Construction Navale

Fil info

Un hydrofoil Hull Vane pour le nouveau patrouilleur du port de Rotterdam

Construction Navale

Le chantier néerlandais Kooiman a récemment lancé la construction d’un nouveau patrouilleur de 25 mètres pour le Port de Rotterdam. Le navire sera livré à l’été 2017. La commande a été notifiée à l’issue d’un appel d’offres public auquel plusieurs chantiers navals ont participés. Le projet inclut plusieurs innovations pour améliorer la performance.

Les principaux critères de choix dans l’appel d’offres étaient les coûts de cycle de vie, une réduction maximale des émissions, et un minimum de vagues générées par le navire. À part du fait que le bateau va naviguer dans une zone très peuplée, le Port de Rotterdam a voulu montrer l’exemple à ses clients : investir en efficacité rapporte tant en rendement financier qu’en gains écologiques.

Une conception signée Van Oossanen

Un des chantiers navals, Kooiman, a contracté Van Oossanen Naval Architecture pour la conception du navire. Aillant principalement travaillé dans le domaine des yachts, Van Oossanen s’est forgé une solide réputation avec des coques efficaces naviguant à des vitesses intermédiaires et hautes. Le concept qui répondait le mieux au profil opérationnel souhaité par le Port de Rotterdam – une vitesse de pointe de 30 km/h rarement utilisée et une vitesse de croisière de 20 km/h – est une combinaison de deux innovations brevetées par Van Oossanen : le Fast Displacement Hull Form (FDHF) et le Hull Vane, vainqueur du Maritime Innovation Award en 2015.

Portance

Le concept du FDHF est plutôt simple, mais néanmoins innovantr : la coque a été conçue pour rester en mode de déplacement même à des vitesses hautes sans cabrage, et donc sans « bosse » dans la courbe de résistance. Une importante portance hydrodynamique est générée par le Hull Vane, un hydrofoil attaché sur le tableau arrière du navire. Cette portance est anglée vers l’avant et a donc un composant horizontal qui pousse le navire. Un comportement qui a été validé en bassin sur une maquette autopropulsées chez MARIN, l’institut de recherche hydrodynamique des Pays Bas, avec et sans Hull Vane, ont démontré des réductions en puissance de 25% à 20 km/h, 29% à 27 km/h et de 22% à 35 km/h.

 

Différence en vague de poupe à 20 km/h, avec Hull Vane à gauche et sans à droite (© EMMANUEL BONICI)

Réduire les vagues générées

Le Hull Vane a aussi une influence sur le champ de vagues généré par le bateau. MARIN a mesuré les vagues juste derrière la poupe du navire, et à distance. L’appel d’offres contenait un critère strict pour réduire les dégâts aux rives : à 20 km/h, les vagues générées à 30 mètres du navire ne devaient pas passer les 40 cm, ce qui est bien inférieur aux vagues générées par les patrouilleurs actuels. Les essais en bassin ont montrés que cette hauteur de vague n’est que de 10 cm pour le navire sans Hull Vane et seulement 7 cm pour le navire avec Hull Vane.  C’est l’illustration du fait que le Hull Vane n’est pas une solution pour compenser un défaut, mais bel et bien un dispositif qui améliore un concept déjà performant. Pour certains navires, le Hull Vane devrait être intégré dès le neuvage, comme c’est le cas pour le bulbe d’étrave sur les grands ferries.

 

 

Réduction des émissions

En réduisant la résistance, on réduit la consommation et donc aussi les émissions de CO2, de NOX et de particules fines dans l’atmosphère. Comptant sur 350 jours de navigation par an, le Hull Vane sur le RPA-8 de Rotterdam va réduire les émissions de CO2 de 162 tonnes par an, ce qui est l’équivalent de ce qu’environ 8000 arbres absorbent. En plus, le Hull Vane a permis au chantier Kooiman d’installer des moteurs plus compacts (736 kW au lieu de 939 kW), ce qui offre plusieurs avantages secondaires, comme une réduction des coûts, une réduction des systèmes de ventilation, des systèmes d’échappement plus compacts, un niveau sonore plus bas et plus d’espace dans la salle des machines. Les économies ainsi réalisées sur les moteurs ont largement couvert le coût de l’intégration du Hull Vane.

Hybride

Pour des patrouilles efficaces à basse vitesse et une réduction des heures de fonctionnement des moteurs par 40%, le RPA-8 aura une installation de propulsion hybride (parallèle) fournie par Holland Ship Electric. Le système permet de naviguer en mode diesel-électrique à des vitesses jusqu’à 25 km/h (sur un des moteurs principaux), ou en mode diesel-direct avec les deux moteurs en service jusqu’à 35 km/h. Les moteurs seront toujours bien chargés, ce qui entraîne une combustion efficace et moins de générations de fumée visible.

Le chantier naval Kooiman prévoit que ce design deviendra la référence pour des patrouilleurs pour les  eaux intérieures et côtières. Le processus d’appel d’offres s’est révélé comme une excellente manière d’adopter des innovations et parfaire une solution intégrée optimale.  L’élément clé a été que le critère de choix n’était pas simplement la vitesse maximale et le prix de construction, mais le coût global du cycle de vie du bateau, basé sur un profil opérationnel réaliste.

Source : Hull Vane