Quelles sont les meilleures pratiques pour réduire la résistance et la traînée de la coque ?

1 Principes hydrodynamiques

La résistance de la coque est la force qui s’oppose au mouvement d’un navire dans l’eau et se compose de la résistance au frottement, aux vagues, à la forme et aux appendices. La traînée est la composante de la résistance de la coque qui agit parallèlement à l’écoulement de l’eau. Pour réduire la résistance et la traînée de la coque, vous devez comprendre comment la forme, la taille et la surface de la coque affectent l’écoulement de l’eau autour d’elle. La rationalisation, le levage et le foil sont des principes hydrodynamiques qui peuvent vous aider à optimiser la conception de la coque. La rationalisation consiste à réduire la section transversale et la surface mouillée de la coque, ainsi qu’à éviter les arêtes vives et les coins pour minimiser les turbulences et la séparation de l’écoulement de l’eau. Le levage consiste à créer une différence de pression positive entre les côtés supérieur et inférieur de la coque pour générer une force de portance qui compense partiellement le poids du navire et réduit la résistance aux vagues. Le foil utilise des hydroptères ou des ailes qui soulèvent la coque au-dessus de la surface de l’eau pour éliminer la résistance aux vagues et réduire la résistance au frottement.

2 Conception de la coque

La conception de la coque est un facteur essentiel pour déterminer la résistance de la coque et la traînée d’un navire. Selon le type, l’objectif et la vitesse du navire, différentes formes et configurations de coque peuvent être plus ou moins adaptées pour réduire la résistance et la traînée de la coque. Certains des aspects de conception qui peuvent influencer les performances hydrodynamiques sont le rapport longueur/largeur, le rapport déplacement/longueur et l’étrave bulbeuse. Un rapport longueur/faisceau plus élevé réduit généralement la résistance aux vagues et augmente le potentiel de vitesse, mais il peut également augmenter la résistance au frottement et diminuer la stabilité et la maniabilité. D’autre part, un rapport déplacement/longueur plus faible signifie une coque plus légère et plus fine, ce qui réduit la forme et la résistance au frottement, mais peut également diminuer la capacité de charge utile et la capacité de tenue en mer. De plus, une étrave bulbeuse modifie la configuration des vagues pour réduire la résistance des vagues à grande vitesse, mais elle peut également augmenter la résistance au frottement et diminuer les performances à basse vitesse ou dans une mer agitée.

3 Entretien de la coque

L’entretien de la coque est un facteur important qui affecte la résistance de la coque et la traînée d’un navire. Au fil du temps, la surface de la coque peut se détériorer en raison de la corrosion, de l’encrassement ou des dommages, entraînant une augmentation de la rugosité et de la friction. Pour éviter cela, vous devez inspecter, nettoyer et réparer régulièrement la coque, ainsi qu’appliquer des revêtements protecteurs et des systèmes antifouling. Le nettoyage, le revêtement et la modification de la coque sont toutes des pratiques qui peuvent aider à réduire la résistance et la traînée de la coque. Le nettoyage de la coque consiste à éliminer la saleté, les débris ou la croissance marine de la surface de la coque par des méthodes mécaniques, chimiques ou biologiques. Il peut réduire la résistance au frottement et améliorer l’efficacité énergétique et la vitesse du navire ; cependant, cela peut également endommager le revêtement de la coque ou nuire à l’environnement s’il n’est pas fait correctement. Le revêtement de la coque consiste à appliquer une couche de peinture ou de matériau sur la surface de la coque afin de la protéger de la corrosion, de l’encrassement ou de l’abrasion. Il peut réduire la rugosité et la friction de la coque tout en améliorant son apparence et sa durabilité ; cependant, cela peut également augmenter le poids et le coût du récipient et nécessiter une réapplication ou un retrait fréquent. Enfin, la modification de la coque consiste à ajouter ou à supprimer des éléments ou des dispositifs à la surface de la coque afin d’améliorer ses performances hydrodynamiques. Il peut s’agir d’installer des ailerons, des volets, des déporteurs ou des tuyères d’hélice pour réduire la traînée ou augmenter la poussée du navire ; cependant, cela peut également altérer la stabilité, la manœuvrabilité ou le bruit du navire et nécessiter un entretien ou des essais supplémentaires.