flottabilité

Voilà, je voudrais mettre des blocs de polystyrène haute densité dans mon bateau pour qu'il continue de flotter même rempli d'eau jusqu'à l'hiloire. J'ai le poids approximatif du bateau et un exemplaire de ces blocs pour faire des essais. Quelle méthode me proposez-vous pour calculer le nombre de blocs nécessaires?
Merci d'avance...

L'équipage
23 juin 2005
0

essentiellement negligeable
ce n'est pas tant le poids des blocs, mais leur volume qui compte, en effet ils vont simplement empêcher le bateau de se remplir d'eau.

il faut d'abord faire une estimation du volume de la carène immergée. Si tu prends un coefficient de perméabilité entre 80 et 90% (très conservateur), ça te donne le poids de l'eau qui a envahi le bateau.

tu additionnes ce poids à celui du bateau vide.

tu fais la différence entre ce poids et le volume en litres de la carène immergée, et du auras une idée du déficit de flottabilité.

L'idée est d'ajouter assez de blocs pour supprimer ce déficit et introduire une marge de réserve.

exemple:

Carène immergée 7000 litres
Poids du bateau 1500 kilogs
poids de l'eau (7000 x 90%) 6300 kgs

poids total 7800 kgs.

il faut ajouter des blocs pour un volume d'au moins 800 litres, plus la marge de réserve que tu peux déterminer toi même.

Je te passe le commentaire sur les cellules fermées ou ouvertes, évidemment, ta mousse doit être imperméable.

23 juin 2005
0

kiwi
Bonjour kiwi,
Je cherche à rendre mon bateau insubmersible, ton calcule est il juste?
Sinon quel calcule dois-je faire...
A bientôt Antoine :-D

0

mon calcul est juste sur le principe,
Mais la règlementation peut avoir des exigeances plus précises, ou demander la vérification du calcul par un organisme agréé, je ne sais pas comment ça se passe en France.

Et puis, la grande inconnue est la perméabilité du bateau vide, 80 à 90 % sont très conservateurs pour la plupart des bateaux, mais je viens de voir les photos du bateau de Nanou, là faudrait peut-être penser à 95%, voire 100 pour être sur d'être du bon côté.

26 juin 2005
0

Doutes ...
Kiwi, j'ai un doute sur ta méthode de calcul ... mais je ne suis pas spécialiste ;-)

Quand un objet est sous l'eau, il reçoit une poussée d'archimède vers le haut qui est égal au volume de l'objet. Or le volume d'un bateau coulé est quasi nul : l'épaisseur des parois de la carène n'est rien ou presque.

Il faut donc augmenter le volume du bateau pour compenser son poids sousl'eau. Sous l'eau le poids du bateau est un peu plus faible que dans l'air, mais cela dépend des matéraiux qui le constitue.

  • S'il est en acier ou alu, on va dire qu'il pèse coulé sous l'eau le même poids qu'à terre

    • S'il est en bois (qui lui-même flotte) on va dire que coulé sous l'eau il ne pèse que un peu plus que poids de son lest.

Si on veut que le bateau soit franchement en surface, il faut donc que le volume de mousse soit de l'ordre de 1.5 fois le poids du bateau coulé sous l'eau (le poid de la mousse elle-même est négligeable).

Mais le plus difficile est de la fixer correctement et de préférence dans le bas du bateau si on veut que le bateau reste remorquable. Les fixations doivent être fiable, car c'est la mousse qui va exercer sur ces points de fixations les forces de maintient à flot, ce qui n'est pas rien :-(

26 juin 2005
0

Suite ...
Pour le cas de Nanouk , son bateau étant entièrement en bois (qui flotte), je dirais qu'il faut que son volume de mousse (en litres) doit être égal au poids de son lest en fonte ou plomb (en kg) additionné du poids (en kg) de tout ce qu'il souhaite voir émerger quand le bateau est "coulé", soit au moins le poids de la totalité du gréement et de l'accastillage de pont plus le poids du pont proprement dit.

Ainsi le bateau sera pile au raz de l'eau avec le pont émergé à fleur d'eau.

Si le volume de mousse est plus grand que cela, le bateau émergera d'autant plus (à condition que la mousse soit fixée dans le fond du bateau et pas sous le pont).

26 juin 2005
0

Humhhh
Kiwi : Le volume de la carène immergée est obligatoirement égal au poid du bateaux, il ne serait en être autrement, sinon monsieur Archimède ne serait pas trop content.... ;-)

Pour rendre insubmersible une embarcation il faut rajouter des volumes qui ne pourront pas être rempli par l'eau en cas d'immersion
( Les blocs de polystyrène cellule fermé, ne sont qu'une solution parmi d'autre )
Pour calculer le volume a rajouter, on définit un franc-bord minimal que l'on souhaite conserver lorsque le bateau sera rempli d'eau. Ensuite on doit déterminer le volume de matière qui se trouve en dessous de ce franc bord minimal ( volume quille + volume bordé, cloisons, équipement+..... + tout volume de matière qui se trouve en dessous de ce franc-bord minimal), c'est là la plus grosse difficulté...
Une fois que l'on connaît le volume de matière qui se trouve en dessous du franc-bord minimal, le volume que l'on doit rajouté pour rendre l'embarcation insubmersible, c'est la différence entre le poids du bateau (en kilo) et ce volume de matière ( en litre )

Exemple :
- franc bord de 20cm
- bateau de 3000kg
- volume de matière en dessous du franc bord de 20cm : 2000L
=&gt Il faut rajouté un volume d'insubmersibilité de 1000L

Ensuite l'autre difficulté c'est de bien placer ces volumes d'insubmersibilité... Ils doivent etre bien évidement en dessous du franc-bord minimal, mais bien reparti et pas trop bas non plus, sinon l'embarcation est instable, et chavire, tout en continuant de flotter. Pour éviter cette instabilité, il faut que le centre de flottabilité se trouve au dessus du centre de gravité.. c'est pas si simple que cela..

27 juin 2005
0

Oups ...
ben j'avais fait la même erreur de lecture que Patrice du message de Kiwi ;-)

27 juin 2005
0

Rectification

Kiwi : Apres avoir relu ton message je me suis aperçu que j'ai mal interprété ta définition de "volume de carène immergée", je l'ai interprété comme volume immergé de la caréné = volume de déplacement de la carène.. :-(

Ta méthode de calcul est juste... ;-)

23 juin 2005
0

Merci kiwi...
pour ta réponse, j'ai compris le principe du calcul :bravo:, j'ai le volume de mes blocs (à cellule fermée, suivant la réglementation), mais, au risque de paraître hignare :oups:, comment calcule-t-on le volume de la carène (j'ai toutes les cotes du bateau)?

0

ça dépend
de ce que tu as comme cotes.

le plus simple, si tu peux dessiner les couples à l'échelle sur du papier quadrillé, est de compter les carrés dans chaque couple (ça a l'air idiot, mais ça va vachement vite et est assez précis). tu dois juste faire une bonne moyenne pour les carrés partiellement inclus, mais avec un bon oeil, c'est pas un problème.

ensuite, tu utilises la formule de Simpson pour calculer le volume.

pas trop le temps maintenant, mais si tu ne trouves pas, je te ferai un petit résumé demain.

23 juin 2005
0

insubmersible
Bonjour kiwi,
Je cherche à rendre mon bateau insubmersible, ton calcule est il juste?
Sinon quel calcule dois-je faire...
A bientôt Antoine

23 juin 2005
0

c'est OK
j'ai les couples sur papier calque au 1/10ème, merci encore (je testerais de toute façon avant de lancer le bateau à l'eau)!

25 juin 2005
0

dis-moi kiwi...
est-ce-que tu sais aussi comment on calcule la jauge d'un bateau. Là tu me diras que j'exagère, mais je me disais qu'après tout, le volume de carène devait + ou - correspondre à la jauge, non?
Peut-être une question d'unité, non?

25 juin 2005
0

Jaugeons
Quelle jauge?
On peut passer de la jauge des bateaux
de commerce, à la jauge fiscal du volume
utile du bateau, ou à la jauge des bateaux
de course imaginée par les anglais pour
qu'ils puissent gagner. On passe ainsi
de la pensée rigoureuse du physicien
à l'art d'arnaquer son prochain.
Il y a toujours une formule tarabiscottée
pour répondre au problème.

25 juin 2005
0

Merci pour cette contribution
fort intéressante...
Je parle de la jauge calculée par les douanes sur les bateaux de plaisance.

26 juin 2005
0

c'est pareil pour moi,
Toinouz, je ne cherche qu'à maintenir mon bateau en équilibre et en surface en cas de retournement et de remplissage de la coque, pour des questions de sécurité (je ne tiens pas à jouer avec la vie de mes enfants!), mais si en même temps je peux être en conformité avec la législation, c'est tout bon pour moi, mes passagers et les affmars...
De plus, je pense personnellement, que bien que certains pensent arnaque dès qu'il s'agit de législation, celle-ci est bien pensée et avec quelques aménagements elle peut être compatible avec un soucis d'esthétique (important dans le cas d'une vieille coque que je m'escrime à remettre dans son état d'origine). Concernant les mousses, je ne suis pas spécialiste et d'autres que moi t'en diront plus. J'ai opté pour les blocs de polystyrène haute densité à cellules fermées parce que déjà testés, c'est tout...

26 juin 2005
0

Pour empirique qu’elle soit,
Pour empirique qu’elle soit, la méthode de kiwi est relativement précise.
Il y en a une autre assez commode qui consiste à calculer la surface de chaque couple (10 sur les plan normalisés) par la méthode des trapèzes entre la flottaison et le bordé + lest (ou bande molle).

On trace autant de verticales sur chaque demi couple que nécessaire pour que le côté bordé soit une ligne brisée proche de la courbure du dit bordé. Puisque Nanouk dispose d’un plan sur papier millimétré çà ne pose pas de problème.

On calcule la surface de chaque trapèze, czlui de l’extérieur étant un triangle. Multiplié par 2 cela donne la surface du couple.

Ensuite pour chaque intercouple on prend la demi somme des surfaces de deux couples adjacents multipliée par la distance entre chaque couple. En veillant au respect des unités, mètre avec les mètres, cm avec les cm etc… on obtient le volume en ubité carrée de chaque intercouple.

Aux extrémités, c’est assimilé à un demi tronc de cône. On a donc la moitié du couple concerné par la longueur jusquà la flottaison.

En faisant la somme des deux extrémités et de tous les intercouples, on a le volume immergé théorique du canote.

S'il n'est pas connu a priori, le poids du lest nécessitera la même méthode mais en relevant les cotes exactes sur le modèle.

26 juin 2005
0

insubmersible
Bonjour aux membres du sites,
Merci à kiwi pour les infos.
Je veux rendre mon voilier insubmersible pour ne pas couler lors d'une voie d'eau et non pour me conformer à une législation.
Toutes les infos sont importantes
JP me déconseille les bombes de mousse pourquoi?
A bientôt et bonne nuit à tous Antoine

26 juin 2005
0

voir plus haut ...
j'ai ajouté quelques commentaires au sujet du calcul du volume de mousse sous la réponse de Kiwi.

26 juin 2005
0

Intrigué ...
ce qui m'intrigue dans le calcul de Kiwi, ce n'est pas le calcul des volumes à partir des couples.

Ce qui m'intriqgue c'est le calcul du volume de mousse et l'exemple indiqué: je ne comprends pas l'addition du volume d'eau de carène (6300) plus le poids du bateau: l'eau dans le bateau ne "pèse" rien quand le bateau est coulé. Le résultat 800 litres de mousse maintiennent le bateau qui pèse 1500 kg : amha cela est vrai si dans ce bateau là (en bois qui flotte) la somme des masses du lest plus tout ce qui sera maintenu émergé à l'état coulé pèse moins de 1500-800 = 700 kg ...

Mais p'têt que je me gourre quelque part .... Dis-moi Kiwi ...

26 juin 2005
0

oui mais

le but de la flottabilité est bien de d'eviter que le bateau coule.Le raisonnement de Willi est juste.Mais effectivement l'eau dans le bateau provenant d'un trou dans la coque ne pese rien il faut plutot utiliser le terme de perte de flottabilité c'est à dire que la poussée d'archimede total est diminué du poids du volume d'eau dans le bateau.

Par contre le volume de la coque n'est pas negligable.Si une coque (plastique)pese 1.5t son volume doit etre environ 1m3 donc dans l'eau elle ne pesera plus qu'environ 500Kg.

josé

26 juin 2005
0

Approche plus précise ...
Calypso, d'accord, le cas du bateau plastique est le plus compliqué à calculer précisément, car la densité du GRP n'est au maxi le double de l'eau donc le poids de la coque sans lest compte pour 1/3 à 1/2 selon le cas.

Dans le cas du bateau tout bois (Nanouk) c'est facile, à part le lest tout (ou presque) flotte :-) et dans le cas bateau en ferraille, on peut négliger dans l'autre sens, tout coule (à 85% pour l'acier).

Je crois qu'il faut distinguer deux cas:

  • s'il faut compenser un trou sous la flottaison et rester réellement naviguant, il faut absolument que la mousse soit intégrée dans la structure du bordé du fond pour que la partie moussée soit la première à être immergée pour créer la poussé d'archimède permettant d'étaler la voie d'eau. Le calcul est compliqué et des essais réel sont nécessaire pour vérifier que le franc bord et le déplacement à l'état "coulé" permet encore de naviguer. C'est l'homologation "insubmersible", amha pas à la porté d'un particulier.

  • s'il faut juste garder à flot (pont juste émergé) pour remorquage un bateau qui s'est complètement rempli (p.ex.,par retournement en régate), le calcul à partir du poids du lest plus celui du gréement et de l'accastillage + le pont semble suffisant en le majorant en fonction du matériau de la coque:

bois = majoration faible pour compenser certains équipements internes lourds (mouillage, batteries p.ex.)

acier = prendre en compte la totalité du poids du bateau pour le volume de mousse.

26 juin 2005
0

ben woui ...
ça me viendrait pas à l'idée d'essayer de rendre insubmersible ma poële à frire de 9 tonnes 12 mètres, full metal jacket ;-)

La solution "mousse posée par l'amateur" c'est bien pour de petits bateaux, notamment en régate quand on se met de temps en temps sur le toit et que le comité de course n'est pas loin, et que le bateau n'est pas aussi un logement d'habitation rempli d'objets coûteux auxquels on tient. Cela a l'air d'être le cas pour le bateau de Nanouk (voir sa fiche)

La solution bordé du fond moussé a été exploitée largement par Etap.

Les coureurs ont aussi des idée +/- farfelues de volumes autogonflants, mats étanches flottants etc ... Je me souviens en avoir vu avec des volumes de flottabilité en haut du mat sur des dériveurs :-D

20 avr. 2008
0

V n'est pas Masse
Car le VOlume prend en compte l'air dans ton bâteau si de l'eaux rentre dedant il coûle.

26 juin 2005
0

Ne penses-tu pas
Robert que dans le cas du bateau acier, il vaut mieux renoncer à cette solution car pour un 12m de plus ou moins 10 tonnes, il te faudra plus ou moins 10 m3, rien que pour lui éviter de couler complètement !!! Donc portes étanches AMHA ce serait mieux.

Mais tu as raison par contre sur la question à bien poser au départ : "de quelle flottabilité s'agit-il ?"

26 juin 2005
0

Que dois-je dire
de mon 18 tonnes en acier ? Il n'y aurait que les mâts pour flotter, ils sont en bois d'arbre :tesur:

Le montage d'origine chantier me semble cohérent : Partant sans doute du principe qu'une soudaine grosse voie d'eau pourrait venir d'une collision avec un autre navire ou un conteneur entre deux eaux, ils ont installé une cloison étanche à trois mètres de l'étrave (pour 14 mètres hors tout) Cette cloison est équipée d'une porte étanche en acier qui ne peut s'ouvrir que du pic avant.

Ne pas faire l'erreur d'un chantier français qui avait installé un panneau de pont en plexy en guise de porte au milieu de la cloison étanche, (voilier alu de 21 mètres) mais s'ouvrant de l'arrière : lors d'une navigation dans du mauvais temps, le pic avant s'est lentement rempli d'eau, et sous la pression, la porte a explosé ses fermetures, laissant quelques m3 de flotte tremper le reste du bateau !

_/)

26 juin 2005
0

pas du polystyrene "normal"..
il faut de l'extrudé! c'est à dire avec des cellules "fermées". le poly "noraml" n'est pas considéré comme matériau de flotabilité
il y a déja eu un "fil" sur le sujet.
on trouve du poly extrudé dans les magasins de matériaux de batiments.

26 juin 2005
0

Remarque Robert
il y a la solution ......des poupées gonflables...je veux dire des volumes gonflables bien entendu. :-p

27 juin 2005
0

insubmersible
Bonjour les amis,
Pour infos, mon bateau challenger export 7.35x2.50
pour 1400kl pour un programme côtier 20 miles maxi.
Comme Nanouk je ne tiens pas à jouer avec la vie de mes enfants.
Je tiens à remercier toutes les contributions sur ce sujet.
A bientôt Antoine
46/53/770 002/08/5230w au mouillage

27 juin 2005
0

insubmersible
Bonjour les amis,
Pour infos, mon bateau challenger export 7.35x2.50
pour 1400kl pour un programme côtier 20 miles maxi.
Comme Nanouk je ne tiens pas à jouer avec la vie de mes enfants.
Je tiens à remercier toutes les contributions sur ce sujet.
A bientôt Antoine
46/53/770 002/08/5230w au mouillage

0

carène immergée
avec mes excuses pour ne pas avoir été clair sur ce point.

la raison pour laquelle je me base sur le volume de carène immergé est la suivante:

si il est vrai que l'eau introduite dans le bateau ne pèse "rien" il est beaucoup plus facile de faire le raisonnement en incluant son poids, en effet, ne connaissant pas la répartition des poids dans le bateau, il est difficile de prédire quelle pertie du volume physique du bateau correspond à chaque déplacement, et donc, si on veut flotter avec le livet de pont à 15cm de la surface, comment savoir le poids de bateau immergé à ce moment (mats, roufs contre moulée etc...)

En utilisant le volume de carène au le franc bord résiduel désiré, et en appliquant un facteur de perméabilité raisonnable mais conservateur, le calcul devient beaucoup plus simple, mais il faut à ce mement évidemment compter le poids de l'eau embarquée.

27 juin 2005
0

Oui,
là ça gaze bien ;-)

Robert.

27 juin 2005
0

intéressant, vraiment!
Vos différentes contributions m'ont permis d'arriver à une valeur moyenne, qui semble réaliste (il restera assez de place dans le bateau pour y mettre tout mon petit bazar).
Je pense cependant que, comme dit plus haut, je ferais un essai dans l'étang avant de lancer la bête en mer avec mes pitchoun (ne serait-ce que pour tester ma capacité à le retourner et à le vider). Merci encore de vos conseils
En attendant les prochaines questions

20 avr. 2008
0

faire flotter
une épave n'assure pas la sécurité de son équipage !

Sinon tous les bateaux (petits) seraient insubmersibles .
Il faut :
- pouvoir conserver une zone "sèche" pour s'abriter et se protéger de l'hypothermie
- garder une assiette convenable tant en longitudinal qu'en transversal et conserver un minimum de franc bord
- conserver un minimum de stabilité compte tenu des vagues et du vent
- éventuellement pouvoir diriger le bateau .

Tout ceci fait qu'on arrive à des volumes de flottabilité nettement supérieur à ce qui correspond au seul poids du bateau .

On peut facilement arriver à 3 ou 4 fois voire plus si on veut conserver un espace de survie .
Cela fait perdre une grosse partie du volume habitable .

Il faut aussi penser aux effets ravageurs de la carène liquide qui vient ruiner tous les calculs effectués en statique .

Votre réponse

Merci de contribuer aux réponses sur HISSE ET OH !

Merci de vérifier de bien répondre au sujet. Fournisser des détails sur votre réponse et partager votre expérience et vos recherches !

Mais éviter de …

  • Demander de l'aide ou de répondre à une autre question (utiliser les commentaires dans ce cas).
  • Porter un jugement et manquer de respect dans votre réponse.
  • Pour plus d'information, consulter la FAQ et la Charte de HISSE ET OH !

Déposer un fichier ici ou Cliquer pour envoyer

Nos belles soirées !

Souvenir d'été

  • 4.5 (95)

Nos belles soirées !

novembre 2021