fs{\frac {\sin \alpha }{\sin \beta }}$ (pour $\sin \beta$ ≠ 0)

Compression sur le beaupré :

$Fh\cdot \cos {\beta }+Fs\cdot \cos {\alpha }$
$Fs{\frac {\sin \alpha }{\sin \beta }}\cdot {\cos \beta }+Fs\cdot \cos {\alpha }$ ⇔ $Fs\cdot (\coth {\beta }\cdot \sin \alpha +\cos {\alpha })$

$\coth {\beta }$ n'est autre que le rapport de la distance qui sépare le pied du mât au point d'amure par la hauteur du mât, qui sont les points d'attaches du hauban.

Exemple pratique

Calculer l'effort de compression et la résistance au flambage du beaupré avec un mât de 13,5 m, une distance du point d'amure au pied du mât de 6 m, un angle $\alpha$ de 30°, une sous-babe inox de diamètre 12 : $\sin {\alpha }=0,5\ et\cos {\alpha }=0,866$

Compression pratique = 1 654 * (6/13,5 * 0,5 + 0,866) = 1 799 kgf

Quelle doit être la section du beaupré en bois ?

La charge à adopter est de 100 kg par cm² pour un bois de bonne qualité tel que le Kotibé droit de fil avec un coefficient de sécurité de 5.

Résistance au travail de compression

Résistance au travail de compression : Pp = 100 *S = 1 800 kg
Section minimale : 1 800 / 100 = 18 cm²

Le beaupré est une pièce importante sur un petit voilier, il y a des risques de chocs et de poussées latérales. On préfère utiliser un bois plus adapté à ces risques. En multipliant la section par 10 on doit pouvoir supporter une collision 18 000 kg.
La section adoptée pour la goélette Cardabela a été de 10 x 12 cm pour 12 000 kg_f (60 tonnes à la rupture).

Charge limite au flambage

Comme pour l'épontille au chapitre précédent, on prend I = 2 Iy
I = 2 * 12 * 10³ / 12 = 2 000 cm⁴

k = 1 pour les espars en bois guidés aux extrémités.

Pr = k * 110 I / L² (L= 2,52 m)
Pp = Pr /7

Pr = 110 * 2 000 / 2,52² = 34 643 kgf
Pp = Pr/7 = 34 643 / 7 = 4 949 kgf

Conclusion

Un beaupré de section 10 x 12 cm est très largement suffisant pour assurer sa fonction, et est capable de supporter certains inconvénients comme les collisions et les chocs latéraux.

Notes et références

Liens

• Construction navale
• Goélette Cardabela

Calcul des espars – Dans la construction navale

 : Sur un bateau, un espar est un élément de gréement long et rigide, originellement en bois, et ayant un rôle technique à jouer dans la propulsion (à voile) et les manœuvres.

Entrent dans la catégorie des espars les mâts, bômes, vergues, bouts-dehors, queues de malet, livardes, wishbones. On peut aussi y associer les éléments mobiles tels que avirons, barre, tangons, etc.

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La section, ou le poids linéaire, des espars détermine leur résistance à la compression.

Le profil d'un espar, rond ou elliptique, détermine sa résistance au flambage longitudinal et latéral.

Cet article donne des exemples de calculs des mâts, épontilles et beauprés.

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Image de couverture : https://fr.wikibooks.org/wiki/Le_Belem_par_petit_vent.jpg
Attribution : Jickye

Goelette Cardabela      Hélice marine Mécanique physique

Goélette Cardabela

Hélice marine (Théorie physique)

Éditeur : Goelette Cardabela

 

Sommaire

  Caractéristiques des hélices marines, 3
    Théorie élémentaire avec l'eau pour fluide, 4
      Conservation de la matière, 4
      Application du principe fondamental de la dynamique, 5
      Puissance fournie par l'hélice, 5
      Recherche du meilleur rendement d'hélice, 6
      Résumé détaillé, 7
        Puissance à fournir à l'hélice par le moteur, 7
        Puissance utile à l'avancement du navire, 8
        Force propulsive, 8
        Dépression et cavitation, 8
        La pression sur l'hélice et sa limite,9
        Rendement, 9
        Conclusion, 9
      Résumé sous forme de tableau,9
    Voir aussi,10
  Annexe, 11
    Notes et références, 11
    Liens externes, 11
    Sources licences et contributeurs, 12, 13, 14,
  Index, 15, 16, 17.

 

L'hélice marine (Mécanique physique et thermodynamique)

Théorie thermodynamique de l'hélice Ce livre doit être rangé sur l'étagère Wikilivres Science Appliquée Technologie Généralités sur les sciences appliquées et les techniques, section CDU/6/60

Une théorie de l'hélice propulsive a été développée dès l'apparition des machines à vapeur grâce aux travaux de Bernoulli développés par Euler puis par Morosi et Bidone qui démontrent que la force du jet est le résultat d'une percussion dont la force est comme 1,84 est à 1. Cependant la théorie a longtemps piétiné, les formules obtenues par approximations successives sont complexes. Dès la seconde moitié du XIX^e siècle avec les théories mathématiques de la physique d'Isaac Newton il eût été possible d'établir des formules de calculs d'hélice ; cependant le concept n'était pas encore au rendez-vous. Ce n'est qu'après le développement des théories de la mécanique des fluides et de la thermodynamique, que l'on a mieux compris le phénomène et que l'on a su formuler des expressions mathématiques simples.

En 1905, Albert Einstein publie trois articles dont l'un reconnaît l'existence des atomes, des molécules, caractérisés par un mouvement brownien. On comprend ensuite que l'intuition statistique de Ludwig Boltzmann est applicable et que l'aspiration du fluide (l'eau de mer) est le résultat statistique de chocs entre molécules. Ce n'est pas l'hélice qui aspire l'eau ; c'est l'agitation des molécules d'eau qui pousse statistiquement vers une zone de collision moins forte en accumulant l'énergie acquise au cours des collisions. L'hélice a de ce fait deux fonctions : évacuer des molécules d'eau qui arrivent et donner une impulsion aux molécules d'eau pour transmettre la force propulsive au bateau. Pour ce faire, il faut au moins disposer de l'énergie acquise lors de l'aspiration à laquelle il faut ajouter l'énergie d'évacuation en plus de l'énergie transmise au support (le bateau, si celui-ci se déplace. Rappel : l'énergie est le produit d'une force par un déplacement).

Nos sens sont trompeurs. L'hélice marine n'est ni une vis, ni un tire-bouchon. La forme hélicoïdale n'a qu'un intérêt, c'est de répartir l'effort de percussion uniformément, sur toute sa surface.

Hélice de navire

Les hélices marines peuvent être de simples pales, comme les hélices d'avions, elles peuvent même être recouvertes d'un léger duvet végétal sans que cela affecte trop l'impact nécessaire à la propulsion. En effet, il n'y a pas de glissement d'eau important le long de la pale, susceptible de faire perdre de l'énergie.

Caractéristiques des hélices marines

Définitions :

• Le diamètre, donné en « pouces » par le fabricant. Il faut l'exprimer en « mètres » pour les calculs.
• Le pas de construction est une caractéristique géométrique de l'hélice. C'est la longueur d'avance théorique pour un tour, sans glissement (recul = 0). Le pas de l'hélice pourrait ainsi être comparé au pas d'une vis à métaux, mais ceci conduirait à des erreurs d'interprétation sur le fonctionnement de l'hélice. Le pas est exprimé en pouces ou en mètres, il peut être à gauche ou à droite.
• Le coefficient de remplissage (0,xx ou xx %) : ce coefficient caractérise la surface relative des pales par rapport à la surface d'un disque de même diamètre, il est important pour estimer la limite de l'effort d'aspiration applicable sur la surface des pales afin d'éviter la cavitation. Ce coefficient n'intervient pas dans nos calculs ci-après.
• Le calage est l'angle que fait la corde d'un profil de pale avec le plan de rotation de l'hélice.
• Le recul : d'un point de vue thermodynamique, le recul correspond à une perte d'énergie dans le passage de l'eau au travers de l'hélice. On parle d' entropie ou d'augmentation du désordre. La vitesse de propulsion de l'eau est inférieure d'un certain pourcentage à celle attendue. Ce pourcentage est communément appelé le recul. Ainsi, pour résoudre les problèmes de calcul on pourrait dire que le pas effectif de l'hélice est inférieur au pas de construction. On définit la notion de recul par la relation suivante :

  recul = 1 - (pas effectif / pas de construction) dans des conditions de vitesse d'avancement du navire et de rotation de l'hélice.

  Le coefficient de recul s'exprime souvent en pourcentage, par exemple 28 % au lieu de 0,28 dans telles conditions d'avancement et de rotation.

  Le recul est important à faible vitesse et forte poussée, il augmente avec la force de poussée sur l'hélice : avec le débit et la vitesse de rotation.

• La cavitation. La dépression à l'extrados du profil de pale dépend de la vitesse de rotation de l'hélice, de son pas et du profil. La dépression est limitée par la pression atmosphérique ; elle ne peut pas descendre en dessous d'environ 1 bar en surface (la vitesse ne doit pas dépasser 14 m/s) ; au-delà de cette valeur l'eau se transforme en vapeur (phénomène de cavitation). À un mètre de profondeur cette vitesse limite serait d'environ 14,7 mètres/seconde.

  Cette notion est très importante pour les navires rapides mais intervient rarement pour un voilier monocoque où l'on s'arrange pour que la vitesse d'aspiration de l'eau soit largement inférieure à 14 mètres/seconde, les héliciers choisissent toujours le plus grand diamètre compatible avec la cage d'hélice.

  Depuis quelques années sont apparues les hélices de surface qui permettent de diminuer les risques de cavitation ; le passage des pales en surface nettoie l'hélice des bulles de vapeur d'eau.

Flux d'hélice

Théorie élémentaire avec l'eau pour fluide

La propulsion est due à la différence de quantité de mouvement entre la masse d'eau entrante et sortante de l'hélice.

Conservation de la matière

La masse d'eau aspirée par unité de temps est égale à la masse d'eau propulsée

la masse d'eau aspirée par l'hélice pendant une seconde correspond à un cylindre de surface $S_{1}$ et de longueur $V_{1}$.

Définitions

$m=\rho S_{1}V_{1}=\rho S_{2}V_{2}\;$ où $\rho \;$ est la masse volumique de l'eau en kg par mètre cube et $m$ est la masse de l'eau qui traverse l'hélice pendant une seconde.

$S_{1},S_{2}\;$ en m² et $V_{1},V_{2}\;$ en mètres par seconde.

Posons $m=\rho SV_{p}\;$ pour faire abstraction de la surface de l'hélice.

• $V_{p}$ est la vitesse de l'eau qui traverse l'hélice.
• $V_{1}$ est la vitesse d'écoulement du fluide devant l'hélice :

C'est la vitesse d'un cours d'eau dans un référentiel fixe ou la vitesse de déplacement d'un bateau pour un référentiel mobile.

• $V_{2}$ est la vitesse de la masse d'eau propulsée derrière l'hélice.

Cette vitesse dépend du référentiel fixe ou mobile.

Application du principe fondamental de la dynamique

La force propulsive dépend de la différence de vitesse entre la masse d'eau aspirée et la masse d'eau propulsée :

(action = réaction ; la force qui permet l'accélération de la masse d'eau trouve son appui sur l'hélice !)

Selon le Principe fondamental de la dynamique: ${\vec {f}}=m{\vec {a}}=m{\frac {d{\vec {v}}}{dt}}$ où ${\vec {f}}$ est le vecteur de la force induite par l'accélération ${\vec {a}}$ de la masse m.

Équation aux dimensions : ${\rm {\left[F\right]\;=\;M\cdot {\frac {L}{T^{2}}}\;=\;M\cdot L\cdot T^{-2}}}$ que l'on peut aussi noter ${\rm {\left[F\right]={\frac {M\cdot \left[V\right]}{T}}.}}$

$F=m\ {\frac {(V_{2}-V_{1})}{\Delta t}}$ Abstraction faite des vecteurs, puisqu'ils sont colinéaires.

Dans notre système métrique, F est l'expression d'une grandeur physique qui s'exprime en newtons (un kilogramme-force = 9,81 N), m est la masse d'eau traversant l'hélice en kg (kilogramme masse) par seconde, V₂ et V₁ s'expriment en mètres par seconde.

Puissance fournie par l'hélice

La puissance est le produit de la force de propulsion $F$ définie dans le chapitre Application du principe fondamental de la dynamique par la vitesse $V_{p}$ de la masse d'eau définie dans le chapitre Conservation de la matière

$P=F\cdot V_{p}=m\ (V_{2}-V_{1})\cdot V_{p}$

• La puissance $P$ s'exprime en watts.

Cette puissance est aussi égale à l'énergie cinétique de la masse d'eau propulsée par l'hélice, moins l'énergie cinétique de la masse d'eau entrante :

$P=m{\frac {(V_{2}^{2}-V_{1}^{2})}{2}}=m{\frac {(V_{2}-V_{1})(V_{2}+V_{1})}{2}}$

Il y a décrochage pour V₂ = V₁ (pas de force propulsive), ce qui semble évident !

On en déduit $Vp$ et $V_{2}$ :

$V_{p}={\frac {(V_{2}+V_{1})}{2}}$ et $V_{2}=2V_{p}-V_{1}$

Recherche du meilleur rendement d'hélice

Variation (dérivée) de la puissance fournie par l'hélice en fonction de V₁, pour une propulsion V₂ constante

${\frac {dP}{dV_{1}}}=\left({\frac {\rho S}{4}}\right)(V_{2}-3V_{1})(V_{2}+V_{1})=\rho SV_{p}(V_{p}-2V_{1})$ La variation de la puissance est nulle pour $V_{2}=3V_{1}$, ou $V_{p}=2V_{1}$ la puissance de l'hélice atteint alors sa valeur optimale.

courbe P%(V1/V2)La puissance 1,200 (120%) s'explique par le fait que l'eau possède une énergie entrante.

On choisit cette valeur de $V_{p}=2V_{1}$ pour avoir un maximum de puissance d'hélice au moment où on en a le plus besoin, lorsque le moteur est poussé au voisinage de sa plus forte puissance.

$V_{1}={\frac {V_{2}}{3}}={\frac {V_{p}}{2}}$

$V_{s}={\frac {V_{p}}{2}}$ définit la vitesse de surface V_s optimale du navire pour la puissance optimale de l'hélice et la plus forte puissance du moteur.

$V_{p}=V_{\text{helice}}\cdot (1-{\text{recul}})=n*{\text{pas de construction}}*(1-{\text{recul}})$

• n est le nombre de tours de l'hélice en une seconde
• Attention : Le recul est une grandeur variable en fonction des contraintes subies par l'hélice.
• Pour avoir une idée de ces valeurs on peut se reporter au chapitre Application aux navires à déplacement, résultats à des vitesses caractéristiques :

Estimation des efforts à 6,42 nœuds Imaginez-vous au détroit de Messine avec un courant contraire de 5 nœuds, avec un vent debout qui refuse la progression à 400 kg_f. Votre progression sera péniblement de 1,5 nœuds sans oublier la « mer de vent » : les vagues qui tapent, l'eau qui éclabousse et balaie le pont...

6,42 nœuds est ici la vitesse de surface optimale estimée du navire, pour la puissance maximale du moteur avec le meilleur rendement de l'hélice.

Moteur : 2 600 tours par minute

Hélice : 1 145,3 tours par minute

$V_{\text{helice}}$ : 16,02 nœuds

Recul : 0,21

$V_{p}$ : 12,58 nœuds Notez que la valeur de V_p = 2V₁ = 12,84 Nds pourrait être atteinte pour Moteur : entre 2 600 et 2 700.

Effort : 7984 Nw $\approx 800kg_{f}$

Puissance : 48,64 kW

Rendement η de l'hélice : 0,51

Rappelez-vous que ce ne sont que des estimations, assez proches de la réalité.

Puissance à fournir à l'hélice par le moteur

En nous affranchissant de V₂

$P_{\text{moteur}}={\vec {F}}\cdot {\vec {V_{p}}}=m(V_{2}-V_{1})\cdot V_{p}=\rho SV_{p}(V_{2}-V_{1})\cdot V_{p}$

Rappels

• V₂ = 2V_p - V₁ ; V_p = (V₁+V₂)/2
• $\rho SV_{p}$ est une masse par unité de temps (ou encore un débit en masse).
• $\rho SV_{p}(V_{2}-V_{1})$ est une force.

$P_{\text{moteur}}=2\rho SV_{p}(V_{p}-V_{1})\cdot V_{p}$

Puissance utile à l'avancement du navire

$P_{\text{utile}}={\vec {F}}\cdot {\vec {V_{1}}}=m(V_{2}-V_{1})V_{1}=\rho SV_{p}(V_{2}-V_{1})\cdot V_{1}$

$P_{\text{utile}}=2\rho SV_{p}(V_{p}-V_{1})\cdot V_{1}$

Force propulsive

$F=m(V_{2}-V_{1})=\rho SV_{p}(V_{2}-V_{1})$

$F=m(V_{p}-V_{1})$ est la force d'aspiration, en newtons, due à la dépression devant l'hélice

$F=m(V_{2}-V_{p})$ est la force de pression, derrière l'hélice

avec V₂ = 2V_p - V₁ :

$F_{\text{propulsive}}=2\rho SV_{p}(V_{p}-V_{1})$

$F_{\text{aspiration}}=\rho SV_{p}(V_{p}-V_{1})$ est la force d'aspiration due à la dépression devant l'hélice, elle est égale à la moitié de la force de propulsion, l'autre moitié est fournie par la force de pression.

Dépression et cavitation

$\rho V_{p}(V_{p}-V_{1})$ est la valeur de la dépression, en pascals, devant l'hélice, c'est également la valeur de la pression du côté refoulement de l'hélice. La valeur de la dépression doit être inférieure à la pression locale qui vaut $\rho \cdot g\cdot h\ +\ 101500$ où g = 9,81, h est la hauteur d'eau en mètres et 101 500 est la pression atmosphérique moyenne : 1 015 hPa.

La pression sur l'hélice et sa limite

La pression $2\rho V_{p}(V_{p}-V_{1})$ ne doit pas dépasser une valeur précisée par le constructeur de l'hélice.

La pression ne doit pas dépasser 1,2 kg_f/cm² (117 680 P) pour l'hélice 3 pales RADICE E13 soit, pour une surface de pales 100 cm² (1 dm²), une poussée maximale de 120 kg_f (1 200 kg_f pour une surface des pales de 1 000 cm²)

Exemple Pour une hélice de 19"

D = 0,483 m, S = 0,1833 m², Sh/S = 0,515, Surface des pales : (0,1833 * 0,515 = 0,0946 m²) 946 cm²,

Effort maximal pour cette hélice : (946 * 1,2 =) 1132 kg_f

Rendement

Rendement = Puissance utile / Puissance fournie par le moteur

$\eta ={\frac {V_{1}}{Vp}}$

La consommation de carburant sera d'autant plus faible que la vitesse de propulsion s'approchera de la vitesse de déplacement V₁ du navire c'est-à-dire V_p s'approchant de V₁ (V_p > V₁) !

Conclusion

Le calcul du pas de l'hélice dépend de la vitesse d'avancement du navire estimée à la puissance optimale ; elle doit être calculée de telle sorte que la vitesse de propulsion Vp se situe autour de 2 fois cette vitesse d'avancement, le rendement (puissance utile / puissance fournie) est alors de 50 % à la puissance maximale.

Lorsque cette condition est remplie, il faut vérifier que le moteur produit encore une force satisfaisante en statique et en dynamique !

Résumé sous forme de tableau

Tableau

Groupe d'expressions	Grandeur physique	Expression mathématique	Commentaire
Force propulsive puissances et rendement
	$F_{\text{propulsive}}$	$2\rho SV_{p}(V_{p}-V_{1})$	Unité de force : le newton
	$P_{\text{utile}}$	$2\rho SV_{p}(V_{p}-V_{1})V_{1}$	Unité de puissance : le watt
	$P_{\text{moteur}}$	$2\rho SV_{p}^{2}(V_{p}-V_{1})$
	Rendement $\eta$	${\frac {V_{1}}{V_{p}}}$	${\frac {P_{\text{utile}}}{P_{\text{moteur}}}}$
Système métrique utilisé
	$\rho$	$1000\,\mathrm {\frac {kg}{m^{3}}}$	Une tonne par mètre cube d'eau douce
	$S$	$\pi {\frac {D^{2}}{4}}$	Unité de surface : le mètre carré (m²)
	$V_{1}$	Vitesse de l'eau entrant dans l'hélice	Vitesse de surface du navire ou du débit fluvial (m/s)
	$V_{p}$	$V_{h}(1-Recul)$	Vitesse de propulsion dans l'hélice, en mètres par seconde, où Vh = Pas (en mètres) * tours/seconde de l'hélice, avec recul variable selon les conditions de navigation.

Voir aussi

• Application aux navires à déplacement
• Notez le rendement d'hélice à la puissance maximale (autour de 50%) alors que le rendement se situe entre 0,62 et 0,66 en navigation par temps calme pour une vitesse de croisière à 6,42 nœuds.

Annexe

Notes et références

Liens externes

Memorie della Reale accademia delle scienze di Torino : Morosi et Bidone Pages 1 à 191 notamment §4 (Page 134)

Sources et contributeurs de l'article

Source de cette édition : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélice/sclti

Article : Hélice
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Source des images, licences et contributeurs

Article : Hélice
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Image 2 : Th-helice.jpg, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Th-helice.jpg, Licence : [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], Contributeurs : Jean-Paul Louyot, alias Goelette Cardabela, Page :

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Licence

Article : Hélice
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Index

Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélice/Sommaire

Sommaire du chapitre Hélice

  Caractéristiques des hélices marines, 3
    Théorie élémentaire avec l'eau pour fluide, 4
      Conservation de la matière, 4
      Application du principe fondamental de la dynamique, 5
      Puissance fournie par l'hélice, 5
      Recherche du meilleur rendement d'hélice, 6
      Résumé détaillé, 7
        Puissance à fournir à l'hélice par le moteur, 7
        Puissance utile à l'avancement du navire, 8
        Force propulsive, 8
        Dépression et cavitation, 8
        La pression sur l'hélice et sa limite,9
        Rendement, 9
        Conclusion, 9
      Résumé sous forme de tableau,9
    Voir aussi,10
  Annexe, 11
    Notes et références, 11
    Liens externes, 11
    Sources licences et contributeurs, 12, 13, 14,
  Index, 15, 16, 17.

Index des sections

    1 Caractéristiques des hélices marines
        1.1 Théorie élémentaire avec l'eau pour fluide
            1.1.1 Conservation de la matière
            1.1.2 Application du principe fondamental de la dynamique
            1.1.3 Puissance fournie par l'hélice
            1.1.4 Recherche du meilleur rendement d'hélice
            1.1.5 Résumé détaillé
            1.1.6 Puissance à fournir à l'hélice par le moteur
                1.1.6.1 Puissance utile à l'avancement du navire
                1.1.6.2 Force propulsive
                1.1.6.3 Dépression et cavitation
                1.1.6.4 La pression sur l'hélice et sa limite
                1.1.6.5 Rendement
                1.1.6.6 Conclusion
            1.1.7 Résumé sous forme de tableau
        1.2 Voir aussi
            1.2.1 Feuilles volantes grands formats
    2 Notes et références
    3 Liens externes
    4 Voir aussi sur Wikibooks
    5 Références
    6 Sources et contributeurs de l'article
    7 Source des images, licences et contributeurs
    8 Licence
    9 Index
        9.1 Index des sections
        9.2 Index lexical

Index lexical

Albert Einstein	.......	.......	.......	.......	1
Application aux navires à déplacement......... 10
Bernoulli..............	.......	.......	.......	1
Morosi et Bidone.......	.......	.......	.......	1
Caractéristiques des hélices marines........... 3
Conservation de la matière.....................	4
Dépression et cavitation.......	.......	.......	8
Discussion Hélice marine ..............	...... 12
entropie.......	.......	.......	.......	.......	3
Feuille volante	.......	.......	.......	...... 12
Force propulsive.......	.......	.......	.......	8
Force propulsive puissances et rendement.......	9
grandeur physique..............	.......	.......	5
Inverseurs et hélices......................... 12
La cavitation.................................. 3
La pression sur l'hélice et sa limite.......... 8
Le calage..............	.......	.......	.......	3
Le coefficient de remplissage.................. 3
Le diamètre............................	.......	3
Le pas de construction......................... 3
le pas effectif................................ 3
Le recul.......	.......	.......	.......	.......	3
Ludwig Boltzmann.......	.......	.......	.......	1

 

Hélice marine – Mécanique physique

La pression atmosphérique compresse l'eau dans laquelle nous naviguons. L'hélice marine aspire l'eau par son avant et crée une dépression. L'eau environnante se précipite vers l'hélice qui est violemment frappée vers l'arrière.
Le vide créé par l'aspiration de l'eau ne peut pas être plus important que la pression atmosphérique. Lorsque l'aspiration est trop forte l'eau bout et des bulles éclatent sur l'hélice qui se dégrade. Au refoulement l'eau compressée se réduit à un cylindre de diamètre plus petit que le diamètre de l'hélice.

Ce n'est pas tout ... L'aspiration fait baisser la température de l'eau aspirée. Ensuite, le passage dans l'hélice fait fortement remonter sa température. La théorie thermodynamique devait être l'objet de cet article ... Cela ne s'est pas fait, pas encore ...

Le rendement de l'hélice dépend de ce cycle entropique. Pour avoir un très bon rendement d'hélice on a tout intérêt à faire tourner lentement une hélice de grand diamètre. Les très long cargos de plusieurs centaines de mètres gagent en rendement grâce à ces très grandes hélices et à la longueur de leurs navires qui atteignent des vitesses de l'ordre de 20 nœuds. Le déplacement latéral de l'eau ne se fait qu'à l'avant du navire et le reste suit dans cette baignoire initiée par l'étrave du bateau. Ces bateaux sont difficiles à arrêter et à dévier. La route doit être connue sur de longues distances. Les radars, même puissants ne voient pas assez loin d'où la création des routes maritimes et le développement des iAIS qui permettent de tout connaître sur les navires environnants.

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Image de couverture : https://fr.wikibooks.org/wiki/Livres_concernant_l%27h%C3%A9lice_marine.jpg
Attribution : Goelette Cardabela

Goélette Cardabela      Hélices de navires à déplacement

 

Hélices de navires à déplacement

Application de la théorie de l'hélice marine

Éditeur : Goélette Cardabela

Sommaire

1. Rappels
2. Comprendre
3. Feuille de calculs
4. Examen des résultats
5. Résultats à des vitesses caractéristiques
6. Graphiques des puissances aux vitesses caractéristiques
7. Graphiques des forces aux vitesses caractéristiques
8. Expérimentation en mer
9. Commentaires sur l'expérimentation et prospectives
10. Conclusions
11. Télécharger les feuilles de calculs
12. Compilations wikilivres

Rappels

Abaque pour déterminer le diamètre des hélices marines

Grâce aux travaux de Daniel Bernoulli, des formules mathématiques ont été établies dès le 18e siècle sur la percussion des fluides.
Ces travaux ont été poursuivis par Morosi et Bidone , et à partir de là, de la seconde moitié du 19e siècle, des formules mathématiques avec des exposants fractionnaires ont été utilisées pour le calcul des hélices marines. Ces formules sont encore utilisées aujourd'hui, le plus souvent pour créer des abaques plus faciles à utiliser.

Sadi Carnot, Rudolf Clausius, puis Ludwig Boltzmann ont développé les théories thermodynamiques et la notion d'entropie La transformation irréversible (deuxième principe de la thermodynamique) engendre le recul des hélices marines. Le recul n'est pas calculable, ce sont les expériences qui nous permettent de déterminer une valeur. Dans les feuilles de calculs cette valeur est choisie dans une fourchette autour de 0,28 (de 0,25 à 0,33) que l'on peut corriger après les essais en mer.

Caractéristiques des hélices marines

Définitions :

• Le diamètre, donné en pouces par le fabricant. Il est transformé en mètres pour les calculs.
• Le pas de construction est une caractéristique géométrique de l'hélice. C'est la longueur d'avance théorique pour un tour, sans glissement (recul = 0). Le pas de l'hélice pourrait ainsi être comparé au pas d'une vis à métaux, mais ceci conduirait à des erreurs d'interprétation sur le fonctionnement de l'hélice. Le pas est exprimé en pouces ou en mètres, il peut être à gauche ou à droite.
• Le coefficient de remplissage (0,xx ou xx %), ce coefficient caractérise la surface relative des pales par rapport à la surface d'un disque de même diamètre. Ce coefficient est important pour estimer la limite de l'effort d'aspiration applicable sur la surface des pales afin d'éviter la cavitation. Ce coefficient n'intervient pas dans nos calculs ci-après.
• Le calage est l'angle que fait la corde d'un profil de pale avec le plan de rotation de l'hélice
• Le recul : d'un point de vue thermodynamique, le recul correspond à une perte d'énergie dans l'impact de l'eau avec l'hélice. On parle d' entropie ou d'augmentation du désordre. La vitesse de propulsion de l'eau est inférieure d'un certain pourcentage à celle attendue. Ce pourcentage est communément appelé le recul. Ainsi, pour résoudre les problèmes de calcul on pourrait dire que le pas effectif de l'hélice est inférieur au pas de construction. On définit la notion de recul par la relation suivante :

  recul = 1 - (pas effectif / pas de construction) dans des conditions de vitesse d'avancement du navire et de rotation de l'hélice.

  Le coefficient de recul s'exprime souvent en pourcentage, par exemple 28 % au lieu de 0.28 dans telles conditions d'avancement et de rotation.

  Le recul est important à faible vitesse et forte poussée, il augmente avec la force de poussée sur l'hélice : avec le débit et la vitesse de rotation.

• La cavitation. La dépression à l'extrados du profil de pale dépend de la vitesse de rotation de l'hélice, de son pas et du profil. La dépression est limitée par la pression atmosphérique ; elle ne peut pas descendre en dessous d'environ 1 bar en surface (la vitesse d'aspiration ne doit pas dépasser 14 m/s) ; au-delà de cette valeur l'eau se transforme en vapeur (phénomène de cavitation). À un mètre de profondeur cette vitesse limite serait d'environ 14,7 mètres/seconde.

  Cette notion est très importante pour les navires rapides mais intervient rarement pour un voilier monocoque dont on s'arrange pour que la vitesse d'aspiration de l'eau soit largement inférieure à 14 mètres/seconde, les héliciers choisissent toujours le plus grand diamètre compatible.
  

  Depuis quelques années sont apparues les hélices de surface qui permettent de diminuer les risques de cavitation ; le passage des pales en surface nettoie l'hélice des bulles de vapeur d'eau.

Formules utilisées dans nos feuilles calculs

Ce sont les formules démontrées dans la l'article Hélice de wikibooks.

 Force propulsive, puissances et rendement :
 Force propulsive = 2 ρ S Vp (Vp - V1)
 Putile = 2 ρ S Vp (Vp-V1) V1
 Pmoteur = 2 ρ S Vp² (Vp-V1)
 Rendement = V1/Vp
 Système métrique utilisé :
 ρ = 1000 kg/mètre cube ; pour l'eau douce (une tonne par mètre cube).
 S = 3,14 * D²/4 ; en mètre carré.
 V1 ; vitesse d'entrée de l'eau dans l'hélice en mètres par seconde.
 Vp = Vh (1-Recul) ; vitesse de propulsion dans l'hélice, en mètres par seconde,
où Vh = Pas (en mètres) * tours/seconde (de l'hélice),
et Recul selon les conditions de navigation.

 

Comprendre

Courbe de résistance à la composition des vagues avant et arrière en fonction de la vitesse divisée par la racine de la longueur de coque à la flottaison.

Il s'agit là de comprendre ce que l'on cherche à déterminer avec la feuille de calcul à l'aide des données qui sont à notre disposition

la longueur de la coque, son poids, sa forme, sa surface de carène, etc.

Ce que l'on veut déterminer

c'est la puissance du moteur, la vitesse de croisière la plus économique, la vitesse maximale que peut avoir un tel navire et finalement le diamètre de l'hélice et son pas.

• La résistance à ce que l'on appelle communément résistance à la vague d'étrave dépend de la longueur de la coque à la flottaison de la vitesse de déplacement du navire, de son poids (son déplacement), de la forme de son étrave.

• La vitesse la plus économique en carburant est obtenue lorsque le creux de la vague d'étrave se trouve approximativement au milieu de la coque.

• On détermine la vitesse maximale d'une coque à déplacement en fonction de la longueur à la flottaison. La puissance pour passer cette vague d'étrave devient vite très importante au delà de R=V/√L = 1,15 (Courbe de résistance ci-contre). V en mètres par seconde et L en mètres.

Note

La vitesse maximale. selon les constructeurs, peut avoir des valeurs différentes.

Valeur moyenne pour R=V_max/√L ≅ 1,28. Cette valeur est sans doute exagérée, elle permet de ne pas sous évaluer la puissance du moteur, elle ne devrait pas dépasser 1,18 pour un voilier.

Par commodité on adopte souvent V_max = C√L où C se situe entre 2,43 et 2,53, L en mètres et V en nœuds.

Par exemple, Pour une longueur de coque de 9 mètres :

(V_max/√L) = 7,44±0,15 nœuds selon les constructeurs;

(V_max/√L) = 6,88 nœuds pour R=1,18.

• La puissance nécessaire pour atteindre la vitesse limite de carène ne dépend pas que de la vague d'étrave, elle dépend aussi de la surface de carène et de la forme de la coque. Pour un navire standard on estime à 5 chevaux par tonne, la puissance nécessaire pour atteindre la vitesse maximale.

Feuille de calculs

Examen du fichier original

La feuille de calculs Pas_&_Diamètre originale se présente au téléchargement comme sur l'image ci-dessus.

Description

Longueur et largeur à la flottaison : Les valeurs sont données par le constructeur du navire.

Puissance nominale en chevaux : Puissance du moteur donné par le fabricant du moteur.

Puissance du moteur : Cette valeur est calculée en tenant compte des pertes de transmission évalués à 5% de la puissance nominale. Il est possible de modifier cette valeur manuellement.

Puissance du moteur en kW : Puissance en kilowatt. Cette valeur se substitue à la puissance du moteur si une valeur est précisée.

Poids en charge, en tonnes : Poids total du navire armé avec réservoirs pleins.

Forcer la vitesse maximale estimée : Cette case doit être effacée, elle permettra d'ajuster les paramètres de l'hélice (voir les sections suivantes).

Réducteur:réduction en marche avant (RH) : Cette valeur est donnée par le fabricant du réducteur.

Rapport de réduction : Cette valeur est calculée si la ligne précédente est remplie sinon il faut entrer la valeur fournie par le constructeur de l'inverseur.

Nombre de tours moteur à la puissance maximale : Cette valeur est fournie par le constructeur du moteur.

Recul estimé à la puissance optimale : La puissance optimale est ici la puissance maximale du moteur par vent contraire ramenant la vitesse du navire à la vitesse optimale. Cette valeur peut être difficile à évaluer. Pour une hélice standard 2, 3, ou 4 pales, cette valeur est voisine de 0,275 ± 0,005.

Hauteur de la cage d'hélice : Elle est mesurable ou donnée par le constructeur du navire.

Cases à remplir ou à modifier et résultats intermédiaires

Image de la feuille de calculs en cours de traitement. Les cases jaunes sont à remplir ou à modifier.

Remplir les cases surlignées en jaune comme sur l'image. Vous obtenez un aperçu avec des remarques

1. Recul estimé de l'hélice : ok
2. Contrôle : ok Ce contrôle vérifie que le recul s'effectue à une valeur supérieure à 0,25. Le recul est conseillé entre 0,27 et 0,33.
3. Degré de vitesse R = 1,296. une valeur inférieure à 1,18 est recommandée.
4. Pas optimal estimé = 17,98 pouces supérieur au diamètre optimal estimé; ce genre d'hélice n'existe pas ! Agir sur la case B13 pour forcer la vitesse maximale à une valeur inférieure.
5. Pas réel = 17,98 pouces même message que précédemment, mais agir sur la case B21 après avoir agi sur la case B13 pour adapter le pas réel.
6. Hauteur minimal de dégagement de la cage d'hélice : ok. Vérifie si le diamètre de l'hélice est compatible avec la cage.

Ajustement des données et résultat final

Résultat final après modification des cellules B13 et B21.
B13 : Forcer la vitesse maximale estimée
et B21 : Ajuster pour adapter au pas réel

Agir sur la cellule B13 pour corriger le diamètre puis sur la cellule B21 pour corriger le pas

1. Modifier la ligne Forcer la vitesse maximale estimée (B13) jusqu'à obtenir un degré de vitesse acceptable. (Se référer à la courbe de la première section). Cette action agit aussi sur les diamètres et pas d'hélice; Rechercher le diamètre d'hélice souhaité et compatible avec la cage d'hélice.
2. Modifier la ligne Ajuster pour adapter au pas réel (B21) jusqu'à obtenir le pas d'hélice souhaité.
3. Des remarques peuvent être compatibles ou incompatibles Sur la feuille de calcul.
   Après ces modifications de la feuille de calculs vous noterez la remarque Hélice trop grande. En effet, la cage d'hélice devrait avoir une hauteur suffisante pour ne pas perturber le fonctionnement. Dans le cas exposé l'hélice de 19 pouces a une marge un peu juste pour la cage de 21,3 pouces (une différence de 3 cm). Il reste cependant 1,5 cm entre les pales d'hélice et la cage. À l'expérience il n'y a pas eu de problème lié à cette remarque.

Examen des résultats

Hélice 19x17 pouces

L'entête reprend, en vert, les données de la feuille de calculs PAS & DIAMETRE.

Les cellules en noir :

1. H4 : Densité de l'eau, 1000 pour l'eau douce, en grammes par litre.
2. H7 : Surface de l'hélice par rapport à un disque de même diamètre, elle est donnée par le constructeur de l'hélice.
3. H8 : Profondeur de l'axe de l'hélice, en mètre.
4. M60 : Vitesse du navire en nœuds. Le tableau donne les valeurs estimées en fonction de :
   1. La vitesse de rotation du moteur (Colonne B)
   2. Puissance disponible sur l'arbre (Colonne C)
   3. Le recul estimé (Colonne L)
   4. La force de propulsion (Colonne P) en Newton. Diviser par 9,81 (ou par 10) pour avoir la force en Kg_f.
   5. La puissance à l'hélice en Watt. (Colonne Q)
   6. Le rendement estimé de l'hélice (Colonne R)
   7. La pression exercée sur la transmission. (Colonne T)
   8. La pression exercée sur les pales, en kg/cm² Système CGS pour une lecture plus perceptible. (Colonne W)
5. Fichier Helice-application-VOLVO-D2-75.xls) : Complément d'information sur la consommation de gasoil.
   1. La consommation estimée en litre par heure (Colonne Y)
   2. La consommation estimée en litre par mille nautique (Colonne Z)

L'examen de la feuille de calcul Th-helice-application2 permet de visualiser toutes les informations nécessaires pour maintenir la vitesse de croisière à 7 nœuds. 1700 tours moteur correspond à une croisière sans vent avec une force de poussée de 250 kg_f environ, alors qu'il sera nécessaire de tourner à 2400 tours pour une poussée de 620 kg_f; au delà de 620 kg_f la vitesse du navire sera plus faible.

Résultats à des vitesses caractéristiques

Certaines valeurs sont intéressantes à observer; en statique, à la vitesse optimale pour l'hélice, à la vitesse optimale pour la carène, à la vitesse maximale.

Navire en statique

V = 6,42 Nds, vitesse optimale d'hélice.Notez le rendement de l'hélice à la puissance maximale (autour de 50%) alors que le rendement se situe entre 0,62 et 0,66 en navigation par tempes calme.

Sillage d'un navire à faible vitesse dans les gorges d'Avon, Bristol, Angleterre.

V = 7,22 Nds vitesse optimale de carène

Effet du bulbe d'étrave

Cardabela Le bulbe casse la vague d'étrave à 7 nœuds.

V = 8 Nds. Vitesse maximale, vitesse limite de carène.

Arunspeed

Arunspeed atteint sa vitesse maximale de carène

Graphiques des puissances aux vitesses caractéristiques

Graphes de puissance d'une hélice marine pour un navire de 13 mètres, 15 tonnes, avec un moteur de 75 chevaux

On voit dans ces exemples que le régime moteur recommandé est de 2100 tours par minutes. Par temps calme la puissance nécessaire pour un avancement du bateau entre 6,5 nœuds et 7,2 nœuds est de 26 kW environ et correspond, à peu près, à la moitié de la puissance maximale du moteur.

Navire en statique. Avec cette hélice on voit que le moteur peut atteindre, au mieux, 2350 tours par minute pour 48 kW sur l'arbre d'hélice. (Croisement des courbes bleu-clair et mauve.)

V = 6,42 Nds. Vitesse optimale d'hélice. Avec cette hélice le moteur peut atteindre, au mieux, 2650 tours par minute pour une puissance de 50 kW sur l'arbre d'hélice.

V = 7,22 Nds.vitesse optimale de carène. Avec cette hélice le moteur peut atteindre, au mieux, 2700 tours par minute pour une puissance de 51 kW sur l'arbre d'hélice.

V = 8 Nds. Vitesse maximale, vitesse limite de carène. Avec cette hélice le moteur peut atteindre, au mieux, 2750 tours par minute pour une puissance de 51 kW sur l'arbre d'hélice.

 

Graphiques des forces aux vitesses caractéristiques

Navire en statique. La force exercée sur l'arbre d'hélice est de $9200N$ (≅$920kg_{f}$) à 2350 tours par minute du moteur.

Mesure d'une force de traction avec un palan démultiplicateur

Mesure d'une force de traction avec un dynamomètre de 200 Kg_f et un palan démultiplicateur à six brins.
(1000 N ≅ 100 Kg_f au dynamomètre égale 6000 N ou ≅ 600 Kg_f en traction)

V= 6,42 nd, vitesse optimale d'hélice. À 2100 tr/min $4965N$ et $7750N$ à 2650 tr/min

V = 7,22 nd, vitesse optimale de carène. À 2100 tr/min $4450N$ et $7530N$ à 2700 tr/min

V = 8 nd vitesse maximale, vitesse limite de carène. À 2100 tr/min $3920N$ et $7750N$ à 2750 tr/min. À 2100 tours l'effort complémentaire est fourni par les voiles ou simplement le vent arrière: $7750N-3932N=3818N$

 

Expérimentation en mer

En statique : Nombre de tours max : 2350 manette des gaz à fond en marche avant; laisse présumer un recul de 0,27 !

tr/min	vitesse (nds)	Conditions
1200	4,2	Pas de vent ou très peu, un peu de houle hélice et coque pas parfaitement propre.
1480	5,4
1800	7 - 6,4
1950	7	Conso : 4,3 litres par heure ; 0,614 litre par mille marin.
2000	7,1 - 7,2
2700	8,4 - 8,5	Vitesse maximale atteinte.

09/06/08 Feuille Application (du classeur Helice-moteur.xls)

Prévisions par mer d'huile

N	V	F	P	Conso l/h	Conso l/mn
1200	4,2	1775	6271	1,2	0,29
1400	5,1	2194	8967	1,8	0,35
1600	5,8	2751	12684	2,6	0,45
1800	6,5	3332	17060	3,5	0,54
2000	7,1	3994	22361	4,8	0,68
2200	7,6	4729	28583	6,3	0,83
2400	8,0	5526	35651	8,0	1,00
2600	8,3	6367	43406	10,2	1,23
2800	8,6	7168	51303	13,5	1,57

N en tours par minute, V en nœuds, F en newtons, P en watts.

Commentaires sur l'expérimentation et prospectives

Conclusions de 2008

Dans la Feuille de calcul conso les valeurs ont été lissées.
On a obtenu la courbe empirique suivante avec une stagnation de la puissance et de la consommation en carburant, entre les abscisses R=0,95 à 1950 tr/min et R=1,05 à 2200 tr/min correspondants 6,54 et 7,22 nd. La consommation chute rapidement en deçà de R=0,95.

Graphe de la Puissance de propulsion estimée en fonction de la vitesse en tenant compte de la résistance à la vague.
* En bleu:Influence estimée de la vague d'étrave
* En jaune:Indication de puissance calculée à rendement=0,62 sans influence de vague d'étrave
* En violet:Indication de puissance calculée à rendement=0,66 sans influence de vague d'étrave
* En mauve:Puissance estimée plus conforme à l'expérience en tenant compte de la vague d'étrave. Laisse présumer un rendement d'hélice entre 0,64 et 0,65

Courbe de consommation évaluée en litres par mile nautique. La graduation en abscisse graduée nœuds, 6,54 nd correspond à R=0,95 et 7,22 nd correspond à R=1,05. Selon le graphe de résistance à la vague d'étrave.
Dans la pratique avec la goélette Cardabela on n'observe pas de creux de puissance ni de diminution de consommation importantes entre 6,5 et 7 nd

 

Conclusions

Téléchargez les feuilles de calcul, expérimentez, ajoutez votre expérience et vos conclusions.

Retour d'expérience

Remarque : Quels que soient les moteurs et hélices, pour un même bateau on doit obtenir la même vitesse du bateau pour une même puissance fournie à l'hélice.

Curieusement nous devons utiliser le même recul théorique dans deux expériences suivantes sur le même bateau pour avoir des résultats cohérents avec les essais (recul = 0,27 ou 0,28) :
Attention ; le recul défini ici s'entend lorsque le moteur est à sa puissance maximale pour une vitesse de bateau égale à la vitesse optimale (tableaux ci dessous)

Dans les calculs d'hélices pour des moteurs de 50 et 75 chevaux le rendement à la vitesse optimale par temps calme se situe dans les deux cas aux environs de 0,62.
La perte d'énergie est alors égale à environ un tiers de la puissance fournie à l'hélice.

Avec un moteur de 50CV

Hélice 3 pales hélicoïdale 18x12

Vitesse optimale d'hélice : 5,80 nd

Vitesse optimale d'hélice : 5,80 nd

Avec un moteur de 75CV

Hélice 3 pales hélicoïdale 19x17

Vitesse optimale d'hélice : 6,42 nd

Vitesse optimale d'hélice : 6,42 nd

Exemple de rendement d'hélice dans le tableau ci-dessous

À la ligne non surlignée, 1900 tr/min du moteur le rendement d'hélice est de 0,62 à la vitesse optimale par temps calme.

On peut maintenir cette vitesse de 6,42 nœuds jusqu'à 2600 tr/min du moteur qui atteint sa puissance maximale. L'effort sur l'hélice passe de 3900 à 7500 newtons et le rendement de l'hélice passe à 0,51 avec une perte d'énergie de 50%.

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Site d'origine

tramontane34.free.fr/ConsNavAm/fichiers_conception/helice/telecharger.php

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Annexe

Sources et contributeurs de l'article

Source de cette édition :

https://fr.wikibooks.org/Hélices_de_navires_à_déplacement/Version_imprimable, Date d'édition : 2019-11-24-16:27 (GMT)

Article : Rappels, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Rappels, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte. Page : 
Article : Comprendre, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Comprendre, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte. Page : 
Article : Feuille de calculs, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Feuille_de_calculs, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte. Page : 
Article : Examen des résultats, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Examen_des_résultats, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte. Page : 
Article : Résultats à des vitesses caractéristiques, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Résultats_à_des_vitesses_caractéristiques, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte. Page : 
Article : Graphiques des puissances aux vitesses caractéristiques, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Graphiques_des_puissances_aux_vitesses_caractéristiques, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte. Page : 
Article : Graphiques des forces aux vitesses caractéristiques, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Graphiques_des_forces_aux_vitesses_caractéristiques, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, Ggal, JackPotte. Page : 
Article : Expérimentation en mer, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Expérimentation_en_mer, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte. Page : 
Article : Commentaires sur l'expérimentation et prospectives, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Commentaires_sur_l'expérimentation_et_prospectives, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte. Page : 
Article : Conclusions, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Conclusions, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte. Page : 
Article : Télécharger les feuilles de calculs, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Télécharger_les_feuilles_de_calculs, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte. Page : 
Article : Compilations wikilivres, Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement/Compilations wikilivres, Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0, Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte. Page : 

Source des images, licences et contributeurs

Article : Couverture

Image : Hélice de navire à déplacement.JPG, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hélice_de_navire_à_déplacement.JPG, Licence : Jean Paul LOUYOT [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], Contributeurs : Goelette Cardabela. Page :

Article : Rappels

Abaque : Helice-moteur.jpg, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-moteur.jpg, Licence : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Article : Comprendre

Figure : Hélice-moteur-Resistance-f(S)-0.jpg, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:H%C3%A9lice-moteur-Resistance-f(S)-0.jpg, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Article : Feuille de calculs

Tableau 1 : Hélice-moteur-Pas&Diamètre-0.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:H%C3%A9lice-moteur-Pas%26Diam%C3%A8tre-0.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Tableau 2 : Hélice-moteur-Pas&Diamètre-1.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:H%C3%A9lice-moteur-Pas%26Diam%C3%A8tre-1.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Tableau 3 : Hélice-moteur-Pas&Diamètre-2.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:H%C3%A9lice-moteur-Pas%26Diam%C3%A8tre-1.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Article : Examen des résultats

Tableau 4 : Th-helice-application2.gif, Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6e/Th-helice-application2.gif, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], Page :

Article : Résultats à des vitesses caractéristiques

Tableau 1 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-DataV000.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-DataV000.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page : Numéro de la page où se trouve l'image */

Tableau 2 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-DataV642.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-DataV642.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Image 1 : Wake.avon.gorge.arp.750pix.jpg, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wake.avon.gorge.arp.750pix.jpg, Crédit à l’auteur : Arpingstone [Public domain], Page :

Tableau 3 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-DataV722.png, Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-DataV722.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Vidéo 1 : Effet_bulbe_etrave.ogv.jpg, Source :https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fd/Effet_bulbe_etrave.ogv/450px--Effet_bulbe_etrave.ogv.jpg, Page :

Tableau 4 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-DataV800.png, Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/66/Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-DataV800.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Image 2 : Arunspeed.jpg, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Arunspeed.jpg, Crédit à l’auteur : User:Spongie88, Photo by Scott Snowling [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], Page :

Article : Graphiques des puissances aux vitesses caractéristiques

Graphique 1 :Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-GrapheP-V000.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-GrapheP-V000.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Graphique 2 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-GrapheP-V642.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-GrapheP-V642.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Graphique 3 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-GrapheP-V722.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-GrapheP-V722.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Graphique 4 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-GrapheP-V800.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-GrapheP-V800.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Article : Graphiques des forces aux vitesses caractéristiques

Graphique 1 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-GrapheF-V000.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-GrapheF-V000.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Image : Dynamomètre avec palan démultiplicateur.jpg, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dynamom%C3%A8tre_avec_palan_d%C3%A9multiplicateur.jpg, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], Page :

Graphique 2 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-GrapheF-V642.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-GrapheF-V642.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Graphique 3 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-GrapheF-V722.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-GrapheF-V722.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Graphique 4 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-GrapheF-V800.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-GrapheF-V800.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Article : Commentaires sur l'expérimentation et prospectives

Graphique 1 : Helice-application-VOLVO-D2-75-PdeR.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-PdeR.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Graphique 2 : Helice-application-VOLVO-D2-75-ConsoMn.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-ConsoMn.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Article : Conclusions

Tableau 1 : Hélice-moteur-Pas&Diamètre-0.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:H%C3%A9lice-moteur-Pas%26Diam%C3%A8tre-0.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

Tableau 2 : Th-helice-application1.gif, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Th-helice-application1.gif, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], Page :

Tableau 3 : Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation des efforts-DataV642.png, Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helice-application-VOLVO-D2-75-Estimation_des_efforts-DataV642.png, Crédit à l’auteur : Goelette Cardabela [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], Page :

 

Index

Index des sections

    1 Sommaire
    2 Rappels
        2.1 Caractéristiques des hélices marines
        2.2 Formules utilisées dans nos feuilles calculs
    3 Comprendre
    4 Feuille de calculs
        4.1 Examen du fichier original
        4.2 Cases à remplir ou à modifier et résultats intermédiaires
        4.3 Ajustement des données et résultat final
    5 Examen des résultats
    6 Résultats à des vitesses caractéristiques
    7 Graphiques des puissances aux vitesses caractéristiques
    8 Graphiques des forces aux vitesses caractéristiques
    9 Expérimentation en mer
    10 Commentaires sur l'expérimentation et prospectives
    11 Conclusions
        11.1 Retour d'expérience
    12 Télécharger les feuilles de calculs
        12.1 Site d'origine
        12.2 À défaut
        12.3 QR pour téléchargements optiques
    13 Annexe
        13.1 Références
        13.2 Sources et contributeurs de l'article
        13.3 Source des images, licences et contributeurs
    14 Licence
    15 Index
        15.1 Index des sections
        15.2 Index des articles
        15.3 Index lexical

Index des articles

    Rappels
    Comprendre
    Feuille de calculs
    Examen des résultats
    Résultats à des vitesses caractéristiques
    Graphiques des puissances aux vitesses caractéristiques
    Graphiques des forces aux vitesses caractéristiques
    Expérimentation en mer
    Commentaires sur l'expérimentation et prospectives
    Conclusions
    Télécharger les feuilles de calculs
    Compilations wikilivres 

Index lexical

 

 

Hélices de navires à déplacement

Dans cet article on explique comment utiliser le tableur « Hélice-moteur » pour calculer les hélices, celles des gros navires, des voiliers, et aussi des petits bateaux appelés « navires à déplacement » parce qu'ils ne peuvent pas planer.

Les feuilles de calculs du fichier « Hélice-application-VOLVO-D2-75 » sont donnés en exemple avec des illustrations et des graphes. Les résultats obtenus ont été vérifiés en navigation.

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Image de couverture : https://commons.wikimedia.org/wiki/Screw-Konpira.jpg
Attribution : Toto-tarou.

Goelette Cardabela      Équipements Protections de la carène

Goélette Cardabela/Équipements

Protections de la_carène

Editor : Goelette Cardabela

 

Sommaire

    1 Protections de la carène
        1.1 Protection du composite polyester contre l'osmose
            1.1.1 L'osmose
            1.1.2 Conséquence de la stratification trop rapide des coques en polyester
            1.1.3 On peut limiter l'effet « osmose »
                1.1.3.1 Pendant la stratification
                1.1.3.2 En cours d'utilisation
            1.1.4 Références
        1.2 Protection contre la corrosion des métaux
            1.2.1 Comprendre la corrosion en milieu marin
                1.2.1.1 Généralités sur les métaux
                1.2.1.2 Corrosion dans le milieu marin
                1.2.1.3 Protection des vannes et passe-coques
                1.2.1.4 Protection de la transmission moteur
            1.2.2 Remarques générales selon l'ANPEI
            1.2.3 Remarques sur la corrosion et les micro-courants
                1.2.3.1 Corrosion des coques à l'ancrage
                1.2.3.2 Corrosion d'une coque au port
            1.2.4 Références

 

Protections de la carène

Protection du composite polyester contre l'osmose

Principe de l'osmose

Osmose : On met en évidence l'osmose par le passage de molécules ou d’ions à travers une membrane qui sépare deux solutions de composition différente. Il faut que la membrane soit perméable à l'eau (ou au solvant de façon plus générale) et imperméable aux solutés (membranes semi-perméable parfaite, sélective ou dyalisante).
Tant que les deux solutions ne contiennent pas le même nombre de particules dissoutes par unité de volume, on observe un déplacement de l'eau (ou du solvant) du compartiment le plus dilué vers le compartiment le plus concentré, qui tend à équilibrer les concentrations.

L'osmose

« maladie » du polyester ? : Le terme osmose est utilisé pour désigner la formation de bulles sous le gelcoat, revêtement en polyester des coques de bateaux, et des piscines. Longtemps considéré comme un défaut de fabrication, il semble que d'infimes particules de cobalt, excitées par de faibles courants électriques, dus à de mauvaises masses, se colorent d'un brun rougeâtre, tout en provoquant une rupture plus ou moins importante, dans l'étanchéité intrinsèque du matériau polyester.

De nos jours, des recherches - toujours en développement - démontrent que si les courants faibles, et la présence de particules de cobalt, ainsi qu'une mauvaise hygrométrie lors de l'application des résines, peuvent aggraver ou déclencher ce phénomène d'osmose, ces facteurs ne permettent pas d'en expliquer l'absence, sur d'autres revêtements polyester pourtant exposés aux mêmes traitements. À ce jour, s'il est devenu possible d'expliquer comment l'osmose prend naissance, il n'est toujours pas possible d'expliquer pourquoi certains revêtements sont attaqués et d'autres pas.

Conséquence de la stratification trop rapide des coques en polyester

Cette osmose semble due à un excès d'accélérateur au cobalt.
La photo a été prise sur l'aire de carénage de La Grande Motte

On ajoute trop d'accélérateur : La polymérisation produit de l'eau qui reste dans la résine et produit un soluté favorable à l'osmose.

On ne peut rien faire contre l'osmose : c'est un phénomène naturel, les solvants (dont l'eau) migrent vers le soluté.

On peut limiter l'effet « osmose »

  Pendant la stratification

• En prenant du temps pendant la stratification, et en laissant les solvants s'échapper.
• En commençant les premières couches extérieures (après la couche de gelcoat) avec de la résine isophtalique (et Mat 450) suivies immédiatement par des couche de fibre de verre imbibées de résine orthophtalique qui favorisent l'accrochage des couches suivantes. Choisir des faibles épaisseurs de roving/mat pour laisser les solvants s'échapper entre les couches (Roving/mat 500/300).

  En cours d'utilisation

• En fabriquant une barrière contre l'osmose comme le mastic époxy.
• En plaçant le bateau hors d'eau en dehors des périodes de navigation.

Références

Protection contre la corrosion des métaux

La corrosion des métaux est un problème récurent avec les œuvres vives des bateaux.

Certains propriétaires de bateaux remplacent systématiquement, à intervalle de temps régulier, tous les métaux qui se trouvent sous la ligne de flottaison (passe-coques, vannes).

En Angleterre on recommande (ou on oblige) de passer, à l'intérieur du bateau, une tresse de masse de l'étrave à la poupe et d'y relier tout ce qui est métallique en contact avec la mer. Cette tresse doit être reliée à une anode ou à plusieurs anodes sacrificielles.
Le principe consiste à créer un courant électrique d'électrolyse qui déposera un léger voile de zinc sur les parties métalliques et amener la tension de polarisation globale au niveau du zinc (environ -1030 millivolt). Il ne faut pas supprimer ce voile de zinc entre les carénages, ceci aurait pour effet d'accélérer la destruction de l'anode sacrificielle.

Cette disposition anglaise n'a normalement aucune incidence sur la corrosion des œuvres vives mais il faudra se souvenir que les navires anglais on la tresse de masse connectée à la polarité + de la batterie moteur. Ceci peut créer des problèmes de branchements avec des appareils de navigation qui, en France, ont normalement toutes les bornes moins reliées au pôle moins de la batterie de service.

Comprendre la corrosion en milieu marin

Généralités sur les métaux

Un métal est un agglomérat de molécules défini comme un matériau dont la cohésion des atomes est assurée par la liaison métallique : tous les atomes de l'objet mettent un ou plusieurs électrons en commun .

Les atomes des métaux ont des couches électroniques éloignées de leur noyau dont les électrons se détachent par l'agitation thermique et peuvent circuler à l'intérieur du métal. On les appelle électrons libres ou électrons de valence[2], ils ne contribuent pas à la liaison entre atomes du métal.

Pour un métal on peut considérer que, sous l'effet de l'agitation thermique, des électrons peuvent s'échapper du métal et y retomber après avoir créé un champ électrostatique local. ... sauf si ces électrons sont entraînés par un champ électrique extérieur, comme au voisinage des coques de bateaux, ou qu'il soit capté par un ion[3] positif de passage ...

Dans le milieu marin ce qui se passe localement pour un électron se reproduit statistiquement sur l'ensemble de la surface du métal. Ceci engendre un potentiel naturel du métal.
Ce potentiel naturel ou puits de potentiel d'un métal en milieu marin est connu pour de nombreux métaux :
Le potentiel naturel du zinc est de l'ordre de -1030 millivolts à une température de la mer, autour de 20°C.

Corrosion dans le milieu marin

• Lorsque le métal est électriquement isolé, la dégradation du métal est minimisée.
  • Le métal se met automatiquement au potentiel de la mer.
  • Il suffit en général de peindre le métal pour réduire considérablement l'effet de corrosion.
• Lorsque le métal est relié à une tresse de masse, des courants électriques circulent entre les différents objets métalliques en contact avec la mer.
  • Ces courants dépendent des différences potentiels naturels entre les métaux qui sont en contact avec le milieu marin.
  • Il se produit une corrosion galvanique avec un effet de pile.

Protection des vannes et passe-coques

Les vannes et passe-coque sont en laiton (Laiton marine, ou jaune, ou rouge) Potentiel -0,35 V [4]

Remarques spécifiques à la goélette Cardabela

Les vannes de la goélette Cardabela sont isolées électriquement. (Pas de tresse de masse, pas d'eau de mer dans les fonds au niveau des vannes)
Les vannes sont au potentiel de la mer. Les électrons qui peuvent s'échapper du métal y retombent immédiatement.
Au carénage les rotules des vannes sont graissées à la vaseline. Les orifices sont peints à l'extérieur et à l'intérieur du passe-coque.
Pas de corrosion importante constatée entre 1986 et 2014.

Protection de la transmission moteur

• Le moins de la batterie du moteur est normalement relié à la masse du moteur.
• L'arbre de transmission est généralement en acier inoxydable. L'hélice est souvent en bronze. L'anode en zinc peut être vissée à l'extrémité de l'arbre d'hélice ou en collier autour de l'arbre.
• Tous les organes métalliques de la timonerie (mèche de safran) doivent normalement être inter-reliés par une tresse de masse à une anodes en zinc généralement fixée sur le(s) safran(s), indépendante de la protection de la transmission (Anode en zinc de l'arbre d'hélice).

Remarques générales selon l'ANPEI

Selon l'article de l'ANPEI Pour lutter contre la corrosion galvanique, il suffit d’abaisser le potentiel électrique des métaux à protéger par rapport à leur potentiel naturel. Et ce, tant en eau de mer qu’en eau douce. Ceci est réalisé, sur les petites unités, à l’aide d’anodes sacrificielles la plupart du temps en zinc, dont le potentiel naturel est de -1030 mV. De fait, il y a circulation d’un courant d’oxydation significatif dès que la différence de potentiel entre deux métaux excède 200 mV.

Ainsi, un ensemble composé d’une hélice en bronze (potentiel -280 mV), située à l’extrémité d’un arbre en inox (potentiel -550 mV), relié à un moteur en acier (potentiel -650 mV) sera protégé par une simple anode en zinc pendant un laps de temps donné si :

1. elle fonctionne correctement
2. elle est placée au bon endroit
3. elle est de taille suffisante.

L’anode zinc permet ainsi de transformer tous les autres métaux en cathode et d’inverser la perte de matière qui résulte de l’activité électrique.

Le potentiel des équipements immergés d’une coque polyester doit être mesuré entre -1000 mV et -750 mV pour que la protection soit acquise. Pour une coque acier, ces mesures deviennent -1050 mV et -800 mV.

En dessous, (c’est à dire vers le 0 mV), il y aura sur-protection (avec conséquences), au delà, sous-protection (également avec conséquences, mais beaucoup plus néfastes).

Encore faut-il que la coque ne soit pas reliée à la terre du quai .... La terre de la prise secteur au quai ne doit servir qu'aux seuls appareils qui y sont connectés (220-240 V).

Remarques sur la corrosion et les micro-courants

Une coque immergée est entourée de pas mal de choses en plus des animaux et végétaux qui y adhèrent. il y a des électrons qui ont échappé aux métaux, des ions avec des particules recomposées dans le milieu ambiant. Il suffit qu'un champ électrique passe par là pour déstabiliser tout ce milieu.

Corrosion des coques à l'ancrage

• Pour les métaux isolés les uns des autres : La corrosion est minimisée avec quelques échanges ioniques entre les différents métaux de la carène.
• Pour les métaux en contact électrique : La corrosion se limite aux courants galvaniques. Les métaux sont protégés par les anodes généralement en zinc

Corrosion d'une coque au port

Au port ou au voisinage industriel et soumission aux champs électriques.

• Il convient de ne pas relier la terre de la prise électrique du quai à la tresse de masse du bateau.
• Il peut être nécessaire de disposer les anodes de chaque côté de la coque; elles doivent être reliées à la même tresse de masse. (Anodes fixes ou amovibles).
• Une précision : Les anodes en zinc fixées aux palplanches protègent les palplanches, pas les bateaux !

Références

Équipements – Protections de la carène

Cet article traite de la protection de la carène, de la protection du composite polyester contre l’osmose et de la protection contre la corrosion des métaux.

L'objet de l'article est d'essayer de comprendre les phénomènes pour trouver la meilleure parade de protection.

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Image de couverture : https://fr.wikibooks.org/wiki/Corrosion_de_contact_sur_un_bout_d%27arbre_01.jpg
Attribution : Jean-Jacques MILAN

Goelette Cardabela      Équipements Propulsions

Goélette_Cardabela/Équipements

Propulsions

Editor : Goelette Cardabela

 

Sommaire

    1 Généralités sur la propulsion
        1.1 Transmission
        1.2 Hélice
        1.3 Chauffe-eau moteur
    2 Moteur VOLVO-D2-75
    3 Propulseur d'étrave
    4 Références

 

Généralités sur la propulsion

- La goélette a été équipée de trois moteurs diesel; d'abord d'un moteur INDENOR de PEUGEOT marinisé spécialement, en second d'un moteur de 205 marinisé par VETUS, en dernier d'un moteur VOLVO D2-75.
L'étude de ces propulsions sous forme de tableaux interactifs ont fait l'objet de publications

Transmission

• La transmission initiale, avec les moteurs INDENOR et VETUS, était très compliquée. Une poulie de transmission était insérée entre le réducteur et l'arbre d'hélice. Cette poulie entraînait une turbine de propulseur d'étrave par l'intermédiaire d'un embrayage magnétique. La complexité de ce montage a provoqué deux fois la rupture du cardan de sortie du réducteur.
  
  • Avec l'installation du moteur D2-75 toute la mécanique précédente a été supprimée pour être remplacée par une installation traditionnelle et par un propulseur d'étrave électrique classique.
    

Hélice

• L'hélice montée avec le moteur VOLVO 2D-75 tourne à gauche en raison du meilleur rapport de couple recherché avec l'inverseur que nous avons fait installer lors de l'achat du moteur. La conséquence est que le bateau cule à gauche au moteur.
• Diamètre : 19 pouces, Pas : 17 pouces, Métal : bronze.
• L'arbre est en acier inoxydable de diamètre 30 mm et le tube étambot n'a pas été changé depuis son installation au chantier de construction. L'ensemble est protégé de la corrosion par une anode en zinc montée en bout de l'arbre d'hélice.
• Le presse étoupe de Volvo est un système à lèvres souples et a une durée de vie limitée dans le temps et dépend aussi du nombre d'heures de fonctionnement du moteur.
• L'hélice a fait l'objet d'une étude spéciale en raison du très faible tirant d'eau et d'une cage d'hélice qui affleure presque la surface.
  L'étude théorique et l'étude pratique ont été publiées sur Wikibooks
  

Chauffe-eau moteur

• Le chauffe-eau, accessoire classique, est monté à côté du moteur ; il est chauffé par le circuit de refroidissement du moteur et, au quai, par une résistance électrique sous 220 volts. Il faut prévoir un système de vannes pour isoler le chauffe-eau sans devoir arrêter le moteur.
  

Moteur VOLVO-D2-75

Photos de l'installation du moteur VOLVO-D2-75

Mise en place du support moteur en cornières galvanisées :

Support moteur, vue de dessus

Sous les cornières de support du moteur on voit les vannes d'aspiration du propulseur d'étrave expérimental d'origine.

Support moteur, vue de la partie à l'avant

À l'avant, on aperçoit la turbine du premier propulseur d'étrave et aussi une vanne de vidage des fonds à l'aide de cette turbine.

Support moteur, détail de fixation

Support moteur, détail arrière

Alignement du support moteur et du moteur :

Alignement du support moteur

Alignement du support moteur

Alignement du support moteur

Positionnement précis de l'arbre d'hélice

Vérification de l'alignement de l'arbre d'hélice

Mise en place de l'échappement et des robinets d'arrêt du chauffe-eau :

Échappement, mise en place du col de cygne de 90 mm

Échappement, mise en place du support de "waterlock"

Échappement, vue globale

Deux robinets d'arrêt vers le moteur et un robinet by-pass

Propulseur d'étrave

• La force de poussée latérale théorique du propulseur d'étrave est de 110 kgf ou déca-newton. .
  
• L'étude du propulseur à turbine qui pourrait être très intéressante n'a pas fait, à ce jour, l'objet d'une publication.

Positionnement de l'axe du tube de propulsion.

Découpage de la coque.

Pose du tube et préparation à la stratification à la résine époxyde.

Stratification du tube, et pose du support moteur.

Références

Équipements – Propulsions

• La goélette a été équipée de trois moteurs diesel : d'abord d'un moteur INDENOR de PEUGEOT marinisé spécialement, en second d'un moteur de 205 marinisé par VETUS, en dernier d'un moteur VOLVO D2-75.
  
• En fin d'année 2007 l'équipement de propulsion a été rénové et complété par un propulseur d'étrave électrique puis par l'adjonction d'un chauffe-eau chauffé par l'eau de refroidissement du moteur.

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Image de couverture : https://fr.wikibooks.org/wiki/D2-75-1562.jpg
Attribution : Goelette Cardabela

Goelette Cardabela      Équipements Installation électrique

Goélette Cardabela/Équipements

Installation électrique

Éditeur : Goelette Cardabela

 

Sommaire

    1 Section des fils électriques basse tension 12 volts.
        1.1 Comment se servir des abaques ?
    2 Tableaux électriques
        2.1 Schéma du tableau électrique 230 volts
        2.2 Schéma du circuit basse tension 12 volts
        2.3 Tableau des feux de navigation
    3 Images annexées ou « à annexer »

 

Section des fils électriques basse tension 12 volts.

Avec les installations basse tension la perte en puissance peut être très importante. Il convient de veiller à la section des fils en fonction des types d'appareils (électronique, pompes, etc.)

• Pour une installation sous 12 volts :

• En général, pour les liaisons courtes (longueurs comptées depuis les batteries), on pourra choisir entre le courant de l' Installation limite et le courant de l' Installation large.
• Pour les grandes longueurs on se fiera plutôt à l' Installation très large.
  
• Pour les très grandes longueurs il faut envisager une installation en 24 ou 48 volts.

Rendements en fonction de la section, du courant et de la longueur de câble.
Exemple pour Installation large
Câble 2,5 mm² avec 10 A et 9 m on obtient : rendement=0,91 (Perte : 9% de puissance)

Abaques pour déterminer la section des fils

Abaque permettant de déterminer la correspondance entre courant et longueur de câble en fonction du rendement souhaité.

Abaque permettant de déterminer la section des câbles en fonction de la longueur et du rendement souhaité.

Comment se servir des abaques ?

Exemple 1 : vous désirez connecter les feux avant de votre navire.

• Estimez la distance qui sépare les feux de votre tableau de commande. Ajoutez la distance du tableau aux batteries ; vous trouvez 15 mètres.

La puissance des deux feux avant est de 48 watts (Vieilles ampoules à incandescence), la tension d'alimentation se fera sous 12 volts.

• Choisissez un rendement pour que les feux restent très visibles, par exemple un rendement de 0,94
• Sur l'abaque Section des fils en fonction de la longueur du câble et du rendement souhaité :

• Choisissez la colonne 15 mètres et la ligne (la courbe) 0,94 : il vous faudra un câble de 0,63 mm2 par ampère.
• Le courant nécessaire pour alimenter les feux sera de 48 (en watts) divisé par 12 (en volts) = 4 ampères.
• Il vous faudra donc un câble à deux conducteurs approchant 4 ampères multiplié par 0,63 mm²/ampères = 2,52 mm². Arrondi cela donne : 15 mètres de câble à deux conducteurs de 2,5 mm² de section.

Exemple 2 : vous disposez d'un câble de 16 mm² et désirez savoir jusqu'à quelle distance vous pouvez l'utiliser pour alimenter un tableau électrique de 50 ampères.

Pour un tableau électrique mieux vaut choisir un rendement de 0,94.

1. - Déterminer le courant / mm² : 50 (A) / 16 (mm²) ~= 4 A par mm²
2. - Sur l'abaque "Courant en fonction de la longueur du câble et du rendement souhaité" :
   1. Le choix du rendement de 0,94 détermine la longueur de 6 mètres entre les deux connexions pour un câble bipolaire.
   2. On pourrait utiliser ce même câble jusqu'à 12 mètres avec 18% de perte en puissance.

Tableaux électriques

Schéma du tableau électrique 230 volts

schéma du tableau électrique 230 volts‎

Le tableau électrique 230 volts est simple. Il est le point d'entrée du secteur en provenance du quai.

• Le disjoncteur différentiel d'entrée protège les équipiers de tout risque d'électrocution par suite d'une mise à la masse accidentelle d'un appareil. La limitation en courant de 20 ampères (4,4 kW) est suffisante pour assurer l'essentiel du fonctionnement à quai.
• Les trois fusibles de 10 ampères protègent le chauffe-eau (1 kW), le chargeur des batteries (450 watts), les prises de courant redistribuées pour le micro-ondes, l'appareil de chauffage d'appoint (500 W à 1,5 kW) et autres petits appareils fonctionnant sous 230 volts. Tous les appareils fonctionnant sous 230 volts sont reliés à la terre du secteur.
• Le fil de terre du secteur n'est pas relié à la masse du bateau.

Schéma du circuit basse tension 12 volts

Le schéma de 2011 ci-contre, permet de visualiser les interconnexions entre les batteries de service, de démarrage et de secours au démarrage moteur.

Les sections des fils sont données à titre indicatif et sont susceptibles de modifications.

Organigramme du circuit basse tension en 2011

Tableau des feux de navigation

Commutateurs des feux de navigation

Le premier commutateur met en marche ou arrête l'ensemble des Feux de navigation.44

Commutateur 1 en position de marche :

1. Action du commutateur 2 avec commutateur 1 en marche
   • Feu de mouillage : aucun autre feu de route ne peut être en fonctionnement, seul le feu blanc et tête de mât est allumé.
   • Feux de route avec un choix sur le commutateur 3
2. Action du commutateur 3 avec commutateur 2 sur Feux de route
   • Tête de mât : Les feux au niveau du pont et le feu de hune ne peuvent pas fonctionner.
   • Feux de pont : Cette position permet de commuter les feux de route au pont avec un choix au Commutateur 4
3. Action du commutateur 4 avec commutateur 4 sur Feux de pont
   • Feu de hune et feux de pont. Les feux de voilier ne peuvent pas s'allumer. Ce feu de hune témoin de marche au moteur ne peut fonctionner qu'avec les feux de route du pont.
   • Feux de voilier. Les feu de hune ne peut pas s'éclairer. Seuls les feux de voilier et les feux de route au niveau du pont sont allumés.

Les Commutateurs 5 et 6 sont indépendants du commutateur des feux de navigation. Ces commutateurs commandent l'éclairage du pont avant ou/et arrière pendant les manœuvres.

Images annexées ou « à annexer »

https://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Annexes/Installation_électrique impressions paysage.

 1 Équipement
     1.1 Installation électrique
         1.1.1 Circuits basse tension (Paysage A4, papier normal,
               mode avancé/Dither)
         1.1.2 Commutateur des feux de navigation (Paysage A4,
               papier normal, mode avancé/Dither)
         1.1.3 Section des câbles basse tension 12 Volts (Paysage A4,
               papier normal, mode avancé/Dither)
         1.1.4 Abaques If(r,l) et Sf(r,l) (Paysage A4, papier normal,
               mode avancé/Dither)

Équipements – Installation électrique

Dans cet article la description de l'installation électrique n'est pas complète. L'installation électrique évolue : l'installation d'un propulseur d'étrave avec un groupe de batteries de 24 V, installation d'appareillages électroniques nécessitant un routeur internet, etc.
On trouvera la description de ces installations dans d'autres articles de La Goélette Cardabela.

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Image de couverture : https://fr.wikibooks.org/wiki/Cardabela_tableau_%C3%A9lectrique_230_V.svg
Attribution : Goelette Cardabela

Goelette Cardabela      Équipements Autres équipements, ... à bâtons rompus

Goélette Cardabela/Équipements

Autres équipements

Éditeur : Goelette Cardabela

 

Sommaire

Chapitre, titre de chapitre.
    1 Mouillages
    2 Anti-roulis, chaînes et cordages, ancres
    3 Voilerie
    4 Équipement des mâts
        4.1 Antennes de communication (émission-réception)
        4.2 Antennes de réception
    5 Électronique
    6 Sécurité
    7 Cuisine

 

Cette page est destinée à une lecture rapide. Le gros équipement de La goélette Cardabela est déjà bien commenté dans les autres articles.
Le contenu des sections de cet article sont des commentaires sur les équipements, plus ou moins importants, que l'on trouve sur la plupart des bateaux de plaisance.
De nombreux sujets pourraient être ajoutés, la question est : « Ont-ils de l'intérêt à être commentés ? »

Mouillages

• Guindeau, chaîne :
  Le guindeau doit être capable de remonter le poids total de la chaîne et de l'ancre la plus lourde du bord (40 kg) + 55 mètres de chaîne de 12 mm à 3,24 kg/m, soit au total : 218 kg. On peut parfois aider le guindeau avec le manche de remontée manuelle.
  La charge de rupture de la chaine de 12 mm est de 7OOO kg. À défaut d'un bon frein sur le guindeau il faut utiliser une main de fer pour chaîne de 12 mm.
  Les coups de boutoir peuvent rompre ou casser le mouillage. Afin d'éviter le pire on peut utiliser des matériaux élastiques, le plus classique est le pneu d'automobile encombrant et pas facile à conserver à bord. On peut aussi alourdir le mouillage avec des gueuses de plomb ou d'autres matériaux lourds.

Anti-roulis, chaînes et cordages, ancres

Lien https://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Après/La_navigation#Mouillages

• Ancre flottante :
  Elle sert surtout à maintenir le bateau face aux vagues du vent.
  Lorsque l'ancre flottante passe au sommet d'une vague elle perd son efficacité car le sommet de la vague est soufflé par le vent.
  Il faut que l'ancre flottante ait suffisamment de surface pour que la force de retenue empêche le bateau de virer par l'étrave lorsque le bateau est soumis à de fortes vagues qui le font culer.
  On peut aussi frapper le cordage de l'ancre flottante à l'arrière du bateau. La poupe est moins soumise au fardage latéral mais attention aux vagues déferlantes qui remplissent le cockpit d'eau de mer alourdissant ainsi dangereusement l'arrière du bateau. Voir virer à culer

Voilerie

• Enrouleur :
  C'est vraiment un plus. Le génois monté sur enrouleur remplace avec succès le foc yankee difficile à affaler sans risque de chute à la mer en bout de beaupré. L'enroulement du génois fait remonter le point d'écoute et le risque de prendre une vague dans le foc est minimisé. On retrouve là l'avantage du foc Yankee en navigation hauturière.
• Emmagasineur :
  Il est utile pour installer des voiles légères sur le bout-dehors.
• Tangons :
  Les tangons sont encombrants. Il est préférable d'installer des tangons rétractables, plus faciles à loger sur le pont.
• Lazy-jack fixe ou escamotable ? :
  Le lazy-jack fixe est gênant lorsque l'on hisse la voile avec les lattes qui se prennent dedans, d'où l'idée de concevoir un système escamotable. Avec le système escamotable il devient difficile de prendre des ris.
  Pourquoi un enrouleur de la grand voile dans le mât ne ferait-il pas l'affaire ?
• Les voiles :
  Les voiles triangulaires prennent peu le vent en hauteur or c'est à environ dix mètres au dessus du niveau de l'eau que le vent est libéré du frottement avec la terre et la mer (Voir vent géostrophique).
  Sur la goélette Cardabela on pourrait hisser une grand voile de misaine à livarde où un wishbone remplacerait la livarde. Un coulisseau spécial avait été fabriqué dès réception des mâts en 1979 pour cet usage. Pour éviter le vrillage l'extrémité du wishbone devait être relié à la tête du mât d'artimon.

Équipement des mâts

• Haubans, galhaubans, étais :
  Les câbles inox doivent être surveillés. On désoxyde avec des acides, on neutralise avec des bases (du savon), et on protège avec du suif.
• Hale-bas et freins de bôme :
  Frein de bôme ou retenue de bôme ? Le frein de bôme est un inconvénient lors d'un empannage et n'est pas à préconiser en course, en revanche il est bien utile avec un équipage inexpérimenté en croisière. Cela évite les coups de bôme sur la tête ou le corps.
• Drisses et écoutes :
  Il n'y a rien à dire sinon qu'il faut les vérifier régulièrement. Il n'y a rien de plus terrible qu'une voile qui s'affale toute seule sans pouvoir remplacer sa drisse en mer. Pour ce qui est des écoutes, il n'y a rien de grave on peut facilement les remplacer.

Antennes de communication (émission-réception)

Pour réaliser une installation correcte il faut vérifier que le retour d'onde est faible. On utilise un TOS mètre. (TOS : Taux d'onde stationnaire)

• Vhf :
  En VHF on peut utiliser une antenne quart d'onde verticale avec un plan de réflexion. La surface de la mer peut servir de réflecteur mais si la mer est mauvaise ça ne marche pas, il est préférable d'utiliser une antenne de conception radio-amateur placée le plus haut possible. À défaut on peut placer une antenne de fabrication commerciale en tête de mât.
• Antennes HF Radio amateur :
  Une antenne HF avait été installée sur Cardabela, à une époque où on suivait les bateau sur la bande des 20 mètres, à une fréquence de 14 Mhz. Le marocain et une partie de pataras équipé d'un isolateur servaient d'antenne dipôle. Pour adapter et équilibrer les pôles il avait été nécessaire de créer un transformateur, une boucle de 10 spires en câble coaxial placée en haut du mât d'artimon. Entre l'émetteur et le câble d'antenne qui montait en haut du mât j'avais placé le TOS-mètre et la boîte de couplage de fabrication personnelle avec une self à roulette et des condensateurs variables.
  Ce système n'a jamais été entièrement optimisé, il a été abandonné avec l'arrivée de nouvelles technologies de communication dont la téléphonie par satellite.
• Antennes et capteurs de radars : (de l'anglais radio detection and ranging)
  La terre est ronde et les ondes de fréquence RADAR ne suivent pas la surface de la mer. Pour être efficace l'antenne RADAR doit être placée le plus haut possible compatible dans notre cas avec la navigation à voile.
  Les réflecteurs sont moins lourds et moins encombrants que l'antenne RADAR. On essaie toujours de placer ce réflecteur au voisinage de la tête de mât.
  Avec une antenne RADAR fixée à 9 mètres au dessus du niveau de la mer on ne peut guère voir au delà de 12 miles nautiques pour les plus grosses masses comme les cargos. Pour les petits navires dotés de toutes petites antennes, parfois même inclinées, on ne les voit ni de loin car la réflexion est trop faible, ni de près car les ondes passent par dessus.

Antennes de réception

• Antenne de réception météo HF et Antenne de réception des avis urgents aux navigateurs :
  La diffusion météo était autrefois largement assurée en clair, par radio télétype et fac-similé.
  En 2018 l'émission météo est encore assurée par des stations allemandes
  Un récepteur HF NASA-MARINE et son antenne sont très utiles au large.

Tableau des émissions internationales en RTTY des stations allemandes

Repère	Indicatif de la station	Pays	Fréquence(KHz)	Shift(Hz)
A	DDK2 (Pinneberg)	Allemagne	4583	425
B	DDH7 (Offenbach)	Allemagne	7647	425
C	DDK9 (Pinneberg)	Allemagne	10100.8	425
D	DDH47 (Offenbach)	Allemagne	147.3	85
E	DDH9 (Offenbach)	Allemagne	11039	425
F	DDH8 (Offenbach)	Allemagne	14467.3	425

• Bulletin météorologique (prévisions à 2 jours) pour l’Océan Atlantique .

A, B, C : 0930, 2130.
D, E, F : 0700, 1300, 1900.

• Bulletin météorologique (prévisions à 2 jours) pour les eaux européennes de l’Atlantique.

A, B, C : 0955, 2155.
D, E, F : 0820, 1420, 2020.

3 - Bulletins pour la Mer Méditerranée. En anglais sur A, B, C. En allemand sur D, E, F.

• Bulletin météorologique (prévisions à 5 jours) pour la Mer Méditerranée.

A, B, C : 0415, 1610.
D, E, F : 0535, 1120, 1735.

• Bulletin météorologique (prévisions à 2 jours) pour la Mer Méditerranée occidentale.

A, B, C : 1015, 2215.
D, E, F : 0840, 1440, 2040.

• Bulletin météorologique (prévisions à 2 jours) pour la Mer Méditerranée orientale.

A, B, C : 1115, 2315.
D, E, F : 0930, 1530, 2130.

• Bulletin météorologique (prévisions 24 h) pour la Mer Méditerranée.

A, B, C : 1550.
D, E, F : 1610.

• Observations de stations météorologiques de la Mer Méditerranée.

D, E, F : 0730, 1030, 1330, 1630, 1930.

Références :

Électronique

Il n'y a pas grand chose à dire sur ce matériel courant j'ai juste quelques remarques à faire sur certains appareils.

Les appareils traditionnels

• Pilotes automatiques, Compas électronique, Girouette-anémomètre, Loch-speed-mètre :
  C'est tout en un, ils communiquent entre-eux grâce à un réseau NMEA interne. Ils peuvent se connecter à un GPS et aux écrans externes et des commandes déportées.
  Il faut se méfier du pilote automatique. Il est souvent source de problèmes par la perte vigilance. L'homme de quart ne doit à aucun moment quitter son poste d'observation.
• Radar :
  Très utile en cas de brume de brouillard et la nuit. Il se trouve que pour économiser l'énergie de la batterie certains navigateurs de l'été évitent d'allumer leurs feux !
• Sondeur :
  Ces petits sondeurs permettent maintenant, non seulement d'évaluer la profondeur des fonds marins, ils permettent aussi de voir sur l'avant avec un angle de l'ordre de 30 degrés. Il ne faut tout de même pas trop en demander ...
• Micro-ordinateur de navigation :
  Ils sont remplacés par une tablette ou un téléphone portable. Lorsqu'il peuvent être équipés d'une carte SIM le système GPS est installé dans l'appareil, il peut alors enregistrer la route.
  Il faut éviter d'acheter une tablette qui ne peut pas intégrer une carte SIM, mais cela peut changer ...

Les appareils connectés

• Le téléphone portable :
  Ce merveilleux petit appareil est souvent un concentré de capteurs et peut servir pour partager les communications de quelques appareil fonctionnant sous Wifi ou Bluetooth. Les capteurs sont de qualités suffisantes pour avoir une positon GPS, le cap compas, la vitesse de déplacement, le degré de gîte, la pression atmosphérique, les accélérations longitudinales et latérales, etc ...
• Le Watching Man :
  Il est indépendant du réseau Wifi du bord, il dispose de sa propre carte SIM.
  Il est très utile pour un contrôle à distance : Position du bateau, niveau de batterie, température du moteur, eau dans la cale, repère une présence (mouvement), la position de la porte de descente. Certains appareils peuvent être équipés d'autres capteurs. En général ils ne permettent pas de commander une action à distance.
• Le routeur de connexions 3G, 4G, 5G avec une carte SIM :
  Il est très utile au voisinage des côtes et inutile au large !
  À défaut on peut partager la connexion du smartphone !
• Alerte fumée et monoxyde de carbone : L'appareil fonctionne avec le Wi-Fi du bord.
  Le capteur alerte localement par la voix et à distance sur le smartphone. il peut déclencher une caméra pour comprendre l'origine de l'alerte.
• Confort à bord :
  Le système fonctionne avec le Wi-Fi du bord.
  Certains appareils permettent d'évaluer le degré de confort avec des capteurs de température, humidité, bruit, CO₂. L'application envoie tous les renseignements au smartphone sur demande et donne l'alerte en cas de mauvais résultat en provenance de chaque capteur.
• Commutateurs et interrupteurs :
  Les systèmes fonctionnent avec le Wi-Fi du bord.
  Sur le serteur 230 Volts ils permettent, par exemple, de mettre en marche l'appareil de chauffage.
  En basse tension (12 / 24 V) il est possible de déclencher une pompe de cale.

Sécurité

• Feux de navigation :
  Le tableau des feux de navigation est décrit dans les pages de l'installation électrique de la goélette Cardabela.
• Pompes de cale :
  Le commutateur de niveau peut se bloquer, la pompe peut ne plus fonctionner. Il faut donc vérifier ce fonctionnement très régulièrement.
  Préférer les pompes de cales à membranes.
• Vhf + gps dédié :
  Le GPS dédié permet de donner l'alerte avec la position exacte du bateau en cas de grave danger mettant la vie de l'équipage en danger.
  Si la vie de l'équipage n'est pas en danger, appeler le CROSS.
• Aération :
  Il est indispensable même en hivernage. Vérifier régulièrement le niveau de CO₂ et le niveau d'humidité.
• Extincteurs : Le lobby des fabricants et exploitants des extincteurs veulent nous faire contrôler les extincteurs chaque année, tout comme le lobby des canots de survie il n'y a pas si longtemps. La durée de vie d'un extincteur à poudre est de 20 ans.
  Pour contrôler soi-même un extincteur à poudre ABC il faut contrôler le niveau de pression affiché au manomètre, il doit être sur le vert. Renverser (retourner) l'extincteur et écouter la poudre circuler à l'intérieur, si on n'entend rien, la poudre peut s'être compactée. Vu le prix peu élevé des extincteurs à poudre neufs il est préférable de le changer.
  L'état du bateau après avoir utilisé un extincteurs à poudre peut devenir un problème pour le nettoyage. Un extincteur à mousse (Eau et additif) pour les petits feux, c'est plus facile à nettoyer mais ils sont beaucoup plus chers.

Cuisine

• Gaz butane :
  On peut utiliser le gaz butane avec des température légèrement positives, il se gazéïfie à 2 degrés centigrades. Le gaz propane est interdit sur les bateaux de plaisance.
  Il ne faut pas oublier de changer le tuyau d'alimentation souple. La date de péremption est obligatoirement indiquée sur le tuyau. On le change entre 5 et 10 ans, 8 ans en moyenne.
• Brûleurs :
  Ils doivent être munis de thermocouples qui coupent l'arrivée du gaz en cas d'extinction de la flamme.
  • Détecteurs de gaz butane dans les fonds :
    Il faut déjà en trouver. Au radio club des constructeurs amateurs de bateaux on avait conçu un détecteur de gaz butane très efficace avec les allume-gaz d'autrefois en fil de platine. En présence de gaz butane le fil chauffe au rouge et sa résistance change. Ce phénomène est mis à profit pour déclencher un alarme. Il faut bien entourer la cellule de détection avec un grillage très fin, faute de quoi le détecteur se transforme en ... allume-gaz !
• Four :
  Le four à gaz est déconseillé sur un petit bateau !
• Microndes+grill et chaleur tournante pour les escales :
  C'est mieux que le four à gaz. En navigation on utilise peu les fours ...
• Réfrigérateur et congélateur :
  Ce sont de gros consommateurs d'énergie, il faut compenser cette dépense d'énergie avec des panneaux solaires + éolienne et il sera encore certainement utile de mettre le moteur en marche de temps en temps pour regonfler (Rechager) les batteries.
• Désalinisateur d'eau de mer :
  Cela peut être utile pour les grandes croisières ou pour les longs séjours dans les mouillages isolés.

Équipements – Autres équipements, ... à bâtons rompus

La goélette Cardabela a subi de très nombreuses transformations depuis sa mise à l'eau. L'équipement s'est amélioré d'abord avec le matériel électronique de navigation, puis il a été nécessaire de changer le moteur et le propulseur d'étrave. De très nombreux petits équipements sont venus améliorer le confort à bord et en navigation.

Il est impossible de décrire tous ces petits équipements. C'est donc sans souci d'être exhaustif et très simplement que je donne mon avis et mes impressions dans cet article. JPL

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Image de couverture : https://fr.wikibooks.org/wiki/D2-75-1554.jpg
Attribution : Goelette Cardabela

Goelette Cardabela      Goélette Cardabela Lecture et impression des livres de Wikilivres

Lecture et impression des livres de Wikilivres

Lecture, impression, reliure

Éditeur : Goélette Cardabela

 

Sommaire

    1 Généralités sur la lecture et l'impression des livres de Wikilivres
        1.1 Classement officiel des Wiki-livres
    2 Créer un livre au format PDF
        2.1 Créer une Compilation depuis le menu Imprimer / exporter
            2.1.1 Créer compilation
                2.1.1.1 Créer un fichier PDF à partir d'une compilation existante
            2.1.2 Télécharger la compilation au format PDF
        2.2 Version Imprimable
        2.3 Créer un fichier PDF avec le fichier Version imprimable
            2.3.1 créer un PDF pour l'imprimante
            2.3.2 créer un PDF pour la lecture à l'écran avec les liens internet
    3 Imprimer et relier un Wiki-livre
        3.1 L'impression
        3.2 La reliure
            3.2.1 Distinguer un livre relié d'un livre le broché
            3.2.2 Quelques images d'une reliure
            3.2.3 Quelques images du collage d'une couverture d'un livre relié
        3.3 Cas particuliers pour la goélette Cardabela
            3.3.1 Impression des livres et livrets de la goélette Cardabela
            3.3.2 La couverture A4 des livres et livrets
                3.3.2.1 Conseil pour une meilleure tenue du livre
                3.3.2.2 Astuce pour imprimer au format livre de poche
            3.3.3 Couvrir des livres avec du papier A4 ou créer une jaquette avec du papier A3
        3.4 Voir aussi
        3.5 Références
    4 Imprimer la couverture personnalisée d'un wikilivre
        4.1 Couverture Personnalisée pour les livrets techniques de la goélette Cardabela
        4.2 Première de couverture personnalisée d'un wikilivre
        4.3 Vignette de couverture
    5 Codes Quick Response (QR)

 

Généralités sur la lecture et l'impression des livres de Wikilivres

Les livres de Wikilivres sont composés de Pages.

Ces Pages sont aussi appelées Articles.

Les minilivres sont constitués d'un seul article de moins de 60 pages. Ils peuvent être imprimés depuis le menu Version imprimable et simplement agrafés.

Les livres, plus volumineux, sont composés de plusieurs articles. Lorsque l'on veut les imprimer on assemble les pages en cahiers de 4 à 15 feuilles (de 16 à 60 pages). Ces cahiers seront agrafés, brochés, ou reliés, et formeront le corps du livre. Il suffira ensuite de couvrir le corps avec une couverture souple ou rigide.

La meilleure façon de lire un Wiki-livre est sans doute la lecture des Pages à l'écran ou de lire la page Version imprimable.

En pages Version imprimable, les articles se succèdent de façon imposée. Le livre est directement imprimable depuis le menu Imprimer du navigateur Internet (Mozilla-Firefox, Opera, Internet-explorer, etc.)
Il est possible d'imprimer au format A4 ou au format livret

À défaut d'un bon réseau Internet, ou pour une lecture différée, voire pour imprimer, il est parfois possible de télécharger une Version PDF du livre. Cette version PDF peut être issue d'une Version compilée ou d'une Version Imprimable.

Les fichiers PDF issus de Versions compilées ont l'inconvénient d'avoir un rendu qui trahit les directives de l'auteur. Les images ne sont pas toujours à leur place et la présentation n'est pas conforme à la pagination désirée.

Les fichiers PDF issus de Versions imprimables tiennent compte des directives imposées par les auteurs.

Dans tous les cas les fichiers PDF proposés au téléchargement sont repris par des wikipédiens pour être imprimés correctement. Malheureusement, les fichiers PDF ne sont pas toujours mis à jour après révision des Pages. Il peut être nécessaire de créer un fichier PDF à jour avec le Compilateur de livres, ou avec la Version imprimable comme ci-après au chapitre Créer un fichier PDF avec la Version imprimable.

Créer un livre au format PDF

La spécificité du PDF (Portable Document Format) est de préserver la mise en forme d’un document – polices de caractère, images, objets graphiques, etc. – telle qu'elle a été définie par son auteur, et cela quels que soient : le logiciel, le système d'exploitation, l'ordinateur utilisés pour l’imprimer ou le visualiser.

Pour créer un livre il faut assembler des Pages :

On dispose pour cela de trois moyens à portée de souris^{(informatique)} dans le menu de gauche sous le titre Imprimer / Exporter :

Imprimer / Exporter

Créer une compilation

Télécharger la compilation au format PDF

Version imprimable

Créer une Compilation depuis le menu Imprimer / exporter

Créer une compilation

Remarque : En 2018, le compilateur est en reconstruction et cette fonction n'a d'intérêt que pour éditer le livre via PediaPress.
L'affichage à l'écran propose de démarrer le créateur de compilation et on suit les directives.

1. Ouvrir des pages que l'on veut ajouter à la compilation et que l'on pourra ensuite déplacer ou supprimer.
2. Insérer les titres ou têtes de chapitres qui doivent être suivis d'une ou plusieurs pages.
3. Choisir le titre du livre, le nombre de colonnes et le format (A4 ou letter)
4. La Compilation va permettre de créer des fichiers PDF téléchargeables et imprimables, avec un sommaire, un index et les droits d'auteurs.
   Solution possible de remplacement : Auto-éditer un wikilivre/Annexer (Version internationalisée)#src.orig_en_français
5. En cas de satisfaction, il est possible d'enregistrer la compilation dans la page Compilations de wiki-livres ou dans la page de l'utilisateur.

Créer un fichier PDF à partir d'une compilation existante

Même remarque. C'est la suite naturelle de la compilation précédente.

1. Charger une compilation existante
2. Compiler
3. Voir et, le cas échéant, télécharger le fichier PDF.
4. Exemples de fichiers destinés à la compilation :
   1. Versions compilées wiki-livres
   2. Exemple de fichiers de compilations personnalisés de l'utilisateur.

Télécharger la compilation au format PDF

L'action ouvre le compilateur et propose de transformer la page courante en fichier PDF à télécharger.
Remarque : Cela a fonctionné mais en 2018 le compilateur étant en reconstruction le fichier PDF obtenu est incomplet.
Cette possibilité a été définitivement abandonnée à la fin de l'année 2020.

Lorsque l'on obtient un article ou un livret au format PDF avec les liens internet, pour recomposer un livre on peut assembler les fichiers PDF avec un logiciel tel que PDF24, ou imprimer les articles séparément et les assembler pour les relier.

Version Imprimable

L'action sur le menu Version Imprimable fait appel à votre imprimante et imprime la Page courante' : touches Alt Maj p

L'imprimante peut être matérielle cependant, dans ce chapitre il est question de fichiers PDF. On pourra donc choisir un imprimante PDF, mais comme il s'agit d'une imprimante il n'y aura, en principe, pas de lien internet.
Comme précédemment, on peut assembler ces pages pour composer un livre ou un livret.

Créer un fichier PDF avec le fichier Version imprimable

Icône de Version imprimable

Il s'agit là du fichier Version imprimable indépendant de la Version imprimable du menu à gauche de l'écran d'ordinateur.
Si vous avez un tel fichier il devrait s'afficher en haut, sur l'écran, à droite de la page.

créer un PDF pour l'imprimante

1. Vérifiez que vous disposez d'une imprimante PDF (Microsoft Print to PDF, PDF24, PDFCreator, PDFArchitect, etc ...)
2. Éditez la Version imprimable dans le navigateur.
3. Dans le menu du navigateur, démarrer l'impression: « Imprimer » ou tapez Ctrl-p
4. Réglez les options de mise en page. Marges 12,7 mm ou 1/2 pouce pour le papier « format letter », marges de 15 mm pour le « format A4 », et l'échelle d'impression à 120% en prévision des impressions aux formats « livret ».
5. Choisissez votre imprimante et vérifiez que les pages sont affichées dans l'ordre, avec le nombre de pages correct si le nombre de pages est précisé. Sinon revenir sur l'échelle et sur la taille des bordures. Notez que ces inconvénients n'existent pas dans les versions PDF proposées.
6. Imprimez et sauvegardez les PDF au format letter ou A4. Ils seront imprimables en livret avec du papier « letter » ou « A4 ».
7. Exemples de livres en Version imprimable:
   1. Versions imprimables wiki-livres
   2. Exemple de wiki-livres en version imprimable personnalisés pour l'imprimeur.

créer un PDF pour la lecture à l'écran avec les liens internet

Les imprimantes PDF sont faites pour imprimer sur papier, pas sur écran. Elles n'incluent donc pas les liens internet dans les PDF.

Les fichiers PDF avec des liens internet permettent de créer des versions pour liseuses avec des convertisseurs tels que calibre ou via des sites internet spécialisés. Pour plus de renseignements consulter wikipedia, en particulier le format standardisé EPUB.

Solution 1 : Créer le PDF d'une page, ou d'une suite de pages à assembler avec un logiciel d'assemblage comme PDF24-creator)
Dans le cadre gauche de votre édition wikibooks, dans le menu Imprimer/exporter, la ligne Télécharger la compilation au format PDF vous permet de créer un fichier PDF avec les liens internet. Ce PDF n'est pas toujours conforme à la présentation voulue par l'auteur, mais les liens sont très complets, avec les droits de copie^{(En cours de restructuration.)}.

Solution 2 : Vous désirez créer votre propre PDF avec les liens internet

1. Vous devez disposer d'un éditeur qui exporte le texte et les images aux formats PDF (Open Office par exemple (OO) )
2. Surlignez et copiez en mémoire toute, ou une partie, d'une page wiki. (Touches CTRL et C )
3. Copiez le contenu de la mémoire dans l'éditeur (Par exemple dans OO Text Document) CTRL et V
4. Dans le menu Fichier: Exporter au format PDF

   Dans l'option Liens (Link): cochez l'export des liens (Export bookmark as named destination)

5. Exportez, enregistrez, puis éditez le fichier PDF.
6. Vérifiez que les liens sont valides et que les images sont présentes dans le fichier PDF créé.

Imprimer et relier un Wiki-livre

Il s'agit, bien entendu d'imprimer et de relier avec les moyens personnels.
Il n'est pas nécessaire de disposer de moyens onéreux.

1. Une imprimante pour imprimer. Du papier A4, 80 grammes, pour imprimantes. Du papier plus épais pour la couverture.
2. Pour brocher : il existe des Fellowes Couvertures A4 avec dos thermocollants.
3. Pour relier : Un poinçon, une aiguille, de la colle blanche ou vinylique, un cutter et/ou une paire de ciseaux, des pinces à linge ou pinces à ressorts de bricolage.

Si on veut faire une petite série de livres on peut bricoler une table à relier comme sur les images qui suivent.

Les droits de copie

L'impression pages de Wikilivres se terminent toujours par un droit de copie simple. Le livre est souvent composé d'articles et d'images dont nous ne sommes pas les auteurs. Il convient alors de compléter le livre par une annexe de citation des auteurs. On peut prendre exemple sur les livres publiés par PediaPress. Lorsque la liste des auteurs n'est pas trop longue on peut ajouter les références dans une page spécifique "Annexe". Dans Wikilivres il existe des canevas pour ce faire ou charger un programme à exécuter pour auto-éditer les pages "Annexe".

L'impression

Les fichiers proposés pour l'impression peuvent être imprimés aux formats A4, letter, ou livrets (1/2 A4 ou 1/2 letter).

• Les feuilles aux formats A4 ou letter peuvent être assemblées par de nombreuses méthodes courantes, elles sont trop nombreuses pour être décrites dans ce chapitre.
• Les livrets peuvent être imprimés en cahiers de 15 feuilles au maximum représentant 60 pages. Lorsque le nombre de pages est trop important il faut imprimer plusieurs cahiers et relier ces cahiers suivant les règles de l'Art.

Note : PediaPress qui accompagne le menu Créer une compilation est à disposition pour imprimer les livres.
PediaPress propose l'impression des livres au format poche (1/2 letter) avec une couverture souple, les livres peuvent aussi être brochés. Les Livres brochés reçus de PediaPress ont un corps dos carré-collé à chaud, le texte et les images sont imprimés sur papier couché, avec une couverture vinyle, cartonnée, emboîtée à l'anglaise. L'ensemble est de belle présentation.

La reliure

Distinguer un livre relié d'un livre le broché

• Le livre broché : Le corps est constitué de feuilles ou de cahiers massicotés. Le corps a un dos collé. La couverture est souple, simple, souvent brillante, elle est collée au dos du corps et aux gardes. Si le collage n'est pas correct les feuilles se détachent. Les livres brochés peuvent aussi avoir une couverture rigide cartonnée.
• Le livre relié : Le corps est constitué de cahiers assemblés et cousus. La couverture est souvent rigide, cartonnée, façonnée. On peut ajouter une jaquette. La couture est visible et le livre s'ouvre aisément.

Quelques images d'une reliure

• 
  Les cahiers
• 
  Le banc
• 
  Le traçage
• 
  Le poinçonnage

• 
  La couture
• 
  L'assemblage
• 
  L'encollage du dos
• 
  Le renfort du dos. (Mousseline de relieur)

Collage d'une couverture d'un livre relié

• 
  Mise en place du collage des gardes d'un livre
• 
  Encollage sur 6mm de la première garde avec la première page du livre
• 
  Les gardes doivent être encollées sur 6 mm jusqu'au dos du corps
• 
  Découpe du carton de couverture 215 x 142 mm et traçage du bord des cahiers massicotés

• 
  Préparation de la position des cartons et traçage des découpes de la couverture
• 
  Encollage des cartons sur toile à peindre puis collage de la couverture
• 
  Encollage des gardes à toucher le carton de la couverture
• 
  Mise sous presse après débullage et lissage des gardes

Remarques
Pour une reliure, avec ce mode de couverture par emboîtage à l'anglaise, la couverture du livre est reliée au corps du livre par les bandes de tissus de la reliure et par le collage des feuilles de garde sur la couverture en préservant au moins 10 mm sans collage sur la couverture. Pour être sûr d'éviter un collage par débordement de colle on peut utiliser du papier cuisson qui ne se colle pas.

Pour un brochage avec couverture rigide, les bandes de tissus sont remplacées par une toile à peindre ou un papier solide collé sur le dos du corps avec de la colle forte. PediaPress semble avoir adopté le brochage PUR, cela confère une rigidité à l'ouverture du livre; ce ne serait pas le cas avec une reliure cousue.
Il est aussi possible, pour simplifier l'assemblage, de procéder à l'agrafage des cahiers. Cette méthode est connue sous le nom de « piqûre en métal »

Pour un livre relié de 120 pages A4 en 80 gr/m², avec un dos de 9 mm en carton de 1 mm d'épaisseur (7 mm de corps + 2 mm de carton): le carton central fait 215 x 10 mm et les cartons de couverture font 215 x 142 mm. Les espaces entre les cartons de couverture et le carton de dos sont de 7 à 8 mm. La couverture doit dépasser de 2 à 3 mm du corps. Le corps fait environ 208 x 145 mm après massicotage.
Le collage des bandes de tissus et des gardes doit être réalisé en préservant au moins 10 mm sans collage sur la couverture. Le dos du corps n'est pas collé au dos de la couverture rigide. Ceci donne de la souplesse à l'ouverture du livre. Pour éviter le soulèvement du corps on préfère diminuer la largeur du carton de dos.

Cas particuliers pour la goélette Cardabela

Impression des livres et livrets de la goélette Cardabela

Les pages sont prévues pour être imprimées par PediaPress ou par un imprimeur local.

• Il est possible d'imprimer les livres et livrets avec l'imprimante à jet d'encre du domicile avec un rendu un peu plus terne pour les images. On peut améliorer le rendu avec du papier photo ou du papier couché.
• Les versions imprimables A4 à la française (portrait) doivent être imprimées à l'échelle 120% environ et 15 mm de bordure, par référence au nombre de pages annoncées.

La couverture A4 des livres et livrets

Lorsque le livret fait moins de 60 pages il est possible de faire un seul cahier et les pages seront simplement agrafées avec la couverture.

Pour les livres de plus de 60 pages il faut diviser le livre en cahiers de quatre ou cinq feuilles (16 ou 20 pages). Les cahiers peuvent être assemblés selon les règles de l'Art ou simplement agrafés par dessus une bande de tissus. Les cahiers sont assemblés, serrés sous presse, puis collés à la colle vinylique.

La première de couverture peut être une feuille en papier couché pliée à la moitié de sa longueur puis repliée et coupée sur l'autre côté du corps en laissant une marge de 1 centimètre environ pour le collage final sur la quatrième de couverture. La quatrième de couverture est simplement une demi feuille imprimée ou non. Cet ensemble de deux feuilles constitue le dos du livre. Les feuilles sont collées avec de la colle vinylique. Attention : La première de couverture est repliée sur la quatrième de couverture au collage !!!

Conseil pour une meilleure tenue du livre

On place une garde blanche au début du livre et une garde blanche à la fin selon le même procédé de pliage-collage que précédemment. On colle ces gardes à ras du dos du corps, sur environ 6 mm. Ce collage se fait bien évidemment avant le collage de la couverture.

Astuce pour imprimer au format livre de poche

Couverture 21x28 version livre de poche

Les feuilles au format letter sont plus courtes, 27,94 cm contre 29,70 cm pour le format A4. À défaut de papier au format letter, massicoter les feuille A4 à 27,94 cm et imprimer au format letter. Le corps du livre est ainsi moins large et permet de couvrir le livre avec du papier A4 vinylique, transparent, autocollant ou non. Cette astuce vaut pour un assemblage maximal de 125 feuilles (250 pages compte tenu du massicotage du corps, de l'épaisseur du dos cartonné et de l'épaisseur de la couverture. 120 pages recto-verso en 80 g/m² ont une épaisseur de 1/4 de pouce ou 6,35 mm).
Note pour Imprimer au format livre de poche un PDF importé au format A4 avec Mozilla Firefox : Le Menu Imprimer de Firefox permet d'agir sur la taille d'impression afin d'imprimer l'ensemble du texte et des images sur du papier 21 x 27,94. La taille d'impression pour le format de poche peut être fixé à 90% ou un peu plus. Il faut faire des essais.

Couvrir des livres avec du papier A4 ou créer une jaquette avec du papier A3

Exemples de couvertures avec du papier A4 et A3, du livre "La Goélette Cardabela - Histoire d'une construction amateur", version brochée, imprimée au format livret avec la "Version imprimable"

Remarque : La première de couverture avec dos en A4 peut être utilisée telle quelle sur un livre imprimé en livret format 1/2 letter.

• 
  Exemple simplifié d'une première de couverture avec du papier A4, avec dos
• 
  Télécharger la couverture A3

Voir aussi

• Présentation claire du Montage Bradel avec des photos
• Manuel Roret du relieur (Wikisource)
• Outils et matériaux pour la reliure (Wikipedia)

Imprimer la couverture personnalisée d'un wikilivre

Ce chapitre fait appel aux modèles de Wikimedia.

Couverture Personnalisée pour les livrets techniques de la goélette Cardabela

Cette couverture est très complète pour imprimer la Collection des livrets. Elle comprend les quatre pages de couverture et les gardes blanches. La couverture doit être imprimée sur du papier Pollen de Clairefontaine, A4, 120 gr, couleur ivoire irisé REF 24303. Les gardes blanches sur papier Pollen, A4 120 gr, blanc, REF 4239C.

Elle est configurée pour être imprimée à l'échelle 100%, marges de 15 mmm. L'option d'impression du fond et des images de fond est à valider sur votre imprimante.

Les livrets font moins de 60 pages. La couverture peut être agrafée directement au livret. Les pages du livret peuvent être numérotées, les pages de couverture ne doivent pas être numérotées.

La couleur de couverture est celle du papier de couverture, il faut en tenir compte pour la couleur de l'image. Il faut faire des essais.

Syntaxe du modèle

{{Couverture complète d'un livret de la goélette Cardabela
|éditeur=
|titre=
|sous-titre=
|image de couverture=
|texte de la quatrième=
}}

Modèle:Couverture complète d'un livret de la goélette Cardabela

Première de couverture personnalisée d'un wikilivre

Cette première de couverture est configurée pour être imprimée à l'échelle 120%, marges de 15 mmm. L'option d'impression du fond et des images de fond est à valider sur votre imprimante.

Syntaxe du modèle

{{Couverture d'un wikilivre
|éditeur=
|titre=
|sous-titre=
|image de couverture=
|couleur de couverture=
|couleur du texte=
}}

Modèle:Couverture d'un wikilivre

Vignette de couverture

L'image ci-dessous est une simulation de la présentation de couverture PediaPress. La Couverture exacte de PediaPress se voit dans l'image.

Syntaxe du modèle

{{Vignette d'une couverture d'un wikilivre
|éditeur=Jean Paul Louyot
|titre=L'hélice marine
|sous-titre=et la thermodynamique
|image de couverture=Livres concernant l'hélice marine.jpg
|couleur de couverture=#AA7
|couleur du texte=#FFF
}}

Modèle:Vignette d'une couverture d'un wikilivre

Jean Paul Louyot L'hélice marine et la thermodynamique

Références

Codes Quick Response (QR)

Liste des codes QR de la goélette Cardabela : 

Les codes QR (Quick Response) imprimés sur papier permettent aux lecteurs de se connecter à Internet à l'aide d'un smartphone et d'une application spécialisée pour:

• Télécharger un fichier
• Consulter une page web
• Obtenir un lien en rapport avec le sujet : texte, image, son (mp3), vidéo, etc.

Goélette Cardabela – Lecture et impression des livres de Wikilivres

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Image de couverture : https://fr.wikibooks.org/wiki/Couvrir_un_livre_reli%C3%A9_09.jpg
Attribution : Goelette Cardabela

Installation électrique Impressions A4 à l'italienne ou paysage à 120% (6 pages).

Tests de capacité des batteries Impressions A4 à la française ou portrait entre 96% et 100% (24 pages).

Annexe

Références

Sources et contributeurs des articles

Les sources listées pour chaque article fournissent des informations de licence plus détaillées, y compris le statut des droits d'auteur, les détenteurs de ces droits et les conditions de licence.

Source de cette édition :
https://fr.wikibooks.org/wiki/Go%C3%A9lette_Cardabela/Collection_des_livrets_techniques_de_la_goélette_Cardabela/Annexe

Sources des articles :
Maquettes Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Maquettes Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Contributeurs : Goelette Cardabela 95,7%,Jackpotte 2,1%, FrankyLeRoutier 1,1% Page : 1 de la Version collection
Calcul des espars Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Construction_navale/Calcul_des_espars Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Contributeurs : Goelette Cardabela Page : 21 de la Version collection
Hélice marine (Théorie physique) Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélice Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Contributeurs : Goelette Cardabela, The RedBurn, Jean-Jacques Milan, JackPotte Page : 41 de la Version collection
Hélices de navires à déplacement Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Hélices_de_navires_à_déplacement Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Contributeurs : Goelette Cardabela, JackPotte Page : 59 de la Version collection
Équipements - Protections de la carène Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Équipements/Protections_de_la_carène Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Contributeurs : Goelette Cardabela Page : 97 de la Version collection
Équipements - Propulsions Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Équipements/Propulsions Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Contributeurs : Goelette Cardabela, Jean-Jacques MILAN, JackPOtte Page : 107 de la Version collection
Équipements - Installation électrique Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Équipements/Installation_électrique Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Contributeurs : Goelette Cardabela, Jean-Jacques MILAN, JackPotte Page : 123 de la Version collection
Équipements - Autres équipements Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Équipements/Autres_équipements Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Contributeurs : Goelette Cardabela Page : 143 de la Version collection
Lecture et impression des livres de wikilivres Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Utilisateur:Goelette_Cardabela/Lecture_et_impression_des_livres_de_Wikilivres Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Contributeurs : Goelette Cardabela Page : 155 de la Version collection
Annexes Source : https://fr.wikibooks.org/wiki/Goélette_Cardabela/Annexes Licence : Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Contributeurs : Goelette Cardabela Page : en conteneur.

Source des images, licences et contributeurs

Les sources listées pour chaque image fournissent des informations de licence plus détaillées, y compris le statut des droits d'auteur, les détenteurs de ces droits et les conditions de licence. Traitement en cours

Licence

Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
//creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

Index

Note : Le numéro des pages est relatif à la Version collection

Maquettes (Page 1)

    1 Objectifs
    2 Caractéristiques
    3 Mise en œuvre
        3.1 Photos de la mise en œuvre
        3.2 Photos des expositions
    4 Plans de découpe des maquettes à l'échelle 1/10
        4.1 Feuilles de calcul pour le traçage des couples de la maquette Cardabela
    5 Notes et références

Calcul des espars (Page 21)

   1 Introduction - Définition de l'« espar »
   2 Unités de mesure
   3 Les mâts
       3.1 Généralités sur les mâts
       3.2 Calcul de résistance des mâts à la compression
           3.2.1 Exemple de calcul pour des mât ronds pleins en mélèze
               3.2.1.1 Calcul pour un mât en mélèze de 10 cm de diamètre
               3.2.1.2 Corollaire pour un mât en mélèze de 20 cm de diamètre
           3.2.2 Exemple pour un mât creux en aluminium
               3.2.2.1 Calcul pour un mât de 5,4 kg par mètre
           3.2.3 Conclusion
       3.3 Calcul de la résistance des mâts au flambage
           3.3.1 Formule générale à la rupture
               3.3.1.1 Charge critique au flambage
                   3.3.1.1.1 Charge critique pour les espars guidés aux extrémités (Exemples pour le bois et l'aluminium)
               3.3.1.2 Charge pratique de résistance au flambage
           3.3.2 Exemple de calcul pour un mât plein en mélèze
           3.3.3 Exemple de calcul pour un mât rond creux en aluminium
           3.3.4 Exemple de calcul pour un mât elliptique creux en aluminium
           3.3.5 Conclusion
       3.4 Notes et références
   4 Les épontilles
       4.1 Calcul des épontilles de sections rectangulaires
   5 Les beauprés
       5.1 Calcul de beauprés de sections rectangulaires
       5.2 Comment effectuer ce calcul de compression du beaupré ?
       5.3 Exemple pratique
           5.3.1 Quelle doit être la section du beaupré en bois ?
           5.3.2 Résistance au travail de compression
           5.3.3 Charge limite au flambage
           5.3.4 Conclusion
       5.4 Notes et références
   6 Liens

Hélice marine (Théorie physique) (Page 41)

 Caractéristiques des hélices marines
   Théorie élémentaire avec l'eau pour fluide
     Conservation de la matière
     Application du principe fondamental de la dynamique
     Puissance fournie par l'hélice
     Recherche du meilleur rendement d'hélice
     Résumé détaillé
       Puissance à fournir à l'hélice par le moteur
       Puissance utile à l'avancement du navire
       Force propulsive
       Dépression et cavitation
       La pression sur l'hélice et sa limite
       Rendement
       Conclusion
     Résumé sous forme de tableau
   Voir aussi
 Notes et références
 Liens externes
 Voir aussi sur Wikibooks

Hélices de navires à déplacement (Page 59)

   Rappels
   Comprendre
   Feuille de calculs
   Examen des résultats
   Résultats à des vitesses caractéristiques
   Graphiques des puissances aux vitesses caractéristiques
   Graphiques des forces aux vitesses caractéristiques
   Expérimentation en mer
   Commentaires sur l'expérimentation et prospectives
   Conclusions
   Télécharger les feuilles de calculs
   Compilations wikilivres

Équipements - Protections de la carène (Page 97)

   1 Protections de la carène
       1.1 Protection du composite polyester contre l'osmose
           1.1.1 L'osmose
           1.1.2 Conséquence de la stratification trop rapide des coques en polyester
           1.1.3 On peut limiter l'effet « osmose »
               1.1.3.1 Pendant la stratification
               1.1.3.2 En cours d'utilisation
           1.1.4 Références
       1.2 Protection contre la corrosion des métaux
           1.2.1 Comprendre la corrosion en milieu marin
               1.2.1.1 Généralités sur les métaux
               1.2.1.2 Corrosion dans le milieu marin
               1.2.1.3 Protection des vannes et passe-coques
               1.2.1.4 Protection de la transmission moteur
           1.2.2 Remarques générales selon l'ANPEI
           1.2.3 Remarques sur la corrosion et les micro-courants
               1.2.3.1 Corrosion des coques à l'ancrage
               1.2.3.2 Corrosion d'une coque au port
           1.2.4 Références

Équipements - Propulsions (Page 107)

   1 Généralités sur la propulsion
       1.1 Transmission
       1.2 Hélice
       1.3 Chauffe-eau moteur
   2 Moteur VOLVO-D2-75
   3 Propulseur d'étrave
   4 Références

Équipements - Installation électrique (Page 123)

   1 Section des fils électriques basse tension 12 volts.
       1.1 Comment se servir des abaques ?
   2 Tableaux électriques
       2.1 Schéma du tableau électrique 230 volts
       2.2 Schéma du circuit basse tension 12 volts
       2.3 Tableau des feux de navigation
   3 Images annexées ou « à annexer »

Équipements - Autres équipements (Page 143)

   1 Mouillages
   2 Anti-roulis, chaînes et cordages, ancres
   3 Voilerie
   4 Équipement des mâts
       4.1 Antennes de communication (émission-réception)
       4.2 Antennes de réception
   5 Électronique
   6 Sécurité
   7 Cuisine

Lecture et impression des livres de wikilivres Page 155)

   1 Généralités sur la lecture et l'impression des livres de Wikilivres
       1.1 Classement officiel des Wiki-livres
   2 Créer un livre au format PDF
       2.1 Créer une Compilation depuis le menu Imprimer / exporter
           2.1.1 Créer compilation
               2.1.1.1 Créer un fichier PDF à partir d'une compilation existante
           2.1.2 Télécharger la compilation au format PDF
       2.2 Version Imprimable
       2.3 Créer un fichier PDF avec le fichier Version imprimable
           2.3.1 créer un PDF pour l'imprimante
           2.3.2 créer un PDF pour la lecture à l'écran avec les liens internet
   3 Imprimer et relier un Wiki-livre
       3.1 L'impression
       3.2 La reliure
           3.2.1 Distinguer un livre relié d'un livre le broché
           3.2.2 Quelques images d'une reliure
           3.2.3 Quelques images du collage d'une couverture d'un livre relié
       3.3 Cas particuliers pour la goélette Cardabela
           3.3.1 Impression des livres et livrets de la goélette Cardabela
           3.3.2 La couverture A4 des livres et livrets
               3.3.2.1 Conseil pour une meilleure tenue du livre
               3.3.2.2 Astuce pour imprimer au format livre de poche
           3.3.3 Couvrir des livres avec du papier A4 ou créer une jaquette avec du papier A3
       3.4 Voir aussi
       3.5 Références
   4 Imprimer la couverture personnalisée d'un wikilivre
       4.1 Couverture Personnalisée pour les livrets techniques de la goélette Cardabela
       4.2 Première de couverture personnalisée d'un wikilivre
       4.3 Vignette de couverture
   5 Codes Quick Response (QR)

Annexes

   1.1 Installation électrique
       1.1.1 Circuits basse tension
       1.1.2 Commutateur des feux de navigation
       1.1.3 Section des câbles basse tension 12 Volts
       1.1.4 Abaques If(r,l) et Sf(r,l)

Sommaire

Brochure « Tests_de_capacité_des_batteries » Version imprimable

• Sommaire, p1
• Préambule, p2
• Article, p3-16
• Annexe, p17
• Index, p23
  • Index lexical, p22
  • Index des sections, p23

Préambule

En mer, en navigation, il est impératif de signaler la présence du navire par les feux de navigation et d'avoir une énergie suffisante pour signaler une détresse à la VHF.

Cet article a été écrit pour aider les navigateurs à faire des tests de leurs batteries avant toute navigation hors de leur zone de résidence habituelle.

En dehors de l'achat coûteux de nouvelles batteries, il est possible de s'assurer de la capacité des batteries à remplir le rôle qui leur est destiné.

Il s'agit donc, dans cet article, d'économie et de sécurité.

Voici quelques exemples de problèmes connus :

- Les feux de mouillages ne tiennent pas la nuit et la VHF fait défaut. Les batteries de service sont à plat, leur capacité est devenue insuffisante.

- Le guindeau qui remontait si bien la chaîne d'ancre n'arrive plus à la remonter dès que le vent forcit; sa batterie est sulfatée. Noter que la chaîne d'ancre doit être remontée à l’aplomb de l'écubier ou du davier.

- Le propulseur d'étrave ne tient pas la durée habituelle, sa batterie est sulfatée ou a perdu de sa capacité.

Les différents tests décrits dans cet article sont relativement faciles à réaliser et permettent de faire l'économie de batteries neuves.

Cependant: Si vous partez pour une longue navigation hauturière, n'hésitez pas à changer les batteries un peu âgées, en fonction leur aptitude à la longévité. Une batterie plomb ouvert a une durée de vie maximale de 6 ans, les batteries Plomb-Calcium, Calcium-Calcium, AGM ont des durées de vie bien plus importantes. Il faut lire les recommandations des fabricants.

Tests de capacité des batteries (Généralités)

On entend, par test capacitif d'une batterie, la mesure de sa capacité à rendre l'énergie emmagasinée.

Conseil : Vérifier l'énergie restante d'une batterie en lui faisant passer un test de capacité lorsque la batterie est âgée ou si elle a une fonction de longue durée. Si une batterie de capacité faible est acceptable lorsqu'elle permet de démarrer un moteur, il n'en est pas de même lorsqu'il s'agit de sécurité; batterie de feux de signalisation par exemple.

Cas particulier des batteries de démarrage : Une batterie sulfatée perd de son aptitude lorsqu’elle subit une demande en puissance. La sulfatation de batterie est un phénomène naturel. Il se produit souvent par négligence. En voici quelques causes : le fait de stocker une batterie sur du ciment ou la laisser pendant une période prolongée d’un mois ou plus sans être rechargée, quand on oublie de fermer la clé de contact ou si l’éclairage n’a pas été coupé, lorsque la batterie est complètement déchargée mais aussi lorsqu’elle a été surchargée.

Test capacitif : Pour réaliser le test il est préférable que la batterie ait été rechargée complètement.
Ce test consiste à appliquer un débit de courant au travers d'une charge, la tension de batterie variant dans le temps. On arrête la décharge lorsque la tension de batterie correspond à 50% de sa charge pour une batterie de démarrage, ou 25% pour une batterie de service.

Rappel : Une batterie a une capacité qui dépend de sa quantité de matière active déterminée lors de sa construction, elle s'exprime en ampère-heure son symbole est la lettre C, Ah est accepté.

Article lié : le livre Batterie d'accumulateurs; chapitre Charge de la batterie

Procédures manuelles de ces tests

Procédure simple et rapide

Montage du test de batterie avec un volt-ampèremètre à pince.

Elle consiste à recharger la batterie, puis à mesurer la tension 'stabilisée' à ses bornes lorsque le chargeur est déconnecté. Si la tension d'une batterie automobile au plomb libre (se dit aussi 'ouverte') est de 12,65 volts la batterie est en pleine charge mais sa capacité en ampère-heures n'est pas nécessairement celle précisée par le fabricant car la charge active peut diminuer avec le temps et les cycles charge-décharge.

L'état de charge (en %) d'une batterie à acide libre est considérée comme nulle à Vmin=10,8 V et en pleine charge à Vmax ≥ 12,6 V

Formules simplifiées :

Ctotale% = 100 * (V-Vmin)/(Vmax-Vmin)

Cutile% = Ctotale% * (1-25/100) 

Remarques :

1. 25% de charge correspond à une tension de 11,33 volts pour une batterie de service au Pbca et 11,27 pour une batterie ouverte.

2. Il faut éviter de descendre en dessous de 50% de charge pour une batterie de démarrage.

3. Certains indicateurs de capacité de batteries sont basés sur ce principe, généralement sans correction de courbure et on ne peut pas sélectionner Vmax, l'indicateur affiche la tension et la capacité correspondante en pourcentage par rapport à la tension de veille qui est de 13,2 volts pour les batteries au plomb ouvertes, l'indicateur de charge indique alors 100% lorsque la batterie est connectée au chargeur puis 78% lorsque la batterie est chargée et déconnectée, ensuite elle passera 48% lorsque la batterie sera à 50% de charge.

4. Lorsque l'on recharge une batterie on remarque une stabilité de tension 24 heures après la déconnexion du chargeur. On peut dire que cette tension est la tension de pleine charge de cette batterie.
Les tensions de pleine charge (100%) se situent :
pour les batteries à "acide libre", entre 12,6 et 12,7 volts,
pour les batteries dites "gel" entre 12,85 et 12,95 volts,
pour les batteries "AGM", "plomb-calcium", et autres batteries spéciales comme "EXIDE Excell à acide libre", 12,8 ou 12,9 volts.

Tableau des taux de charge des batteries au plomb.

Indications de tensions de charge pour les batteries Pb-calcium-calcium

BULK 14,70V; ABSORPTION 14,40V à 14,7V; FLOATING 13,2V à 13,8V

Examen d'une mesure douce de la capacité d'une batterie AGM Varta LAD115 Deep Cycle de 115 Ah neuve

avec une simple ampoule de voiture, absorbant 4 ampères à 12 volts, sans autre mesure que la tension avec un voltmètre, et la mesure du temps avec une montre.

Récapitulatif - Vérification et correction

Ah	U (V)	%	t (h)	I (A)	P (W)	∂(Ah)	Ah
00	12,74	100	0	4,25	54,10	0	0
24	12.40	79	6	4,13	51,25	25,04	25,04
32	12.30	72	8	4,10	50,43	8,22	33,26
36	12.25	69	9	4,08	50,02	4,07	37,33
44	12.13	62	11	4,04	49,05	8,10	45,53
48	12.06	58	12	4,02	48,48	4,01	49,44
58	11.92	50	14,5	3,97	47,36	9,90	59,34
70	11.70	39	17,5	3,90	45,63	11,73	71,07
78	11.54	32	19,5	3,85	44,39	7,67	78,74
86	11.30	25	21,5	3,77	42,56	7,69	86,43

Les trois premières colonnes sont données par le contributeur DATO du forum hisse-et-oh.

Les cinq colonnes suivantes sont notre contribution pour vérifier la validité de ces données.

L'auteur nous dit qu'il a évalué le débit en fonction de la puissance de l'ampoule automobile qu'il utilise : 4 ampères sous 12 volts (48 watts).

L'évaluation du temps t a été calculé d'après les données Ah et le courant estimé constant de 4 ampères; le temps écoulé entre t(0) et t(24) est égal à Ah/4 : 24/4=6 heures. Il en est de même pour les lignes suivantes.

L'évaluation de la tension U au temps t(O) a été faite par prolongations de la courbe de tension entre t(48) et t(24) où l'on a, respectivement une tension U de 12,06 V et 12,40 V soit un écart de tension de 0,34 volts. On peut alors estimer que la tension U à t(O) vaut 12,40 + 0,34, soit U(0)=12,74 volts.

La puissance de consommation varie avec la température du filament mais pour simplifier le calcul du débit on a pris R = 3 ohms qui correspond à sa valeur à 12 volts. Bien sûr la mesure du débit aurait été préférable pour des calculs plus précis.

Calcul de la variation de capacité ∂(Ah) : on multiplie le courant moyen entre les mesures qui se suivent par l'écart de temps entre ces deux mesures. (I(24)-I(0))/2*(t(24)-t(0))=Ah(24) La variation de capacité Q est de 25,04 ampère-heures

La capacité C de la batterie est la somme des variations de capacité. Q(86)=∑∂(Ah), 86,43 Ah

Information complémentaire Les données ont été vérifiées de façon approfondie, hors forum et hors article.

Conclusion, Les résultats sont tout à fait conformes et dans les limites d'erreurs normales.

Ces valeurs du contributeur DATO peuvent être vérifiées

Mesures avec ampèremètre d'une batterie Plomb-calcium

Ces mesures peuvent être réalisées par une procédure longue ou simplifiée.

Exemple de procédure longue

Test de la capacité restante d'une batterie de démarrage âgée, au plomb-calcium, de 60Ah.
Chaque démarrage de 10 secondes prend environ 2 Ah; il faut conserver une capacité suffisante pour assurer le redémarrage d'un moteur. Sur les 15 Ah restants seuls 7,5 Ah peuvent être retenus pour le redémarrage. La capacité utile en option service serait de 25 ±1 Ah

Il n'est pas nécessaire de débrancher le circuit d'utilisation, il suffit de débrancher tous les chargeurs; (solaire, secteur, alternateur, etc.).
- Charger la batterie, s'il y a lieu, avant de procéder aux mesures.
- Relever le courant qui sort de la batterie et la tension à ses bornes à des périodes régulières (en minutes, heures ou jours).
-- La relève de courant peut se faire à l'aide d'un ampèremètre à pince.
-- La tension aux bornes de la batterie peut être mesurée à l'aide d'un simple contrôleur universel.
- Stopper la décharge lorsque la tension atteint une valeur à définir (11.8, 11.5, 11.4 volts); 11,4 volts est déjà critique et dangereux pour la batterie.
- Tracer la courbe de décharge et estimer la capacité en ampère-heures en additionnant les valeurs moyennes de courant entre deux mesures que l'on multiplie par le temps qui sépare les deux mesures.

Exemple de procédure simplifiée

Évaluation de la capacité d'une batterie au plomb de 12V 12Ah

La décharge s'effectue au travers d'une résistance de 12 ohms 25 watts.

t₀ = 1O h ; V₀ = 12,6 V ; I₀ = 1,05 A ; (Chargée à 100%)

t₁ = 18,5 h ; V₁ = 11,16 V ; I₁ = 0,93 A ; (encore chargée à 20%) ; C = t₁-t₀ * (I₀+I₁)/2
C = (18,5 - 10) * (1,05+0,93)/2 = 8,41 Ah (La batterie est complètement déchargée voire très mal en point)

On arrête la décharge de préférence à 11,8 ou à 11,4 volts pour éviter de détériorer la batterie, la capacité utilisable de la batterie est évaluée ici à 8,4 Ah.

Procédures automatiques

Mesures avec un wattmètre

Montage d'un wattmètre pour les tests de capacité des batteries d'accumulateurs

Montage d'une charge résistive pour les tests de capacité des batteries d'accumulateurs. Cinq ampoules de 21 watts en parallèle.

Ce test est sans aucun doute le plus simple à réaliser.

L'appareil s’auto-initialise et affiche ses mesures : énergie(Ah), puissance(W), débit(A) et tension(V) et s'éveille dès qu'une charge est branchée; il s'éclaire et démarre les mesures.
Lorsque la charge est débranchée on obtient immédiatement le résultat du test.

Lorsque l'on peut débrancher la batterie on obtient une idée réaliste de la capacité résiduelle de la batterie.

Attention si vous débranchez la batterie: sur certains véhicules vous risquez de perdre les données du calculateur.

Il faut utiliser une charge résistive pour faire ce test. Faire un montage avec des ampoules d'automobiles pour fabriquer cette charge.

1. Charger la batterie, avec un chargeur branché sur le secteur ou avec le moteur en marche.

2. Arrêter la charge de la batterie et brancher le wattmètre côté Source à la batterie. Le wattmètre doit indiquer la tension de la batterie en volts, le débit (0 ampères), et la puissance (0 watts) consommée par la charge.

3. Brancher la charge côté Charge (Load). Noter le courant de démarrage (Ap) et la Puissance (Wp). Pour mémoire, la tension de démarrage vaut Wp/Ap.

4. Attendre que la tension aux bornes de la batterie atteigne la tension limite de décharge 11.8 volts par exemple pour une décharge à 50%, ou 11,4 volts pour une décharge à environ 30% et débrancher la charge.

5. Noter la valeur de la capacité résiduelle Q (Ah) et la tension au moment du débranchement (Vm).

6. Débrancher le wattmètre et remettre la batterie en charge sur le secteur, ou redémarrer le moteur si la tension de la batterie est supérieure à 11,8 volts.

Exemple avec une batterie de démarrage très dégradée au plomb-calcium de 60 Ah, et une charge de cinq ampoules 12V ~21W

Note avant le démarrage du test Tension de batterie = 13,2 volts après recharge, chargeur débranché.

Note au démarrage Ap=11,49 A ; Wp=139,8 W ; Wp/Ap=12,17 V ; Ap et Wp sont des valeurs affichées durant toute l'expérience.

Note après débranchement Vm=11,27 V ; Ah=8,438 ; Vm et Ah sont des valeurs affichées persistantes après le débranchement de la charge.

Note finale la chute brutale de la tension de 12,17 à 11,8 volts au démarrage témoigne de la forte résistance interne de la batterie, probablement due à une sulfatation des plaques.

Mesures avec un compteur de Coulomb

Montage du coulomètre pour les tests de capacité des batteries d'accumulateurs, modèle avec capteur à résistance.

Expérience de test de capacité des batteries d'accumulateurs à l'aide d'un coulomètre.

Le compteur de Coulomb est indispensable avec les batteries dont la courbe de décharge est relativement plate, telles que : batterie de type lithium-fer-phosphate(LiFePO4), lithium-ion, Li-Polymère, NiMh, NiCd.

Il existe des compteurs de Coulomb avec des capteurs qui mesurent le courant continu au travers d'une résistance, d'autres mesurent le courant au travers d'une bobine équipée d'un capteur à Effet Hall. À l'achat il faut tenir compte du courant maximal susceptible de traverser ces capteurs ; les batteries de démarrages peuvent avoir des courants de démarrage de plusieurs centaines d'ampères, alors que les batteries de service auront un débit continu plus faible.

Le compteur de Coulomb, ou Coulomètre, doit être intitialisé avec :

- la valeur de la capacité officielle du fabricant en ampère-heures Ah

- La valeur de la tension en pleine charge VMAX (12,6 ou 12,9 V par exemple)

- La valeur de la tension minimale VMIN (10,8 volts en général)

Ces indications permettront d'afficher le pourcentage de charge.

Cet appareil fonctionne dans les deux sens, en charge et en décharge. Il est ainsi possible de laisser cet appareil à demeure pour connaître, en permanence, l'état de charge de la batterie. Il faut commencer par charger la batterie pour avoir des résultats corrects en ampère-heures. Cette disposition peut être utile avec des batterie de service.

Pour le test : Il faut couper la charge lorsque la tension arrive à 50% de charge (11,85 ou 11,73 V, selon le type de batterie). On peut ainsi comparer avec le pourcentage affiché.

Les chargeurs-déchargeurs à technologie numérique

Montage d'un chargeur de radio-commandes pour les tests de capacité des batteries d'accumulateurs

Ces chargeurs font des cycles charge-décharge-recharge. Ils permettent d'évaluer la capacité de batteries, notamment pour le modélisme. Ils sont aussi fonctionnels avec des batteries au plomb 6 ou 12 volts. Les cycles décharge-charge permettent de rééquilibrer les cellules des batteries, lorsqu'elles sont accessibles, grâce à des BMS internes ou externes au chargeur.

En corollaire des tests

Désulfatation des batteries au plomb

Après avoir effectué les tests par une des méthodes précédentes, si après avoir rechargé l'accumulateur on constate une chute brutale de la tension à la remise en service, penser à dé-sulfater la batterie.

Il y a deux méthodes de désulfatation :

Désulfatation par impulsions

- Les désulfateurs sont aussi connus sous le nom de régénérateurs. Ces désulfateurs envoient des pulsations de courant électrique à la fréquence de résonance de la batterie (entre 2 et 6 MHz). Les courants et les tensions peuvent être importants, de plusieurs ampères avec des tensions de plusieurs dizaines de volts. Les caractéristiques courantes sont : 2 à 4 ampères avec des tensions de 60 à 100 volts en pointe.

- Il existe des désulfateurs à plusieurs phases : charge-désulfatage+recharge-désulfatage+recharge-désulfatage etc. Il faut à chaque intervention débrancher la batterie.

- D'autres appareils peuvent rester branchés et fonctionnent uniquement lorsque la batterie est en charge. Les programmes de désulfatage peuvent être inclus dans les chargeurs.

Désulfatation par débit de courant

Avec un chargeur équipé d'un algorithme de charge de remise en état Recondition :

Le courant de dé-sulfatation est égal à 8% du courant nominal du chargeur jusqu'à ce que la tension maximale de remise en état soit atteinte.

Exemple : Avec un chargeur 12V 10A intégrant cet algorithme : le courant sera de 0,8 ampères jusqu'à ce que la tension limite de remise en état de 16,2 ou 16,5 volts soit atteinte. Cette tension limite dépend du mode choisi normal ou fort et dure une heure au plus.

Charger les batteries au plomb

Chargeur à impulsions

Chargeur à impulsions de 2,4 à 14,4 volts.

C'est une technologie récente ; des impulsions de tension négative, émises lors de la phase de charge, empêchent la sulfatation qui est une réaction chimique à la surface des plaques de la batterie; prolongeant ainsi la durée de vie des batteries.

Chargeurs configurables

Ces chargeurs ont des séquences de charge en plusieurs phases avec plusieurs modes et peuvent être équipés d'un système de charge optimale en fonction de la température ambiante.

Phase bulk. La première étape est une charge rapide avec un courant électrique limité. Un chargeur 12V 15A débitera 15 ampères jusqu'à ce que la batterie atteigne la tension de phase d'absorption.

Phase absorption. Une tension constante est appliquée jusqu'à la pleine charge; jusqu'à ce que le courant devienne négligeable.

Phase remise en état reconditionnement : La remise en état est un désulfatage, c'est une phase de recharge en option pour les batteries au plomb âgées, ou peu âgées. Il n’est pas recommandé de l’utiliser régulièrement/cycliquement, mais uniquement si nécessaire. Une utilisation inutile ou excessive réduirait la durée de vie de la batterie en raison d’un dégazage excessif.

Phase float : Dès qu'elle commence, la batterie est entièrement rechargée et prête à l’emploi. La tension est maintenue constante et maintient la disponibilité immédiate.

Phase veille : La tension de batterie est maintenue au niveau de tension de 13,2 volts pour minimiser les dégazages et prolonger la durée de vie de la batterie lorsqu'elle n'est pas utilisée.

Phase rafraîchissement : Alors qu'elle est en état de veille pendant une longue période de temps, une charge d'absorption pourra s'appliquer automatiquement pour éviter qu'elle ne se décharge toute seule.

Les modes dépendent des marques, elles peuvent être configurées pour divers types de batteries Pb-ouvert, gel, agm, Pb-ca :

Avec un commutateur physique (switch) Pb-ouvert, agm, Pb-ca. La configuration est figée. Il est parfois difficile d'accéder au commutateur soudé au circuit imprimé.

Avec un commutateur à touche accessible en façade avec les modes :

mode normal : Pb-ouvert et autres batteries dont la tension normale en pleine charge est approximativement 12,6 volts.

mode élevé pour les batteries Pb-ca, gel, agm dont la tension en pleine charge est environ 12,9 volts. Les batteries calcium-calcium peuvent éventuellement entrer dans cette catégorie bien que leur tension de charge d’absorption soit légèrement plus élevée (15,5 volts).

Alternateurs

- Les alternateurs de voitures délivrent un courant variable avec une tension constante de 14,4 volts. Ces alternateurs peuvent convenir à toutes les batteries au plomb, il est même conseillé de recharger les batteries avec l'alternateur lorsque les batteries sont restées longtemps en mode veille; à 13,2 volts avec des chargeurs anciens à deux ou trois phases.

- Il est à noter que 14,4 volts est aussi la tension des batteries dites 12 volts au lithium-ion; ces batteries doivent être équipées de BMS. Il est possible, le cas échéant, de recharger une batterie au lithium-ion avec un alternateur. Il n'y a pas de risque de surcharge puisque la charge complète est obtenue à 16,5 volts. 14,4 volts est une tension de stockage pour ce type de batteries.

Égaliseurs de batteries

Batteries montées en série

Les batteries sont montées en série pour obtenir une tension d’alimentation plus élevée, elles doivent être contrôlées afin que la charge capacitive soit bien répartie. Ces égaliseurs s'appellent aussi Battery balancer.

- Égaliseurs pour les batteries de forte capacité

Pour obtenir du 24 volts avec deux batteries de 12 volts on les branche en série. Les deux batteries doivent avoir la même origine et la même capacité, de préférence achetées en même temps. Si ces conditions sont remplies on peut penser que les charges et décharges ne posent pas de problème. Malheureusement de petites différences peuvent créer des problèmes : si une des deux batteries se décharge plus vite que l'autre, la recharge va accentuer des différences, l'une va être surchargée et l'autre ne sera pas suffisamment chargée. Pour éviter cet inconvénient on place un égaliseur de tensions. On branche les trois câbles en respectant les couleurs traditionnelles (rouge, blanc, bleu, noir), le blanc ou le bleu est placé sur la borne médiane le noir toujours à la borne —. Les courants qui traversent ces câbles peuvent être importants, au maximum de l'ordre du courant de charge des batteries si l'une des deux batteries est très déchargée; on convient d'utiliser les mêmes sections de câbles que ceux connectés au chargeur.

Ces égaliseurs consomment du courant prélevé sur les batteries.
Maintenir la charge avec un chageur automatique peut ne pas marcher.
Cette solution adoptée sur la goélette Cardabela avait complètement déchargé et détruit les deux batterie.

- Remarques pour les petites batteries

les batteries Cadmium-Nickel NiCd sont progressivement remplacées par des batteries NiMH les packs sont souvent équipés d'un répartiteur de charge, pour les batteries lithium-ion on utilise de préférence les BMS voire des PCM.

Batteries montées en parallèle

Ces égaliseurs complètent la charge des batteries secondaires. L'égaliseur interconnecte toutes les batteries lorsque la tension de la batterie principale atteint une valeur prédéfinie (par exemple 13,5 volts) et déconnecte les batteries secondaires lorsque la tension redescend juste au dessus de la tension de pleine charge (12,7 volts). Lorsque la batterie principale est alimentée par un chargeur en mode veille; à 13,2 volts, le répartiteur ne déconnecte pas les batteries, d'autre part, il ne les interconnecte pas tant que la batterie principale n'est pas en pleine recharge à plus de 13,5 volts dans notre exemple.

Charte d'entretien des batteries au plomb

On considère dans ce chapitre que les batteries sont correctement installées que ce soit dans un lieu de stockage ou montées et fixées dans des bacs appropriés bien aérés.

1. Maintenir les batteries chargées.
   Une batterie déconnectée « sans entretien », AGM, Gel, Pb-ca, Ca-ca, doit conserver la charge pendant de longues durées; dans le cas contraire il faut envisager de la remplacer. On devrait avoir la certitude qu'une batterie de moteur chargée par un alternateur soit considérée chargée lorsque l'on arrête le moteur; une petite recharge au moteur accélère la sulfatation; c'est une mauvaise solution.
   Les batteries de services doivent être préservées par un chargeur délivrant une tension permanente dite de floating entre 13,2 et 13,4 volts lorsque la température ambiante est de l'ordre de 20 ° ^Centigrade, cette tension peut être différente selon la température ambiante. Si les batteries doivent subir de grandes variations de température il convient de les alimenter avec des chargeurs qui tiennent compte de la température.
2. Maintenir propre les batteries. Le dessus de la batterie doit être maintenu propre afin qu'il n'y ait pas de fuite de courant entre les bornes.

Annexe

Cette annexe a été obtenue avec l'application shell « Annexer »

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Licence

https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

Index

Index lexical

index	section	page
Alternateurs	4.2.3	14
Annexe	5	17
Charger les batteries au plomb	4.2	13
Chargeur à impulsions	4.2.1	13
Chargeurs configurables	4.2.2	13
Charte d'entretien des batteries au plomb	4.3	15
Contenus	5.2	18
Désulfatation des batteries au plomb	4.1	12
Désulfatation par débit de courant	4.1.2	12
Désulfatation par impulsions	4.1.1	12
Égaliseurs de batteries	4.2.4	14
En corollaire des tests	4	12
Examen d’une mesure de capacité d’une batterie AGM	3.1.1	6
Exemple de procédure longue	3.1.2	7
Exemple de procédure simplifiée	3.1.2	8
Index	6	22
Index des sections	6.2	23
Index lexical	6.1	22
Les chargeurs-déchargeurs à technologie numérique	3.2.3	11
Licence	5.5	21
Mesures avec ampèremètre d'une batterie Plomb-calcium	3.1.2	7
Mesures avec un compteur de Coulomb	3.2.2	10
Mesures avec un wattmètre	3.2.1	9
Préambule	2	2
Procédure simple et rapide	3.1.1	4
Procédures automatiques	3.2	9
Procédures manuelles de ces tests	3.1	4
Références	5.1	17
Sommaire	1	1

index	section	page
Source de cette édition	5.2.1	19
Sources des images licences et contributeurs	5.4	20
Sources licences et contributeurs des articles	5.3	19
Tableau des taux de charge des batteries au plomb	3.1.1	5
Tests de capacité des batteries (Généralités)	3	3

Batteries d'accumulateurs

Goélette Cardabela

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Batterie au plomb

Généralités

Une batterie au plomb est composée de plusieurs éléments d'accumulateurs montés en série. La tension d'une batterie au plomb est toujours multiple de 2 volts environ.

La batterie d'un véhicule (automobile, motocyclette) actuel (2005), comporte six éléments, elle a donc une tension électrique de l'ordre de 12 volts. Pour les poids lourds, les bus et les bateaux on trouve plutôt des batteries de 24 volts, pouvant, dans le cas des bateaux et des bus permettre la vie à bord, ainsi que la génération de 220 V par l'intermédiaire d'un onduleur.
En réalité, une batterie 12 volts chargée affichera une tension de 12,8 à 13,2 volts ; si la tension d'une batterie chargée est inférieure à 11,4 volts, la batterie sera en fin de vie. Même non branchée, une batterie au plomb se décharge lentement du fait de diverses réactions chimiques parallèles présentes, qui peuvent conduire à la « sulfatation » de la borne positive (poudre blanchâtre).

La capacité d'une batterie est donnée en Ah (ampère.heure). Deux éléments associés en série doubleront la tension disponible, pour une même capacité, mais deux éléments associés en parallèle doubleront la capacité de la batterie pour une tension disponible inchangée.

Sa capacité disponible varie suivant le courant de décharge et est exprimée comme suit par convention: 12 V 1 000 Ah C/20, qui signifie que la batterie déchargée à un courant de 1 vingtième de sa capacité pourra fournir 1 000 Ah. La même batterie déchargée à un courant plus important tel que C/2 aura une capacité utile plus faible de l'ordre de 80 % de celle à C/20. De la même manière, cette batterie soumise à un courant de décharge de C/50 (soit 20 A) pourra fournir + de 1 000 Ah. Le phénomène est connu sous le nom d'effet Peukert et est lié à la résistance interne de la batterie; plus on décharge fort et plus la chute de tension est importante, faisant atteindre le seuil de tension minimale critique plus rapidement (10,75 V pour une batterie au plomb) et obligeant à stopper la décharge sous peine de détérioration.

La capacité indiquée d'une batterie n'est en aucun cas sa capacité utilisable sans détérioration. Suivant le type de batteries, on pourra utiliser de 80 % (batteries stationnaires) à 10 % (batteries de démarrage) de cette capacité.

Technique de construction

Éclaté d'une batterie au plomb

1. Bac.
2. Couvercle.
3. Plaques.
4. Séparateurs.
5. Bornes, le plus gros diamètre est le + .
6. Barrettes de liaison des éléments.
7. Électrolyte (acide sulfurique).

Chaque élément est constitué d'un bac rempli d'acide sulfurique (H₂SO₄) dilué entre 30 et 38 % (concentration de l'ordre de 5M), dans lequel baignent des plaques constituées d'un composé de plomb alvéolé :

• Les alvéoles procurent une plus grande surface de contact avec l'électrolyte (augmentation de la capacité).
• Les plaques négatives sont en litharge.
• Les plaques positives sont en minium.
• Afin d'assurer la position des plaques, des entretoises ou des séparateurs faits d'un matériaux poreux, résistant à l'acide et neutre, garantissent l'espacement des plaques.

Fonctionnement

Pendant la charge et la décharge, la constitution chimique des électrodes varient.

Décharge

• Électrode positive + ou cathode : le dioxyde de plomb PbO₂ (dépôt brun) se transforme en sulfate de plomb PbSO₄ en libérant de l'oxygène O₂ et en consommant des électrons.

• Électrode négative - (anode) : le plomb fixe la partie sulfurée de l'acide pour donner du sulfate de plomb PbSO₄ et libérer des électrons.

Dans les deux cas, du sulfate de plomb est produit par les réactions chimiques.

Charge

Les réactions chimiques s'inversent et les plaques retournent progressivement à leur état d'origine. Comme il faut apporter les électrons consommés à la borne négative, il est impératif de brancher la borne moins - du chargeur sur la borne moins de la batterie. Une batterie au plomb se charge en lui appliquant un courant continu d'une valeur quelconque pourvu qu'elle n'entraîne pas aux bornes de la batterie l'apparition d'une tension supérieure à 2,35 à 2,40 V/élément (valeur à 25°C). L'application de cette règle conduit à constater dans la pratique deux phases de charge successives: 1/ La phase dite CC ("constant current" ou courant constant) au cours de laquelle la tension par élément est inférieure à 2,35V malgré l'application du courant maximum dont est capable le chargeur: le courant est déterminé par le chargeur, et la tension par la batterie. La tension aux bornes de chaque élément augmente au fur et à mesure que la batterie se recharge. 2/ La phase dite CV ("constant voltage" ou TC "tension constante"), dite aussi "phase d'absorption" commence dès lors que la tension par élément atteint la valeur de 2,35V/élément puisque l'application de la consigne ci-dessus conduit le chargeur (système asservi le transformant en un générateur de tension) à ajuster le courant de telle sorte que la tension reste égale à 2,35 V/élément alors que la batterie continue de se charger. Le courant au cours de cette phase est donc une fonction décroissante du temps. Il tend théoriquement vers 0 asymptotiquement.

Fin de charge: En pratique, le courant de charge en phase CV ne s'annule pas. Il se stabilise à une valeur faible mais non nulle qui n'accroît plus l'état de charge mais électrolyse l'eau de l'électrolyte. On préconise donc d'interrompre la charge, ou, si l'on veut appliquer une charge permanente (dite d'entretien ou de "floating", afin de compenser le phénomène de décharge lente décrit ci-dessous), de baisser la tension de consigne à une valeur de l'ordre de 2,3 V/élément.

Remarque La charge CC/CV s'est généralisée car elle seule permet de charger à fort courant (donc rapidement) sans endommager la batterie. Ce mode de charge est utilisé dans toutes nos automobiles: en phase CC, le courant de charge dépend essentiellement de la vitesse de rotation de l'alternateur (et donc du moteur). En phase CV, la tension de consigne est maintenue par l'asservissement que constitue le régulateur de tension. Celui-ci diminue en effet le courant d'excitation de l'alternateur, de façon à ce que le courant de sortie de l'alternateur n'ait jamais pour résultat une tension supérieure à 2,35 V/élément (avec une légère correction en fonction de la température). Lorsque (cas des chargeurs bon marché) l'on ne dispose pas d'un chargeur capable de limiter sa tension à la valeur de consigne correspondant à 2,35 V/élément, on recommande de limiter le courant de charge à par exemple 10% de la capacité de la batterie afin de minimiser les conséquences dommageables du dépassement de tension qui risque de se produire en fin de charge: pour une batterie de 1000Ah on utilisera un chargeur 80 à 100A.

Défauts

• Théoriquement oxygène et hydrogène se recombinent tandis que le sulfate de plomb qui se forme pendant la réaction disparaît.
• En pratique, du fait de la présence d'une différence de potentiel (tension) une partie de l'eau disparaît sous forme de dégagement d'oxygène et d'hydrogène, et du sulfate de plomb se dépose petit à petit (en particulier à la borne positive de la batterie), ce qui conduit à la détérioration lente de la batterie. Ce phénomène explique la décharge lente d'une batterie qui n'est pas branchée. Un couvercle et une ventilation haute et basse de la batterie (dans le cas d'une batterie stationnaire) doivent être prévu pour exporter l'hydrogène hors du lieu d'utilisation de la batterie. La ventilation peut être active ou passive.
• Les compartiments d'une batterie ne doivent pas contenir d'impuretés sous peine d'introduire des réactions chimiques parasites qui favoriseront la détérioration de sa capacité à stocker l'énergie électrique. C'est pourquoi il est nécessaire de compléter les niveaux avec de l'eau déminéralisée.
• Du fait de la présence de plomb en grande quantité, une batterie est un objet lourd (compter environ une tonne pour une batterie stationnaire de 1000Ah).
• Le prix des batteries augmente avec les besoins croissants de la Chine (principalement) en matières premières (plomb).
• Pendant la charge de batteries, de l’hydrogène et de l’oxygène s’échappent des éléments de batteries utilisant des électrolytes aqueux. Ce dégagement résulte de l’électrolyse de l’eau par le courant de charge. 1 Ah décompose l’eau (H₂O) en 0,42 litres de H₂ + 0,21 litres de O₂.
• La charge d'une batterie est endothermique. La décharge d'une batterie est exothermique.
• Le plomb est un métal lourd, toxique et polluant. Il est nécessaire de recycler les batteries usagées.

Autres types de batteries

Dans notre monde ou l'électricité et l'électronique sont omniprésentes, la miniaturisation des appareils n'a été rendue possible que par le développement d'accumulateurs électrique plus maniable que les batteries aux plomb.

Tout comme l'accumulateur à base de plomb, les autres accumulateurs d'électricité sont basé sur des réactions électrochimiques entre des électrodes constituées de différent matériaux, associées à un électrolyte chimique qui permet les échanges d'ions entre les électrodes.

Consignes d'utilisation

Valable pour tout type de batterie.

• Ne jamais tenter d'ouvrir ou de déformer une batterie, elle contient des produits chimiques corrosifs ainsi que des matériaux généralement hautement toxiques, parfois inflammables ou explosant spontanément en présence de l'air.
• Ne pas les soumettre à des températures excessives (feux, soleil, radiateurs), afin d'éviter les fuites et les explosions.
• Toujours utiliser un chargeur spécifique par type de batterie et se conformer aux instructions techniques données par le fabricant du chargeur.

Différents types autres que batteries au plomb

Les différents types d'accumulateurs (comme le systeme ly-poly sur un portable sony ericsson x8 et x10) couramment utilisés par les applications électroniques portatives, avec quelques une de leurs principales caractéristiques:

Glossaire

V	Volt
Wh/kg	Watt heure par kilogramme
C	Capacité nominale de l'accu en Ah
H	Heure
Ah	Ampère pendant une heure.

(Nickel-Cadmium) Ni-Cd

• Tension d'une cellule = 1,20 V.
• Capacité moyenne = 40-55 Wh/kg.
• Courant de décharge max = 10 à 20 C.
• Temps de charge = 1/4 à 14 h, dépendant du chargeur.
• Auto décharge = 20 % / mois.
• Nombre de cycles = 1500.
• Effet mémoire réversible.

Le cadmium est un métal lourd polluant. On leur préfère les accumulateurs Ni-MH fabriqués à partir de produits moins dangereux.

(Nickel-Métal-Hydride) Ni-MH

• Tension d'une cellule = 1,2 V.
• Capacité moyenne = 70-100 Wh/kg.
• Courant de décharge max = -10 à 22 C.
• Temps de charge = 1-48 h, dépendant du chargeur.
• Auto décharge = 30 % / mois.
• Nombre de cycles = 700.

(Nickel-Zinc) Ni-Zn

• Tension d'une cellule = 1,65 V.
• Capacité moyenne = 70-80 Wh/kg.
• Courant de décharge max = 10 à 20 C.
• Temps de charge = 1-5 h, dépendant du chargeur.
• Auto décharge = 20 % / mois.
• Nombre de cycles = > 1000.

(Lithium-ion) Li-ion

• Tension d'une cellule = 3,6 V.
• Capacité moyenne = 90-400 Wh/kg.
• Courant de décharge max = 1 à 2 C.
• Temps de charge = 2-4 h.
• Auto décharge = 10 % / mois.
• Nombre de cycles = 500-700.
• Durée de vie limitée à 3 ans après fabrication.

Astuce pour une batterie LI-ION de téléphone portable qui ne tient plus la charge.

• Entreposez la 2-3 heures dans un congélateur à -18°C,
• laissez reposer la batterie 1/2 heure à température ambiante,
• rechargez.

(Lithium-Ion sur Polymères) Li-Po (dites aussi Li-Poly)

Elles ont une durée de vie légèrement inférieure à celle des Li-Ion. Mais elles ont les avantages :

• Elles peuvent être déposées sur un support souple, plus facilement logeable dans un appareil mobile.
• Elles sont moins chère à fabriquer.

Caractéristiques :

• Tension d'une cellule = 3,75 V.
• Capacité moyenne = 100-200 Wh/kg.
• Courant de décharge max = 1 à 5 C.
• Temps de charge = 2 - 4 h.
• Auto décharge = 10 % / mois.
• Nombre de cycles = 300-500.
• Durée de vie limitée à 3 ans après fabrication.

Alcaline-régénérable (plomb)

• Tension d'une cellule = 1,5 V.
• Capacité moyenne = ~ 150 Wh/kg, décroit au rythme des recharges.
• Courant de décharge max = 0,3 C.
• Temps de charge = 4 h.
• Auto décharge = 1 % / mois.
• Nombre de cycles = 100 à 500, dépendant du type d'utilisation.
• Durée de vie limitée à 7 ans après fabrication.

Pour des informations complémentaires, voir le site www.energie-portable.info

Les dangers

L'électrolyte liquide

L'acide sulfurique même dilué à 25% cause des brûlures sévères à toute matière organique, végétale ou minérale qui entre en contact avec lui. Il pénètre dans tous les corps poreux (peau, vêtement, éponge).

• Procéder avec prudence, afin de prévenir un déversement ou une projection d'électrolyte.
• Pour toute manipulation porter des protections individuelles adaptées : gants, lunettes, vêtements de travail, tablier.
• Seuls les spécialistes connaissent les techniques et possèdent les outils nécessaires pour réaliser le mélange électrolytique et remplir les batteries.
• Ne jamais verser de l'eau dans de l'acide concentré, il se produit instantanément une réaction violente entrainant des projections d'acide concentré avec de la vapeur d'eau.

Le poids

Les batteries au plomb sont particulièrement lourdes : le plomb, leur constituant principal est un des métaux les plus lourds, il a une masse volumique de 11,35 kg par dm³ soit une densité de 11,35.
Une batterie de véhicule automobile pèse entre 15 kg et 50 kg.
Il est donc important de respecter quelques règles :

• Utilisez de préférence un porte-batterie,
• À défaut prenez une bonne prise de chaque côté de la batterie avant de chercher à la soulever.
• Avant de commencer sa dépose, prévoyez un espace plat et solide pour poser la batterie.

L'hydrogène

Pendant la charge d'une batterie, un dégagement d'hydrogène se produit : ce gaz est très inflammable. Même les batteries sans entretien, scellées, doivent être entourées de précautions. En effet, lors d'une charge prolongée, elles évacuent leur trop plein d'hydrogène par une soupape.

• Il est donc nécessaire de bien ventiler le local où s'effectue cette charge.
• Il est fortement déconseillé de fumer ou d'approcher une flamme d'une batterie en cours de charge.
• Il ne faut jamais débrancher les cables du chargeur au niveau de la batterie avant d'avoir éteint le chargeur : à la coupure du circuit chargeur allumé une étincelle se produit, étincelle capable de déclencher une explosion de l'hydrogène.

Entretien des batteries automobiles

Généralités

L'entretien des batteries est somme toute assez simple, la plupart des modèles ne demandent qu'à être chargés régulièrement, surtout avant d'être stockés. Seules les batteries au plomb nécessitent quelques attentions particulières.

Propreté

• Avant tout, gardez votre batterie propre :
  • Ne laissez pas la poussière, les débris végétaux, les insectes morts, s'accumuler, sous peine de risque de court-circuit suivi d'incendie.
  • Gardez les cosses de connexion propres et graissées ; en cas d'apparition de sulfate (dépôt blanchâtre), nettoyez avec une brosse métallique et à l'eau claire ; enduisez de graisse hydrofuge les bornes et les cosses, branchez les cosses et serrez-les bien pour assurer le contact électrique.

Il est erroné de penser que la graisse isolera les contacts, il est donc inutile de dégraisser les bornes et les cosses avant montage. Pour confirmation étudiez le montage des bornes Arelco, qui procurent l'avantage de pouvoir isoler électriquement la batterie en cas d'urgence, sans outillage et très rapidement. La pression de serrage de la cosse chasse la graisse et le contact est assuré, de plus toutes les petites fissures et trous sont remplis de graisse, donc l'air et l'eau ne peuvent pénétrer.

Fixation

• Vérifiez qu'aucun câble électrique ne frotte sur une arête de tôle ou un boulon saillant.
• Vérifiez la fixation de la batterie, malgré son poids, elle peut se renverser, un véhicule automobile étant un support particulièrement agité.

Électrolyte

• Sur les batteries munies de bouchons, vérifiez régulièrement le niveau d'électrolyte de tous les éléments, il doit se situer à un bon centimètre au dessus des plaques. Complétez si besoin est avec de l'eau déminéralisée en procédant avec précaution, afin de ne pas dépasser le niveau maximum (risque de débordement).
• Sur les batteries sans entretien, on ne peut pas contrôler le niveau d'électrolyte. La quantité d'électrolyte et la conception de la batterie permettent en général de se passer de vérification périodique.
  • En revanche, si la batterie est soumise à des décharges rapides et importantes ou à des surcharges, des dégazages de sécurité lui feront perdre sa capacité normale.
  • En dessertissant les bouchons cachés sous une plaque collée, on peut compléter le niveau d'électrolyte avec de l'eau distillée, mais le problème est de repositionner correctement et durablement les bouchons.
  • Cette dernière opération est donc déconseillée.

Stockage des batteries

Pour pouvoir fournir de l'électricité, une batterie d'accumulateurs électriques doit au préalable être chargée.

Charge

Chaque type de batterie a des caractéristiques qui lui sont propres, il est fortement conseillé de respecter les critères de décharge et de recharge, spécifiques à chaque modèle (temps, intensité, tension, température).

• Si ces données ne sont pas respectées : au mieux, la batterie aura une durée de vie raccourcie ; au pire, elle sera détruite par explosion ou incendie.
  • L'explosion ou l'incendie de batteries sont particulièrement dangereux, celles-ci contenant toutes des produits chimiques toxiques et corrosifs.
• Afin d'assurer la recharge dans les meilleures conditions de leurs produits, les fabricants de batteries rechargeables fournissent les caractéristiques de leurs produits, un minimum est généralement inscrit sur la batterie même. Si vous n'avez pas de connaissances dans ce domaine, demandez conseil à un professionnel.
• De plus ces derniers distribuent, des chargeurs adaptés à chacun de leurs produits.
• Chapitre détaillé : Évaluation de la capacité d'une batterie

En conséquence il est de loin préférable d'utiliser le chargeur le mieux adapté à la batterie.

Stockage

• Une batterie ne doit être stockée que chargée.
• Elle doit être stockée dans un endroit sec, à l'abri du soleil, par exemple dans des bacs de 5 cm de hauteur pour vente en magasin.
• Elle doit être maintenue chargée, par une charge d'entretien à intervalles réguliers. La périodicité et le type de charge dépendent du modèle de la batterie.

GFDL

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Index des sections

Sections

   1 Contenus
   2 Les leçons de la navigation
   3 Après - L'entretien
       3.1 Entretien du moteur
           3.1.1 À flot
           3.1.2 À sec
       3.2 Entretien des batteries
       3.3 Entretien du désalinisateur
       3.4 Entretien du pont
           3.4.1 Entretien du teck
           3.4.2 Entretien du liège
           3.4.3 Entretien des surfaces vernies
           3.4.4 Entretien des surfaces peintes
       3.5 Entretien des espars
           3.5.1 Les rivets
           3.5.2 Le suif
       3.6 Entretien des voiles
       3.7 Annexes
           3.7.1 Images de réparations en 2015
           3.7.2 Changement du turbo en 2020
       3.8 Notes et références
   4 La goélette Cardabela
   5 Après - La navigation
       5.1 Généralités
           5.1.1 Ouvrages indispensables
           5.1.2 Avis urgents aux navigateurs
           5.1.3 Abordages
               5.1.3.1 Temps limite de sécurité
                   5.1.3.1.1 Vitesse et déplacements
                   5.1.3.1.2 La vision et l'œil
                   5.1.3.1.3 La hauteur d'observation
                   5.1.3.1.4 Conclusions
               5.1.3.2 Que faire en cas d'abordage
                   5.1.3.2.1 La mémoire
                   5.1.3.2.2 Les papiers
                   5.1.3.2.3 Le CROSS les AFFAIRES MARITIMES et Les greffes des tribunaux de commerce
                       5.1.3.2.3.1 Le rapport de mer
                       5.1.3.2.3.2 Les greffes sur Montpellier
                   5.1.3.2.4 Les assureurs
                   5.1.3.2.5 Distinction juridique
       5.2 Armer et désarmer un navire
       5.3 Naviguer
           5.3.1 Veilles de nuit, quarts
               5.3.1.1 Veille traditionnelle par tranches de 4 heures
               5.3.1.2 Veille aux instruments
           5.3.2 Amarrages
               5.3.2.1 Les pendilles
               5.3.2.2 Les bouées
               5.3.2.3 Sur pieux
               5.3.2.4 À couple
           5.3.3 Mouillages
               5.3.3.1 Anti-roulis de fortune
                   5.3.3.1.1 Technique
                   5.3.3.1.2 Mettre le système en place
                   5.3.3.1.3 Règlages
                   5.3.3.1.4 Récupérer le système
                   5.3.3.1.5 Sécurité
               5.3.3.2 Le quadrillage du mouillage
               5.3.3.3 Ancrage
                   5.3.3.3.1 Les ancres
                   5.3.3.3.2 Les chaînes d'ancres
                   5.3.3.3.3 Les cordages plombés
                   5.3.3.3.4 Les orins
               5.3.3.4 Comportement à la houle
               5.3.3.5 Comportement à la vague
   6 La goélette Cardabela
   7 Après - La cuisine à bord
       7.1 Conservation du poisson
           7.1.1 Par cuisson
           7.1.2 Par salage
           7.1.3 Avec des acides ; vinaigre, citron, moutarde
               7.1.3.1 La moutarde
               7.1.3.2 L'acide citrique
               7.1.3.3 Le vinaigre blanc
               7.1.3.4 La tomate
       7.2 Recettes
           7.2.1 Cuisson du poulpe
           7.2.2 Riz marinière
       7.3 Voir aussi
       7.4 Liens externes
   8 La goélette Cardabela
   9 Bibliographie et liens
   10 Annexe
       10.1 Références
       10.2 Sources et contributeurs des articles
       10.3 Source des images, licences et contributeurs
       10.4 Licence
   11 Index
       11.1 Notes
       11.2 Index des sections
   12 Collection des livrets techniques
   13 Premier livret
       13.1 Objectifs
       13.2 Caractéristiques
       13.3 Mise en œuvre
           13.3.1 Photos de la mise en œuvre
           13.3.2 Photos des expositions
       13.4 Plans de découpe des maquettes à l'échelle 1/10
           13.4.1 Feuilles de calcul pour le traçage des couples de la maquette Cardabela
       13.5 Notes et références
   14 Deuxième livret
       14.1 Introduction - Définition de l'« espar »
       14.2 Unités de mesure
       14.3 Les mâts
           14.3.1 Généralités sur les mâts
           14.3.2 Calcul de résistance des mâts à la compression
               14.3.2.1 Exemple de calcul pour des mât ronds pleins en mélèze
                   14.3.2.1.1 Calcul pour un mât en mélèze de 10 cm de diamètre
                   14.3.2.1.2 Corollaire pour un mât en mélèze de 20 cm de diamètre
               14.3.2.2 Exemple pour un mât creux en aluminium
                   14.3.2.2.1 Calcul pour un mât de 5,4 kg par mètre
               14.3.2.3 Conclusion
           14.3.3 Calcul de la résistance des mâts au flambage
               14.3.3.1 Formule générale à la rupture
                   14.3.3.1.1 Charge critique au flambage
                       14.3.3.1.1.1 Charge critique pour les espars guidés aux extrémités (Exemples pour le bois et l'aluminium)
                   14.3.3.1.2 Charge pratique de résistance au flambage
               14.3.3.2 Exemple de calcul pour un mât plein en mélèze
               14.3.3.3 Exemple de calcul pour un mât rond creux en aluminium
               14.3.3.4 Exemple de calcul pour un mât elliptique creux en aluminium
               14.3.3.5 Conclusion
           14.3.4 Notes et références
       14.4 Les épontilles
           14.4.1 Calcul des épontilles de sections rectangulaires
       14.5 Les beauprés
           14.5.1 Calcul de beauprés de sections rectangulaires
           14.5.2 Comment effectuer ce calcul de compression du beaupré ?
           14.5.3 Exemple pratique
               14.5.3.1 Quelle doit être la section du beaupré en bois ?
               14.5.3.2 Résistance au travail de compression
               14.5.3.3 Charge limite au flambage
               14.5.3.4 Conclusion
           14.5.4 Notes et références
       14.6 Liens
   15 Troisième livret
       15.1 Caractéristiques des hélices marines
           15.1.1 Théorie élémentaire avec l'eau pour fluide
               15.1.1.1 Conservation de la matière
               15.1.1.2 Application du principe fondamental de la dynamique
               15.1.1.3 Puissance fournie par l'hélice
               15.1.1.4 Recherche du meilleur rendement d'hélice
               15.1.1.5 Résumé détaillé
               15.1.1.6 Puissance à fournir à l'hélice par le moteur
                   15.1.1.6.1 Puissance utile à l'avancement du navire
                   15.1.1.6.2 Force propulsive
                   15.1.1.6.3 Dépression et cavitation
                   15.1.1.6.4 La pression sur l'hélice et sa limite
                   15.1.1.6.5 Rendement
                   15.1.1.6.6 Conclusion
               15.1.1.7 Résumé sous forme de tableau
           15.1.2 Voir aussi
               15.1.2.1 Feuilles volantes grands formats
   16 Annexe
       16.1 Notes et références
           16.1.1 Liens externes
           16.1.2 Voir aussi sur Wikibooks
       16.2 Sources et contributeurs de l'article
       16.3 Source des images, licences et contributeurs
       16.4 Licence
   17 Index
       17.1 Index des sections
       17.2 Index lexical
   18 Quatrième livret
   19 Sommaire
   20 Rappels
       20.1 Caractéristiques des hélices marines
       20.2 Formules utilisées dans nos feuilles calculs
   21 Comprendre
   22 Feuille de calculs
       22.1 Examen du fichier original
       22.2 Cases à remplir ou à modifier et résultats intermédiaires
       22.3 Ajustement des données et résultat final
   23 Examen des résultats
   24 Résultats à des vitesses caractéristiques
   25 Graphiques des puissances aux vitesses caractéristiques
   26 Graphiques des forces aux vitesses caractéristiques
   27 Expérimentation en mer
   28 Commentaires sur l'expérimentation et prospectives
   29 Conclusions
       29.1 Retour d'expérience
   30 Télécharger les feuilles de calculs
       30.1 Site d'origine
       30.2 QR pour téléchargements optiques
   31 Annexe
       31.1 Références
       31.2 Sources et contributeurs de l'article
       31.3 Source des images, licences et contributeurs
   32 Licences
   33 Index
       33.1 Index des sections
       33.2 Index des articles
       33.3 Index lexical
   34 Cinquième livret
       34.1 Protections de la carène
           34.1.1 Protection du composite polyester contre l'osmose
               34.1.1.1 L'osmose
               34.1.1.2 Conséquence de la stratification trop rapide des coques en polyester
               34.1.1.3 On peut limiter l'effet « osmose »
                   34.1.1.3.1   Pendant la stratification
                   34.1.1.3.2   En cours d'utilisation
               34.1.1.4 Références
           34.1.2 Protection contre la corrosion des métaux
               34.1.2.1 Comprendre la corrosion en milieu marin
                   34.1.2.1.1 Généralités sur les métaux
                   34.1.2.1.2 Corrosion dans le milieu marin
                   34.1.2.1.3 Protection des vannes et passe-coques
                   34.1.2.1.4 Protection de la transmission moteur
               34.1.2.2 Remarques générales selon l'ANPEI
               34.1.2.3 Remarques sur la corrosion et les micro-courants
                   34.1.2.3.1 Corrosion des coques à l'ancrage
                   34.1.2.3.2 Corrosion d'une coque au port
               34.1.2.4 Références
   35 Sixième livret
       35.1 Généralités sur la propulsion
           35.1.1 Transmission
           35.1.2 Hélice
           35.1.3 Chauffe-eau moteur
       35.2 Moteur VOLVO-D2-75
       35.3 Propulseur d'étrave
       35.4 Références
   36 Septième livret
       36.1 Section des fils électriques basse tension 12 volts.
           36.1.1 Comment se servir des abaques ?
       36.2 Tableaux électriques
           36.2.1 Schéma du tableau électrique 230 volts
           36.2.2 Schéma du circuit basse tension 12 volts
           36.2.3 Tableau des feux de navigation
       36.3 Images annexées ou « à annexer »
   37 Huitième livret
       37.1 Mouillages
       37.2 Anti-roulis, chaînes et cordages, ancres
       37.3 Voilerie
       37.4 Équipement des mâts
           37.4.1 Antennes de communication (émission-réception)
           37.4.2 Antennes de réception
       37.5 Électronique
           37.5.1 Les appareils traditionnels
           37.5.2 Les appareils connectés
       37.6 Sécurité
       37.7 Cuisine
   38 Neuvième livret
       38.1 Généralités sur la lecture et l'impression des livres de Wikilivres
       38.2 Créer un livre au format PDF
           38.2.1 Créer une Compilation depuis le menu Imprimer / exporter
               38.2.1.1 Créer une compilation
                   38.2.1.1.1 Créer un fichier PDF à partir d'une compilation existante
               38.2.1.2 Télécharger la compilation au format PDF
               38.2.1.3 Version Imprimable
           38.2.2 Créer un fichier PDF avec le fichier Version imprimable
               38.2.2.1 créer un PDF pour l'imprimante
               38.2.2.2 créer un PDF pour la lecture à l'écran avec les liens internet
       38.3 Imprimer et relier un Wiki-livre
           38.3.1 L'impression
           38.3.2 La reliure
               38.3.2.1 Distinguer un livre relié d'un livre le broché
               38.3.2.2 Quelques images d'une reliure
               38.3.2.3 Collage d'une couverture d'un livre relié
           38.3.3 Cas particuliers pour la goélette Cardabela
               38.3.3.1 Impression des livres et livrets de la goélette Cardabela
               38.3.3.2 La couverture A4 des livres et livrets
                   38.3.3.2.1 Conseil pour une meilleure tenue du livre
                   38.3.3.2.2 Astuce pour imprimer au format livre de poche
               38.3.3.3 Couvrir des livres avec du papier A4 ou créer une jaquette avec du papier A3
           38.3.4 Voir aussi
           38.3.5 Références
       38.4 Imprimer la couverture personnalisée d'un wikilivre
           38.4.1 Couverture Personnalisée pour les livrets techniques de la goélette Cardabela
           38.4.2 Première de couverture personnalisée d'un wikilivre
           38.4.3 Vignette de couverture
       38.5 Codes Quick Response (QR)
   39 Annexes des livrets
   40 Annexe
       40.1 Sources et contributeurs des articles
       40.2 Source des images, licences et contributeurs
       40.3 Licence
       40.4 Index
   41 Tests de capacité des batteries
   42 Sommaire
   43 Préambule
   44 Tests de capacité des batteries (Généralités)
       44.1 Procédures manuelles de ces tests
           44.1.1 Procédure simple et rapide
           44.1.2 Mesures avec ampèremètre d'une batterie Plomb-calcium
       44.2 Procédures automatiques
           44.2.1 Mesures avec un wattmètre
           44.2.2 Mesures avec un compteur de Coulomb
           44.2.3 Les chargeurs-déchargeurs à technologie numérique
   45 En corollaire des tests
       45.1 Désulfatation des batteries au plomb
           45.1.1 Désulfatation par impulsions
           45.1.2 Désulfatation par débit de courant
       45.2 Charger les batteries au plomb
           45.2.1 Chargeur à impulsions
           45.2.2 Chargeurs configurables
           45.2.3 Alternateurs
           45.2.4 Égaliseurs de batteries
               45.2.4.1 Batteries montées en série
               45.2.4.2 Batteries montées en parallèle
       45.3 Charte d'entretien des batteries au plomb
   46 Annexe
       46.1 Références
       46.2 Contenus
           46.2.1 Source de cette édition
       46.3 Sources licences et contributeurs des articles
       46.4 Sources des images licences et contributeurs
       46.5 Licence
   47 Index
       47.1 Index lexical
       47.2 Index des sections
   48 Batteries d'accumulateurs
   49 Batterie au plomb
       49.1 Généralités
       49.2 Technique de construction
       49.3 Fonctionnement
           49.3.1 Décharge
           49.3.2 Charge
           49.3.3 Défauts
   50 Autres types de batteries
       50.1 Consignes d'utilisation
       50.2 Différents types autres que batteries au plomb
           50.2.1 Glossaire
           50.2.2 (Nickel-Cadmium) Ni-Cd
           50.2.3 (Nickel-Métal-Hydride) Ni-MH
           50.2.4 (Nickel-Zinc) Ni-Zn
           50.2.5 (Lithium-ion) Li-ion
           50.2.6 (Lithium-Ion sur Polymères) Li-Po (dites aussi Li-Poly)
           50.2.7 Alcaline-régénérable (plomb)
       50.3 Références
   51 Sécurité
       51.1 La manipulation des batteries à électrolyte liquide (type automobiles) comporte des dangers, certaines précautions sont donc à prendre:
   52 Les dangers
       52.1 L'électrolyte liquide
       52.2 Le poids
       52.3 L'hydrogène
   53 Entretien des batteries automobiles
       53.1 Généralités
       53.2 Propreté
       53.3 Fixation
       53.4 Électrolyte
   54 Stockage des batteries
       54.1 Charge
       54.2 Stockage