Surenfoncement

Squat (navire)

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Le phénomène de squat, ou d'enfoncement dynamique apparaît lorsqu'un navire est en mouvement avec une profondeur d'eau faible sous la quille (tirant d'eau important par rapport à la profondeur disponible).

Cet effet est notable sur les navires ayant une forme parallélépipédique, donc un coefficient de bloc proche de 1 comme pour les rouliers et les barges. L'effet s'intensifie avec la vitesse de manière exponentielle. On a noté des augmentations de tirant d'eau d'un mètre et plus.

Cet effet se mesure en bassin de carène, notamment pour une carène non planante (de type voilier), dont la ligne moyenne est cambrée. L'écoulement de l'eau entraîne une succion vers le bas. Cet effet est facile à reproduire en faisant couler un filet d'eau sur le dos d'une cuillère tenue verticalement. On sent très bien l'aspiration latérale vers l'eau qui coule.

Surenfoncement dû à l'écoulement sous la coque

Phénomène physique

Alors que la coque avance dans l'eau, l'eau s'écoule d'avant en arrière sur les côtés et sous le navire. Sous le navire, l'eau accélère et entraîne une chute de pression (= de la surface libre de l'eau) d'après le principe de Bernoulli : la coque suit donc le mouvement de la surface de l'eau vers le bas. C'est comme si la coque avançait dans un « creux » d'eau.

L'assiette est également modifiée par ce phénomène. Parmi les inconvénients du squat, la modification de l'écoulement des filets d'eau, perturbé par la proximité du fond, provoque des difficultés de gouverne, des vibrations, et une diminution de la vitesse. Dans des cas extrêmes, lorsqu'une barge dépasse sa vitesse critique (nombre de Froude > 0,4) en eau peu profonde, sa coque peut toucher le fond. On dit alors que le navire talonne.

Une phénomène similaire se produit lorsque deux navires de fort tonnage se croisent à faible distance : une zone de faible pression se forme entre les deux coques et les deux navires sont « attirés » l'un par l'autre, ce qui peut créer une collision ; ce phénomène est particulièrement important dans les canaux. De même, dans un canal, le navire peut être aspiré vers une des berges du canal s'il s'en approche trop, et doit compenser à la barre ce mouvement. Un navire peut aussi passer trop près et trop vite le long d'un autre navire amarré qui pourrait ainsi être entraîné à casser ses amarres.

Ces phénomènes sont très bien reproduits sur les modèles réduits, à tel point qu'on les utilise pour sensibiliser les navigants à ces phénomènes de squat (et bien d'autres).

Sur les petits bateaux

Sur un petit bateau aux formes plus arrondies, la baisse de pression sur un des flancs de la coque est compensée par la baisse de pression sur l'autre flanc, de sorte que l'effet de squat est très peu sensible.

Autres noms

Pour décrire cet effet, on parle aussi d'« effet canal », et les marins disent parfois que le navire « sent le fond ». Les anglophones distinguent sinkage (surenfoncement purement vertical) de squat (changement d'assiette).

Voir aussi

Source

• Kenneth Rawson et Eric Tupper, Basic Ship Theory [détail des éditions]

Notes

Liens externes

• Port Revel
• [pdf]Modélisation de surenfoncement des navires

Voir « accroupissement » sur le Wiktionnaire.

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