C'est étonnant que les énormes navires de croisière ne coulent pas instantanément au fond de l'océan. Avec tout à bord, des patinoires aux piscines en passant par les terrains de basket, les spas, les mini centres commerciaux et les cinémas, comment ces gigantesques navires peuvent-ils rester à flot ? Ils y parviennent grâce à une combinaison de flottabilité, de déplacement d'eau, de matériaux et de conception.
Comment les navires de croisière restent à flot
Les navires sont conçus pour déplacer une quantité d'eau équivalente à leur propre masse. Dans le même temps, la pression de l'océan s'exerce contre la coque du navire et contrecarre la force descendante de la masse du navire. La force descendante du navire combinée à la force ascendante de l'océan travaillent ensemble pour maintenir le navire à flot ou « flottant ».
Cette idée de base est souvent appelée le principe d'Archimède. Selon ce principe, un objet flotte lorsque le poids de l’eau déplacée est égal au poids de l’objet. Le fluide environnant repousse avec une force égale à celle de la quantité déplacée; lorsque les deux sont égaux, l'objet flotte.
Voici une autre façon de voir les choses. Lorsqu’un bateau de croisière repose dans l’eau, il se fait de la place en déplaçant l’eau vers le bas et vers l’extérieur. L'eau réagit en poussant vers le haut et vers l'intérieur alors qu'elle tente de reprendre l'espace occupé par le bateau de croisière. L'équilibre de ces forces opposées est ce qui fait flotter le navire.
Facteurs supplémentaires favorisant la flottabilité
En plus de la flottabilité et du déplacement, plusieurs autres facteurs aident les navires de croisière à rester à la surface de l'eau.
Matériaux et design
Pour atteindre la flottabilité, un navire doit être fabriqué à partir de matériaux légers et robustes, plus denses que l'eau, comme l'acier extra-résistant. De plus, ces matériaux légers doivent être utilisés dans une conception qui leur permet de déplacer leur poids dans l’eau avant de les immerger. La majeure partie de cette conception est mise en œuvre dans la coque qui est le corps ou la coque du navire qui se trouve sous le pont principal et repousse l'eau hors du chemin et permet au navire de flotter.
Grâce à des années d'essais et d'erreurs, les ingénieurs ont découvert que le fait de rendre la coque arrondie, large et profonde permet de disperser le poids du navire sur tout le corps du navire. Les coques des grands navires de croisière ont la forme de la lettre « U ». Cette conception permet à l'eau de s'écouler loin du navire, dissipe la traînée, facilite une conduite en douceur et aide à maintenir le navire sur la bonne voie.
Double coques et autres dispositifs de sécurité
Rester à flot et naviguer en douceur ne suffit pas; la conception de la coque d'un paquebot de croisière doit également protéger les personnes à l'intérieur contre les obstacles tels que les icebergs, les récifs et les bancs de sable qui pourraient déchirer les couches externes du navire. Pour éviter une catastrophe majeure, les constructeurs navals utilisent généralement de l'acier très résistant et construisent leurs navires avec des doubles coques (c'est-à-dire une coque dans l'autre) par mesure de précaution supplémentaire.
Les navires de croisière disposent également de cloisons qui peuvent les aider à rester à flot en cas de dommages importants. Ces séparateurs étanches sont installés à l'intérieur d'un navire et peuvent être fermés pour empêcher l'eau de s'infiltrer à travers une coque endommagée. Limiter l'afflux d'eau peut finalement empêcher le navire d'être inondé et de couler.
Comment les navires de croisière restent debout
En 2016, le plus grand navire de croisière du monde mesure environ 210 pieds de haut, et même les navires de croisière moyens ont toujours une hauteur impressionnante. Alors, qu’est-ce qui les empêche de basculer dans l’eau ? La réponse réside, encore une fois, dans la conception de la coque. Tout d'abord, vous devez comprendre la différence entre le centre de gravité du navire et son centre de flottabilité.
Le changement du centre de flottabilité est la clé
Selon Engineering Toolbox, le centre de gravité d'un navire (le point central de la poussée de la gravité vers le bas) ne peut pas être modifié. Pour cette raison, la coque en forme de U d'un paquebot de croisière est conçue de telle sorte que son centre de flottabilité (le foyer central de la poussée de l'eau vers le haut contre la coque) se déplace naturellement lorsque le navire s'incline d'un côté à l'autre. Ce changement du centre de flottabilité aide à ramener le navire en position verticale.
Maintenir une ligne médiane
Lorsque le navire est poussé à la verticale, la force de cette poussée peut naturellement le faire basculer un peu au-delà de la ligne médiane et le faire basculer de l'autre côté. C'est ce qu'on appelle le roulage, et c'est ce qui a tendance à donner le mal de mer aux passagers. Pour résoudre ce problème, les paquebots de croisière sont équipés d'un certain nombre de dispositifs qui limitent le roulis du navire, notamment des ailerons de stabilisation sous l'eau et des systèmes de ballast actif ou anti-gîte qui pompent rapidement l'eau de mer des réservoirs de rétention situés sous la ligne de flottaison d'un côté du navire. expédier de l’autre côté. Cela corrige toute inclinaison latérale ou « liste » que le navire peut développer.
Ces fonctions de stabilisation sont si efficaces qu'il est rare que les croisiéristes ressentent un mouvement latéral, et il est presque inconnu que des navires de croisière se retournent même s'ils sont si grands.
Voile en douceur
Regarder un énorme paquebot glisser sur la mer peut être assez passionnant. Même si le mouvement du navire peut sembler facile, il se passe certainement beaucoup de choses sous la surface de l'océan pour maintenir le navire droit et à flot. Pensez-y la prochaine fois que vous partirez en croisière.
