Boucle Navire LALOUX Clement .pdf



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RAPPORT 
BUREAU D’ETUDES 
PATROUILLEUR 13 NOEUDS 
“La Pignouse” 

 
 

Figure : Patrouilleur 13 Noeuds 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Groupe 8 ­ Élève​
s​
 : 
M. Ioannis ANDREOU 
M. Clément LALOUX 
M. Paul DE SALVE DE BRUNETON 
M. Arthur PICHON 
 
Logiciels : 
RHINOCEROS 
GHS 
NAVCAD 
ORCA3d 
Q­SHIP 
AUTOCAD 

Table des matières 
Introduction 
Remerciements 
1. Caractéristiques 
1.1 Jauge brute 
1.2. Dimensions générales 
1.3. Données hydrostatiques 
1.4. Plan d’ensemble 
2. Structure 
3. Devis des masses 
3.1. Présentation du devis des masses 
3.2. Devis des masses condensé 
3.3. Cas de chargements 
4. Stabilité 
4.1. Compartimentage 
4.2. Stabilité à l’état intact 
4.3. Stabilité après avarie 
5. Résistance à l’avancement 
6. Propulsion 
6.1. Dimensionnement des hélices 
6.2. Dimensionnement du moteur 
6.2. Dimensionnement du réducteur 
7. Autonomie 
7.1. Gazole 
7.2. Eau douce 
7.3. Vivres 
8. Manœuvrabilité et appareils à gouverner 
8.1. Manoeuvrabilité 
8.2. Appareil à gouverner 
8.3. Safrans 
9. Equipements 
9.1. Ancres, chaînes et guindeau 
Ancres & chaînes 
Guindeau 
9.2. Aussières et cabestans 
Aussières 
Cabestan 
9.3. Assèchement 
Dimensionnement de la pompe 
9.4. Sécurité incendie 
9.5. Installations de sécurité 
9.6. Ventilation 
Calcul du besoin en air 
Choix de technologie et de composant 
9.7. Energie 
10. Tenue à la mer 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 2

 

 
Introduction 
Ce  BE  “Boucle  Navire”  a  pour  but  la  réalisation  complète  d’un  avant­projet  de  patrouilleur 
garde­côtes.  Les  travaux  réalisés  ont  pour  objectif  de  mettre  en  application  toutes  les  connaissances 
acquises  en  spécialité  architecture  et  construction  navale.  Plusieurs  logiciels  industriels  sont  utilisés  pour  
cet   exercice  de  boucle  navire   :  Navcad,  Rhinoceros  3D,  GHS,  Qship,  Mars 2000, … De nombreux critères 
sont  définis  dans  un  cahier  des  charges  pour  concevoir  notre  navire.  Le  navire   que nous avons modélisé  
est   un  patrouilleur  ayant  pour   mission  principale  la  recherche,  le  sauvetage  et  l’assistance  en  mer.  Il 
navigue  avec  une  vitesse  maximale  de  13  noeuds.  Ce  navire  doit  être opérationnel jusqu’à un état de  mer 
5  et  assurer  une  durée  de vie d’au moins 30 ans. Il doit pouvoir être disponible pour naviguer 242 jours par 
an  à  raison  de  22  missions  de  11  jours  en  mer.  15  personnes  au  moins  (l’équipage)  doivent  pouvoir  être 
logées à bord. 
Notre patrouilleur doit enfin respecter les réglementations suivantes : 
∙ Internationale : OMI­MARPOL et OMI­SOLAS 
∙ Française : Affaire Maritimes division 223 B, 215 et 190 
∙ Société de classification: Bureau Veritas­NR 467 
La  présente  étude  fournie  la  démarche,  les  choix  ainsi  que  les  dimensionnements  de  différents  éléments 
effectués au travers des étapes de cette boucle navire. 
 

Remerciements 
Avant de détailler notre proposition technique, nous tenons à remercier les intervenants extérieurs : 
Mme  G.  LE  FRAPPER, M.  D. NADAUD, M. J. LIBERT, M.  J.­M. CLORENNEC, M. E. THIBERGE, M. T. LE  
BIHAN et M. B. ABEIL. 
C’est  au  travers  de  leurs  conseils  donnés  pendant les séances de conception que  nous sommes parvenus 
à produire cet avant­projet. 
Egalement,  nous  tenons  à  remercier  Monsieur Bertrand DESBOIS, Officier des douanes brestoises &  Chef  
de  service  du  patrouilleur   garde­côtes  KERMORVAN  ainsi   que  son  Commandant,  le  Capitaine  Guillaume 
PAPE, pour leur invitation à visiter le navire. 
 

1. Caractéristiques 
1.1 Jauge brute 
Le cahier des charges impose une jauge brute inférieure à 500 UMS. Après calcul, le tonnage est 
de 223 UMS, ce critère est respecté (détail du calcul en annexe 13). 
 

1.2. Dimensions générales
Longueurs 
Longueur Hors Tout L 
Longueur entre perpendiculaires Lpp 
Largeur maximale de coque B 
Largeur maximale comprenant les ailes arrières 
Largeur à la flottaison  
Tirant d’eau T 

44,000 m 
42,906 m 
7,490 m 
8,360 m 
7,360 m 
2,410 m 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 3

Creux maximal C 
4,300 m 
Franc bord moyen 
1.890 m 
Volumes de carène et déplacement 
Volume de carène 
317,4 m3 
Déplacement  Δ  
325,4 t 
Déplacement  Δ  ( (avec marge de 5 %) 
341,6 t 
Construction et propulsion 
Construction 
Coque en acier / superstructure en aluminium 
Machines propulsives 
2 moteurs CATERPILLAR C18 ACERT 357kW 
Propulsion 
2 hélices à 5 pales orientables 
Vitesse maximale / Vitesse lente  
13 Nœuds / 6 noeuds 
Consommation gazole 
Environ 190 L / h 
Diamètre de l’hélice 
1,340 m 
Immersion de l’hélice 
1,380 m 
Tableau 1 : Dimensions générales 

1.3. Données hydrostatiques 
Les données techniques du navire sont les suivantes : 
Surfaces et volumes 
Surface Mouillée 
Surface de Flottaison 
Surface au Maître­couple 
Volume total du navire 
Coefficients hydrostatiques 
Coefficient Bloc Cb 
Coefficient de Remplissage Flottaison Cwp 
Coefficient Prismatique Cp 
Coefficient Remplissage Maître­Couple Cx 
Coefficient de finesse 
Tableau arrière 
Transom area 
(Aire de la surface immergée de tableau arrière) 
Transom beam 
(Largeur du tableau arrière au niveau de la ligne 
de flottaison) 
Transom draft 
(Tirant d'eau du tableau arrière à la ligne de 
flottaison) 

316,7 m² 
225,3 m² 
13,5 m² 
 863 m3 
0,417 
0,713 
0,547 
0,763 
6,290 
6,5 m² 
 
1,62 m 
 
0,58 m 

Tableau 2 : Données hydrostatiques 

1.4. Plan d’ensemble 
Le  General  Arrangement  ainsi  que  le  plan  des  vues  extérieures  sont  fournis  ci­joints aux formats .dxf,  .pdf 
et .3dm. 
 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 4

2. Structure 

Le  navire  est  soumis  à  la  réglementation  du  Bureau  Veritas.  La  structure  de  la  coque  a  ainsi  été 
dimensionné et vérifié à l’aide du logiciel MARS 2000. 
Notre  choix  s’est  arrêté  sur  un  raidissage  longitudinal,  plus  coûteux  mais  plus  léger,  qui  a  ensuite  été 
échantillonné  sur  la  base  du  couple­maître,  qui  est  le  couple à déterminer. Le renforcement  a été affiné en 
effectuant une optimisation itérative du poids et du nombre des différents types de raidisseurs. 
Le  raidissage  longitudinal  est  composé  de  quatre  types  de  plats  boudins (140x9mm, 120x9mm, 100x8mm 
et 80x8mm), et la coque a des épaisseurs de 9, 8, 7 et 6 mm. 
De  plus,  les  raidisseurs  sont  espacés  de  500  mm  pour  obtenir une continuité entre  les ponts et la quille, et 
positionner  ainsi  les  cloisons   entre  deux  raidisseurs.  Les  raidisseurs  du  bordé  sont  eux  espacées  de  500 
mm, ce qui diminue ainsi l'épaisseur des virures de 5mm sur cette partie. Le vaisseau s’en trouve allégé. 
L'Annexe 6 présente les plans de coupe au maitre et les calculs de structure effectués sous Mars 2000. 

3. Devis des masses 
3.1. Présentation du devis des masses  
Le  devis   des  masses  a  été  conçu  en  accord  avec   le  General  Arrangement  et  le  modèle   3D  du  
navire  afin   de  placer  avec  précision  le  plus  d’éléments   possibles.  Les  masses  des  équipements  connus 
(moteurs,  annexes,  …)  sont  conformes  aux  données  constructeurs.  Le  reste  des  masses  est  une  mise  à 
l’échelle  du  devis  des  masses  de  l’OPV54.  La  masse  de  certains  éléments  de  la  coque  ont  été calculés à 
l’aide  de   formules  décrites  dans  l’Annexe  7.  Enfin  certains  aspects   du  devis  des  masses  n’ont  pu  être 
placés  précisement  comme  par  exemple  les  câblages  ou   les  réseaux  fluides,  car  leur  position  n’apparaît 
pas dans notre General Arrangement. Ce sont donc des mises à l’échelle du devis des masses du P48. 
 

3.2. Devis des masses condensé
ITEM 
01. Chargement 
02. Coque 
03. Installations de 
plate­forme 
04. Energie Electrique 
05. Propulsion 
06. Equipements 
07. Informations 
08. Système d’armes 

Pourcentage 

Masse (t) 

20,5% 
48,8% 
16,8% 

67,1 
159,9 
55,0 

X (m) 
25,6 
21,0 
23,7 

5,3% 
6,8% 
1,0% 
0,5% 
0,3% 

17,4 
22,3 
3,6 
1,8 
0,8 

13,1 
13,2 
27,2 
28,1 
32,2 

Centre de gravité 
Y (m) 
0,22 

­0,03 

Z (m) 
2,01 
2,52 
3,37 

­0,24 

0,28 
0,21 
0,48 

2,29 
2,02 
6,03 
7,24 
2,95 

Tableau 3 : devis des masses condensé 

Rq : ce devis des masses est celui pour le cas Navire 100% (voir plus bas). 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 5

3.3. Cas de chargements 
Le navire a été étudié sous 2 cas de chargements : 
­ cas  Navire  100%  :  Navire,  au  départ,  avec  le  plein  effectif  des  passagers  et  leurs bagages et avec 
des approvisionnements complets en matières consommables et en combustible 
­ cas  Navire  10%  :  Navire,  à  l'arrivée,  avec  le  plein  effectif  des  passagers  et  leurs  bagages  et  avec 
seulement 10% d'approvisionnements en matières consommables et en combustible. 
Le  Tableau  4  indique  pour  ces  2  cas  de  chargement  la position du centre de gravité ainsi que la masse du 
vaisseau. 
 
Cas de chargement 
Masse (t) 
Centre de gravité 
X (m) 
Y (m) 
Z (m) 
Total Navire Chargé à 100% ­ Départ 
328 
21,564 
0,032 
2,576 
Total Navire Chargé 10% ­ Arrivée 
283 
20,650 
0,033 
2,668 
Tableau 4 : Cas de chargement 

4. Stabilité 
4.1. Compartimentage 
Le  compartimentage   de  notre  patrouilleur  a  été  réalisé  en  accord  avec  les  règles  de  la  SOLAS 
2004.  
Le  compartimentage   est  le  suivant,  de  l’arrière  vers l’avant : 1 compartiment de  8 mètres,  2 compartiments 
de  7  mètres,  2  compartiment  de   6  mètres,  1  compartiment  de  6,5  mètres  et  enfin  un  compartiment de 3,5 
mètres à l’avant. Le compartimentage est présenté sur la figure suivante : 

Figure 2 : Compartimentage 

 

 

4.2. Stabilité à l’état intact 
Les  critères  de  stabilité  à  l’état  intact imposés par l’OMI ont été  vérifiés grâce au logiciel GHS,  avec 
le  compartimentage  choisi.  Les  critères sont ceux  pour les navires à passagers, et ce même si notre navire 
est   militaire,  car  les  critères  civils  sont  tous  plus  contraignants  et   assurent  une  marge  de  manoeuvre.  Le 
navire  est  chargé  avec  le  poids  correspondant  au  chargement  calculé  grâce  au  devis  des   masses,  de 
même  que  pour  la  position verticale du centre de gravité. Le point critique est placé à 22 mètres du tableau 
arrière,  à  2,8  mètres  à  tribord  et  à  5,1  m  de  la  quille  de  notre  bateau.  Aucune  ouverture  non  étanche  de 
notre  navire  se  situe à un endroit plus critique que ce point, puisque l’ouverture non étanche la plus critique 
est au niveau des échappements qui se situent à 6,3 mètres de la quille et dans l’axe transversal du navire. 
Les critères sont simulés pour le navire en charge à 10% et 100% (selon la règlementation). 
 
 
 
 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 6

Critères à respecter 
 
Aire sous GZ pour 0<ϕ<30° 
Aire sous GZ pour 0<ϕ<40° (ou envahissement) 
Aire sous GZ pour 30<ϕ<40° (ou envahissement) 
GZ à ϕ=30° 
ϕ pour GZ max 
GM0 (hauteur métacentrique initiale) 

Valeurs limites 
 
> 0,055 m.rad  
> 0,09 m.rad 
> 0,03 m.rad 
> 0,2 m 
> 25° 
> 0,15 m 

marges 
Cas 10% 
Cas 100% 
106% 
116% 
120% 
135% 
182% 
210% 
110% 
130% 
21° 
20° 
465% 
467% 

Tableau 5 : Critères de stabilité intacte sans vent 

Le navire vérifie bien tous les critères. 
 
Voici les critères de vent fort et roulis sur le ratio d'aire b/a : 
Critères 

Valeurs limites 

Ratio pour 0<ϕ<ϕ(envahissement) 
Ratio pour 0<ϕ<50° 
Ratio pour 0<ϕ 

>1 
>1 
>1 

marges 
Cas 10% 
Cas 100% 
141% 
189% 
117% 
200% 
274% 
424% 

Tableau 6 : Critères de stabilité de vent fort et roulis 

Le navire vérifie bien tous les critères de stabilité à l’état intact.

 

4.3. Stabilité après avarie 
Le  calcul  des  longueurs  envahissables  est  effectué  par   GHS,  suivant  la  SOLAS  2004.  Nous  avons  choisi 
de  vérifier  ce  critère  avec  une  perméabilité  de  95%  pour  l’ensemble  des  compartiments,  le  cas  le  plus 
contraignant. Le navire vérifie bien les critères. 
Le  calcul  de  stabilité  après  avarie  est  également  défini  par  la  SOLAS  2004.   Il  est  réalisé  sous   GHS  et   ce 
pour  chaque  compartiment  entièrement  envahi  un  par  un  (un  compartiment   envahi  à  la  fois,  pas  d’états 
intermédiaires, critère du cahier des charges), avec et sans vent. 
Ce  tableau  répertorie   toutes  les  marges  de  chaque  critère  de  stabilité  après  avarie  pour  chaque 
compartiment envahi et ce pour les cas de chargement 100% et 10%. 
Critère sans 
vent 

Valeurs 
limites 

cas 

C 1 
(​
arrière) 

C 2 

C 3 

C 4 

C 5  

C 6 

C 7 
(avant) 

Arc de GZ 
après équilibre 

 
>15° 

100% 

73° 

74° 

76° 

75° 

74° 

73° 

75° 

10% 

70° 

71° 

72° 

71° 

70° 

70° 

72° 

100% 

548% 

529% 

445% 

430% 

546% 

620% 

549% 

10% 

520% 

484% 

375% 

362% 

497% 

592% 

523% 

100% 

1603% 

1513% 

1247% 

1215% 

1562% 

1782% 

1662% 

10% 

1590% 

1438% 

1094% 

1069% 

1481% 

1766% 

1616% 

Aire sous 
GZ pour 
0°<ϕ<22° 

>0,01 
5m.ra d 

augmentation 
du GM 

 
>0,05 m 

Tableau 7 : Critères de stabilité après avarie sans vent 

Critère avec 
vent 

Valeurs 
limites 

cas 

C 1 

C 2 

C 3 

C 4 

C 5  

C 6 

C 7 

GZ max 

>GZ avec 
vent 
(ou 
0.1) 

100% 

453% 

419% 

378% 

374% 

421% 

470% 

483% 
 

10% 

429% 

401% 

351% 

338% 

390% 

451% 

442% 

Tableau 8 : Critères de stabilité après avarie avec vent 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 7

Le navire vérifie bien tous les critères de stabilité après avarie. La stabilité du bateau est assurée. 
Les longueurs envahissables pour ces 2 cas de chargement sont disponibles en annexe 4. 
 

5. Résistance à l’avancement 
La  vitesse  de  croisière du patrouilleur est fixée à 13 Nœuds par le cahier des charges. L’allure lente 
sera   prise  pour  des  valeurs  inférieure  à  6  Nœuds.  La  résistance  à  l'avancement  est  déterminée  par  le 
logiciel  Navcad  pour  ces  deux  vitesses  et  un  état  de  mer  <  2.  C’est  par  le  logiciel  Orca3D que l’on obtient 
les  données  caractéristiques  de  la  coque  en   plus  de  certaines  informations  complémentaires  renseignées 
manuellement telles que les données de la partie immergée du tableau arrière. 
Une  marge  supplémentaire  de  conception  de  5%  ainsi  qu'une  marge  d’appendice  de  coque  de  10% et de 
2% pour la quille sont ajoutées. 
Pour  le  calcul  de  résistance  à  l’avancement  à  la  vitesse  de  croisière,  nous  avons  utilisé  la  méthode  de 
calcul  "HOLTROP   1984"  puisque  les  paramètres   et  la  forme  de  la  coque  répondent  au  mieux  à  notre 
modélisation. 
 
La résistance obtenue et les dimensionnements se font pour un état de mer 2. 
Après avoir rentré une trainée d’appendice de 10 % + 2%  = 12 %, on obtient le résultats suivants : 
 
Vitesse 
Résistance (N)  

13 noeuds 
52899 

Tableau 9 :résistances à l’avancement 

10 noeuds 
27053 

6 noeuds 
10212 

6. Propulsion 
6.1. Dimensionnement des hélices 
Le dimensionnement est effectué à sa vitesse de croisière V = 13 noeuds. 
La  distance  verticale  entre  le  centre  du  moyeu  de  l'hélice  et  le  fond  de  coque  à  son  niveau  doit  être  au  
moins égale à une fois le diamètre de l'hélice plus 10% afin de ne pas endommager les pales. 
Sous  cette  vitesse  avec  un  état  de  mer  <2  en  carène  nue,  Navcad  donne  une  poussée  de T=  52899 N. A 
partir  de  ce  paramètre  et  de  la  place  prévue  sous  la  carène,  nous  avons  décidé  de  prendre  un  modèle 
d’hélice  de  diamètre  1,340  m.  Son  immersion  est  fixée  à  1,38m  en  dessous de la ligne de flottaison. Dans 
le  but  de  maintenir  un  régime  moteur  constant  et  optimale  même  en  vitesse  lente,  nous  avons  choisi 
d’utiliser des hélices à pâles orientables. 
 
Quels avantages pour les pales orientables ? 
­ Une seule allure moteur 
­ Réversibilité du sens de marche sans ralentissement du moteur. 
­ Le système est plus souple qu’avec des pales fixes. 
 
Par soucis d’envahissement sous la coque, on choisit une hélice de diamètre 1,340m avec 6 pâles. 
En renseignant les données dans NAVCAD, on estimera la vitesse de rotation du moteur à 1400 RPM. 
En  état  de  mer  2,  pour une vitesse  de 13 Noeuds avec une puissance de résistance évaluée  à 354 kW, les 
caractéristiques de l’hélice sont les suivantes : 
 
Puissance 
Pas 
Aspect 

Pitch 
Rendement 
Vitesse de 
Effective 
(m) 
Ratio 
rotation 
(kW) 

(rpm / rps) 
354 

1,367 

0,650 

0,7556 

1367 

0.6724 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 8

396,3 / 6,56 

Tableau 10 :caractéristiques de l’hélice 

 

6.2. Dimensionnement du moteur
Pour répondre au cahier des charges, on choisit la configuration suivante pour les moteurs de propulsion. 
Dans le cas où le navire n’avance que sur une seule ligne d’arbre, l’hélice à l’arrêt sera mise “en drapeau” 
grâce à son système de pâles orientables. 

 
Figure 3 : Configuration moteur de propulsion 

 
 
Par estimation et selon le logiciel NAVCAD, on obtient les valeurs suivantes : 
η hélice pour 13 NDS 
η ligne arbre 
η adaptation 
η réducteur 
η coque 
η chaine propulsive 

0.6724 
0.97 

0.97 
comprise déjà dans la résistance l’avancement 
0.6327 
Tableau 11 : Rendement ligne d’arbre 

La  puissance  transmise  aux  hélices  est  de  282  kW.  En   divisant  par  le  rendement  de  la  ligne  d’arbre  ainsi 
que du réducteur, on trouve une puissance idéale en sortie de moteur d’environ : 297 (280 / (0.97*0.97)). 
En  consultant  les  documentations  techniques  de  différentes  machines,  nous  retenons  le  modèle 
CATERPILLAR  Heavy­Duty  C18  ACERT  en  réglage  EM0083­00  (357  kW  maxi).  En  effet,  la  puissance  à 
85%  est  de  303  kW  ce  qui  coincide  avec  les  résultats  de  NAVCAD  avec  une  vitesse  correspondante 
d’environ 1360 RPM. 
 
 
Moteur 

Puissance 
max (kW) 

CAT C18 
BAUDOUIN 
6M6.2 

357 
368 

Vitesse 
max 
(rpm) 
1800 
1800 

Masse 
(Kg) 

Longueur 
(mm) 

Largeur 
(mm) 

Hauteur 
(mm) 

Volume 
(m3) 

Consommation 
max (L/hr) 

1950 
1785 

1854 
1880 

1134 
1144 

1300 
1078 


 

89 
76 

Tableau 12 : Caractéristiques moteur 
 

6.2. Dimensionnement du réducteur 
A  13  Noeuds,  la  vitesse de l’hélice dans NAVCAD est de  396 RPM  pour un régime machine de 1350 RPM. 
Le  réducteur  idéal  présente  donc  un  rapport  de  1350  /  396  =  3,434.  Le  modèle  retenu  est  le  MASSON 
MARINE MM W4400 dans son premier réglage qui présente un rapport de 3,486. 
Une  fois les moteurs, les réducteurs et les hélices positionnés, les lignes d’arbres sont ensuite installées en 
parallèle. 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 9

 

7. Autonomie  
7.1. Gazole 
Le  navire  est  autonome  en gazole au minimum pour  12 jours. Le calcul de consommation pour les moteurs 
de  propulsion est basé sur un régime moteur constant de 303 kW sur 11 jours. La consommation de gazole 
est tirée de la fiche constructeur du moteur C18 réglé en EM0083. 
De  même  que  pour  les  moteurs,  les  deux   groupes  électrogènes  CATERPILLAR  C9  sont  autonomes  
pendant  12  jours.  La  fiche  constructeurs  de  ces  groupes  électrogènes  est  disponible  annexe  18.  La 
consommation en gazole est tirée de la fiche constructeur. 
Le résultat figure dans l’annexe 17. 

7.2. Eau douce 
Le  navire  est  autonome  en  eau  douce  pour  12  jours.  La  consommation  d’eau  douce   a  été  calculée  selon 
les  prescriptions  du  cahier  des  charges.  La  quantité  d’eau demandée par personne est de 45L par homme 
et par jour. 
Le résultat figure dans l’annexe 17. 
 

7.3. Vivres 
Comme pour l’eau douce le navire est autonome pendant 12 jours en vivre et en eau de boisson. 
Les résultats sont disponibles dans l’annexe 17.  

8. Manœuvrabilité et appareils à gouverner 
8.1. Manoeuvrabilité 
Les  caractéristiques  de  manoeuvrabilité  du  navire  sont  déterminées  grâce à un fichier Excel pré­rempli qui 
permet  de  vérifier  si  les  critères  de  l’OMI  sont  respectées.  Pour  un  angle  de  35°, nous avons bien TD/L<5 
et Ad/L<4.5 sont bien vérifiés, les 2 critères de maneuvrabilité sont respectés. 
Les calculs de manoeuvrabilité avec les formules de Lyster sont détaillés en Annexe 11. 

8.2. Appareil à gouverner 
Le  couple  nécessaire  à   gouverner   pour  l’ensemble  des   2  safrans  est  de  352  mkg.  Nous  avons  choisi  un 
montage  composé  d’un  bi­vérin  et  d’un  bras  de  mèche  auquel sont liés les 2 safrans. Le bi­vérin choisi est 
le modèle 2201059 de Lecomble & Schmitt. Il peut produire un couple allant jusqu’à 407 mkg.  
Les  calculs  de  couple  nécessaire sur notre gouvernail et le choix de l’appareil à gouverner sont disponibles 
en annexe 12. 
 

8.3. Safrans 
Nous avons choisi de modéliser un navire à deux safrans. Afin de dimensionner les safrans, nous avons 
utilisé la formule du DNV pour la surface minimale totale des safrans quand ils sont placés directement 
derrière l’hélice. 
*L (1 + 50 * C ² * ( B )²)  
Smin = T100
b
L
On trouve ici que la surface minimale des safrans est de ​
1,286 m². 
La surface choisie pour nos safrans est de 2,32 m². 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 10

En vue d’éviter les problèmes de cavitation, la distance entre les deux safrans est supérieure à 50% du 
diamètre de l’hélice. 
 

9. Equipements 
9.1. Ancres, chaînes et guindeau 
Les dimensionnements ont été réalisés selon la réglementation BV. 

Ancres & chaînes 
Le dimensionnement des ancres et des chaines est défini par le nombre d’armement NA : 
NA =  Δ2/3  ​
 ​
+ 2* h* B + 0,1* A 
Avec : 
h : Hauteur entre la ligne de flottaison et le pont principal 
A : Aire de surface latérale du navire 
On obtient : NA = 92,47 
D’après le tableau 1 du BV Pt B, Ch 10, Sec 4 (extrait en annexe 14), pour 90<NA<110, deux ancres de 
300kg chacune sont nécessaires. Le  tableau nous dit également que les 2 lignes de mouillage doivent 
faire en tout 247,5 mètres. Nous avons sélectionné des chaînes de qualité Q2 soit de diamètre d = 16 mm. 
La formule suivante nous permet d’estimer la masse linéique des chaînes :  
m = 0, 0218 * d² = 5, 58  
Finalement, le poids des 2 chaînes vaut :  P chaine = m * l  = 5, 58 * 247, 5 = 1381, 3 kg  
On a également  P ancre = 2 * 300  = 600kg  
Le dimensionnement et les choix pour les ancres et la chaîne sont détaillés en annexe 14. 

Guindeau
Pour  dimensionner  notre  guindeau,  on  se   place dans le cas  le plus critique, c’est à dire la possibilité que la  
profondeur de mouillage soit de 100 mètres (un peu moins que la longueur des lignes de mouillage). 
Un diamètre de chaîne de 16 mm maximum a été choisi. 
Pour une chaîne de qualité intermédiaire Q2, l’effort de travail vaut : 
Fw = 13370 N 
L’effort au frein est de : F = 1,3 * Fw = 17381 N = 1772 kg 
Le  guindeau choisi grâce à ces caractéristiques vient de chez Seimi et supporte jusqu’à 2300  kg en traction 
continue  pour  des  chaînes  ayant  des  diamètres   entre  12  et  17,5  mm.  Le  guindeau est installé à l’avant du 
navire, il pèse 250 kg. Sa fiche technique se trouve en annexe 15. 
 

9.2. Aussières et cabestans 
Aussières 
Huit  aussières  sont  nécessaires  pour  l’amarrage  de  notre  navire.  Les  8  aussières  sont  identiques  et  sont 
dimensionnées  pour  que  le  système  d’amarrage  puisse  retenir  le  bateau  par  un  vent  de  travers  de  60  
noeuds  mesuré  à  une  hauteur  de  10m  et  permettre  sa  mise  à  quai  par  un  vent  de  travers  de  30  noeuds. 
Les  aussières  choisies  sont  en  cordage  câblé  polysteel.  Leur  diamètre  est  de  8  mm  et  la  force  de  rupture 
les caractérisant est de 1370 kg. 

Cabestan 
Le dimensionnement du cabestan dépend de la hauteur moyenne au­dessus de la flottaison  h m . 

h m =

2*S
3*LP P

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 11

avec S la surface latérale des oeuvres mortes et des superstructures. 
Il vient :  h m = 2, 57 m  
Le cabestan est caractérisé par les valeurs suivantes : 
­ force de calage : 1470 N < Fc < 3920 N 
­ effort de calage : Fn > 120 kg 
­ vitesse nominale : fixée à 0,30 m/s 
­ vitesse d’amarres libres : V > 0,60 m/s 
En accord avec ces caractéristiques, le cabestan choisi est le modèle Naxos de la marque Italwinch. Il 
pèse 1200 kg, peut soulever jusqu’à 950 kg et sa charge de travail peut atteindre les 450 kg.  
Le dimensionnement et les choix pour les aussières et le cabestan sont détaillés annexe 17. 
 

9.3. Assèchement 
Dimensionnement de la pompe 
Pour notre pompe d’assèchement nous avons choisi une vitesse V = 2 m/s. 
Le diamètre du collecteur d’assèchement est égal à : 
d = 1,68 * √L * (B + C )  +25 = 63,05 mm 
 
Le débit du collecteur vaut donc : D = V * S = V * ​
( π * d²4 )  ​
= 22 470 L/h 
Nous avons donc choisi la pompe EV8000 de chez Xylem qui peut attendre un débit de 30283 L/h avec un 
diamètre de 76mm. Sa fiche constructeur est disponible en annexe 19. Les points d'assèchements sont 
présents dans tous les compartiments.  
 

9.4. Sécurité incendie 
Le  réseau  d'incendie  est  alimenté  par  une  pompe  principale  placée  dans  le  compartiment  moteur  et  une 
pompe  de  secours.  Les  affaires  maritimes  imposent  un  débit  de  ces  pompes   incendie  égal  à  2/3  du  débit 
réglementaire  par  la  pompe  d'assèchement,  soit  un  débit  de  14980  L/h.  La  pression  des  pompes  doit  au 
moins  être  égale  à  2  bars.  Deux motopompes ​
EFP­11H­FL de l’entreprise Euromast ​
qui  peuvent fournir un 
débit  de  20400  L/h  à  une  pression  de   5  bars  ont   été  choisies.  La  fiche  technique  de  ces  pompes  est 
consultable  dans  l’annexe   20.  Des  tuyaux  d’incendie  sont  répartis  sur  l’ensemble  du  navire.  Un  dispositif 
d’extinction  incendie  est  prévu  dans  le  local  à  munitions  ;  il  s’agit  d’un  détecteur  d’incendie  et  d’un  tuyau 
raccordé  à  l’armoire  à   munitions  dans  le  but  de  la   remplir  d’eau.  Enfin,  2  canons  940  MANUAL  de  la 
marque  Stang  Industries   sont  disposés  sur  le  roof  arrière.   Ils  peuvent  délivrer un débit d’eau allant jusqu’à 
13200 L/h sous une pression de 10 bars. 
 
De plus, en accord avec les normes des affaires maritimes, des extincteurs sont placés aux endroits 
suivants : 
­ 1 dans le compartiment machine 
­ 2 par pont 
­ 1 dans la timonerie 
­ 1 sur chaque escalier 
­ 1 dans chaque local de service 
­ 1 dans chaque local habitation 
 

9.5. Installations de sécurité 
Nous nous sommes appuyés sur l’article 236 des affaires maritimes “VEDETTES DE SURVEILLANCE, 
D’ASSISTANCE ET DE SAUVETAGE” pour sélectionner les installations de sécurité. 
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­
­
­
­
­
­
­
­

2 radeaux de survie gonflables SOLAS Lalizas oceano d’une capacité de 20 personnes (soit plus 
que l’équipage) 
2 Embarcations de service Zodiac SR 6.3 à coque rigide d’une longueur de 6,42 mètres équipés de 
2 moteurs Evinrude Inline90 d’une puissance de 90 HP chacun.  
2 bossoirs Palfinger PRHE 25 H pour récupérér ces canots 
une échelle sur chaque bord du navire, qui permet l'accès aux radeaux de sauvetage lorsqu'ils sont 
à l'eau 
20 combinaisons de survie Seastep 
4 bouées de sauvetage dont 2 munies d'un appareil lumineux à allumage automatique 
un appareil lance­amarres IKAROS Linethrower FLR5220
 
 
6 fusées à parachute S0112A de chez canepa & campi 

 
Se référer à l'Annexe 21 pour le choix des équipements de sécurité. 

 
9.6. Ventilation 
Calcul du besoin en air 
Dans  le  bateau,   les  moteurs  de   propulsion  et  les  groupes  électrogènes  ne  sont  pas  dans  le  même  
compartiment. Cette séparation fait que la ventilation a été dimensionnée séparément. 
Le  cahier  des  charges  impose  une  température  extérieure  maximale  possible  de  32°C  et  une  humidité 
relative  maximale  possible  de  90%.  La  température  dans   les  2  locaux  machines   ne  doit  pas  dépasser 
45°C. Un fichier excel nous a permis de définir les technologies de ventilation nécessaires.  
Pour  nos  2  moteurs  CATERPILLAR  C18,  le  débit  d’air de la ventilation du local moteur a été estimé à 4,56 
m3/s  en entrée et 3,96  m3/s  en sortie. 
Pour  nos  2  diesel­alternateurs  CATERPILLAR  C9,  le débit d’air de la ventilation du local GE  a été estimé à 
4,52  m3/s  en entrée et 4,22  m3/s  en sortie. 
 

Choix de technologie et de composant 
Pour  le  local  moteur  et  pour  le  local  GE,  les  débits  nécessaires   étant  sensiblement  les  mêmes,  le modèle 
d’électro­ventilateur hélicoïde SEEM002435 de chez ENAG qui délivre un débit de 18000m​
3​
/h a été choisi. 
 

9.7. Energie 
Le  cahier  des  charges  demandait  2  Groupes  Electrogènes  ayant  une  puissance minimale de 150kVA plus 
10%,  en  50  Hz.  Nous  avons  choisi  des  CATERPILLAR  C9  d’une  puissance  électrique  de  178  kVA  en 
50Hz.Ce  type  de  générateur  correspond  à  la  demande  en  énergie  de  notre  navire.  De   plus  il  présente 
l’avantage d’être du même fabricant que les moteur principaux. 
L’annexe 22 détaille le dimensionnement et choix des équipements de ventilation. 
 

10. Tenue à la mer
Nous  avons  évalué  la  tenue  à  la  mer  de notre patrouilleur à la vitesse de conception pour un état de mer 5 
comme  montré  ci­dessous  (NATO  STANAG).   Les  résultats   de  l’opérabilité  du  navire  en   RAO  viewer  et 
WASCO sont disponibles en annexe 23 . 
Comme  décrit  dans  les  résultats  de  RAO  viewer,  le navire est très stable avec un très petit angle de  roulis. 
D’autre  part   WASCO  montre  quelque  problème  d’opérabilité  dans  certains  points,  pour  cette  raison  nous 
avons  développé  notre  forme  de  carène  en  essayant  d’avoir  un  LCG  plus  faible  pour  améliorer 
l’opérabilité. 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 13

 
figure 4 : tenue à la mer

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 14

Conclusion 
Dans  le  cadre  de  cet  avant­projet   “Boucle­Navire”  pour  la  conception  d’un  patrouilleur  13  Noeuds,  notre 
équipe a pu développer différentes compétences. 
Dans  un   premier  temps,  il  a  fallu  comparer  les  caractéristiques  des  différents  modèles  de  bateaux  déjà 
existant  puis  statuer  sur  des  valeurs  propres  à  notre  projet.  L’annexe  1 présente d’ailleurs ces travaux. En 
deuxième   lieu  et  ce,  jusqu’à  la  rédaction  du  présent rapport, l’échantillonnage de la structure ainsi que des 
équipements internes se sont succédés et synchronisés au travers de plusieurs boucles d’évolution. 
 
Par  pertinence  avec  notre  formation,  cette avant­phase de  projet de conception nous a permis d’apprendre  
des notions sur plusieurs sujets  : 
­ D’un  point  de  vue  “Culture  navale”,  ce  BE  nous  a  permis  de  comprendre  comment  fonctionne  un 
navire  et  comment  il  s’arrange.  L’on  peut  donner,  comme  exemple,  la  visite  des  navires  B.H. 
THALASSA  ou  Patrouilleur garde­côtes KERMORVAN qui nous ont été enrichissantes ainsi que les 
conseils donnés par nos intervenants industriels. 
­ D’un  point  de  vue  “Appel  d’offre”,  nous  avons  pu  remarquer  que  satisfaire  l’ensemble  des 
demandes  d’un  cahier  des  charges  client  n’est  pas  une  mince  affaire.  Il  faut  essayer  de  respecter 
toutes les exigences et de les agencer dans une architecture la plus cohérente possible. 
­ D’un  point  de  vue  “Technique”,  notre   équipe   a  pu  découvrir  comment   est  ce  qu’un  ingénieur  naval 
choisissait  les équipements du navire.  L’on se rend compte que la conception d’un navire  requiert la 
participation  de  nombreux   fournisseurs  (moteurs  Diesel,  équipements  de  manoeuvre  /  sécurité,  … 
etc).   On  remarque  ici  toute  la  complexité  de  rendre  un  navire  harmonieux  en  fonctions  et  en 
architecture. 
­ D’un  point  de  vue  “Ressources Informatiques”, ce BE s’est révélé initiateur. En effet, nous avons pu 
découvrir  et   apprendre  à  utiliser  les  logiciels  suivant  :  RHINOCEROS,  GHS,  NAVCAD,  ORCA3d, 
Q­SHIP  et  AUTOCAD.  La  découverte  telle  de  ces  outils  est  formatrice  et  permet  aujourd’hui  d’en 
connaître de très bonnes bases. 
­ D’un  point  de  vue  “Production”,  nous   avons  appris  à  dessiner  des  plans  (General  Arrangement   et 
plan des formes) et rédiger des documents techniques tels que le devis des masses. 
­ D’un  point  de  vue  “Réglementation”,  l’on  se  rend  compte  que  la  conception  d’un  navire  requiert  le  
respect  d’un  nombre  important  de  critères  de  classification  qui  cernent  sa  viabilité.  La 
réglementation amène bien souvent à revoir les choix de conception au sein du projet. 
­ D’un  point  de  vue  “Humain”,  un  tel  projet  mené  en  groupe  demande  beaucoup  de coordination, de 
rigueur  et  de  discernement.  Il   faut  échanger  constamment  avec  ses  collègues  afin  de  garder  des 
données  cohérentes  et  les  mêmes  conclusions.  De  plus,  au  sein  de  notre  groupe,  nos  origines  et 
parcours  différents  nous  ont  rendus forts tant au  niveau de la diversité des idées de chacun que sur 
la nécessité d’utiliser la langue anglaise pour communiquer du début à la fin du projet. 
 
Pour  résumer  tous  ces  points,  il  est  fort  d’admettre  que  la  profession  d’architecte  naval  requiert 
connaissance  et  expérience   et  que  cette  activité  ne  s’improvise  pas  du  jour  au  lendemain.  C’est  une 
discipline  qui nécessite une extrême rigueur. La responsabilité de l’architecte et de son bureau d’études est 
engagée  dans  un  projet  puisqu’ils  doivent  garantir  que  leur  production  saura  remplir  sa  mission  tout  en 
garantissant la sécurité de l’unité, de ses occupants et de l’environnement. 
 
 
 
 
 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 15

Table des figures 
Figure 1 : Patrouilleur 13 Noeuds
Figure 2 : compartimentage 
Figure 3 : configuration moteur de propulsion 
Figure 4 : tenue à la mer 
 
 

Table des tableaux 
Tableau 1 : Dimensions générales 
Tableau 2 : données hydrostatiques 
Tableau 3 : devis des masses condensé 
Tableau 4 : cas de chargement 
Tableau 5 :critères de stabilité intacte sans vent 
Tableau 6 :critères de stabilité de vent fort et roulis 
Tableau 7 :critères de stabilité après avarie sans vent 
Tableau 8 :critères de stabilité après avarie avec vent 
Tableau 9 :résistances à l’avancement 
Tableau 10 :caractéristiques de l’hélice 
Tableau 11 :rendement ligne d’arbre 
Tableau 12 :caractéristiques moteur 
 
 
 
 
 
 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 16

 

Table des annexes 
 
Annexe 1 : Analyse bibliographique 
Annexe 2 : Plan des formes 
Annexe 3 : Plan des vues extérieures 
Annexe 4 : Longueurs envahissables 
Annexe 5 : Plan des emménagements 
Annexe 6 : Plans de coupe au maitre et calculs de structure 
Annexe 7 : Devis de Masse 
Annexe 8 : Documentation technique des moteurs de propulsion 
Annexe 9 : Documentation technique des réducteurs 
Annexe 10 : Calcul de resistance à l’avancement 
Annexe 11 : Calculs de manœuvrabilité 
Annexe 12 : calculs de couple nécessaire sur les safrans et le choix de l’appareil à gouverner 
Annexe 13 : Calcul de la jauge brute 
Annexe 14 : Dimensionnement et choix des ancres et chaînes  
Annexe 15 : Dimensionnement et choix du guindeau 
Annexe 16: Dimensionnement et choix du cabestan et des aussières  
Annexe 17 : Calcul des capacités / autonomie 
Annexe 18 : Fiche constructeur des groupes électrogènes 
Annexe 19 : Fiche constructeur de la pompe d’assèchement 
Annexe 20 : Fiche constructeur des motopompes 
Annexe 21 : Choix des équipements de sécurité 
Annexe 22 : Dimensionnement et choix des équipements de ventilation 
Annexe 23 : Tenue à la mer  
 
 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 17

Annexe 1 : Analyse bibliographique 
 
En  toute   première  phase  du  projet,  nous  avons  analysé  l’existant  en  comparant  les  caractéristiques  des 
différentes patrouilleurs de 30 à 55 mètres qui existent déjà. 
C’est  en  comparant  ces  valeurs  et  en   adaptant  les  moyennes  de  chaque  colonne  pour  une  LOA  de  44m 
que nous avons eu nos premières grandeurs hydrostatiques. 
 

 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 18

Annexe 2: Plan des formes 
 
Voici un aperçu du plan des formes qui est disponible  au formatDXF, dm et PDF. 

 
 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 19

Annexe 3 : Plan des vues extérieures 
 
Voici un aperçu du plan des vues extérieures qui est disponible au format DXF, dm et PDF. 
 

 
 
 

 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 20

Annexe 4 : Longueurs envahissables 
 
Longueurs envahissables pour le cas 100%, sous GHS : 

 
 
Longueurs envahissables pour le cas 10%, sous GHS : 
 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 21

 

Annexe 5 : Plan des emménagements 
 
Le plan du bateau est visible sur le General Arrangement. 
 
En respect du cahier des charges, nous tenons à noter les points suivants : 
1) La chambre du commandant se situe au pont principal et possède des sanitaires individuels. 
2) Le  navire  compte  6  cabines  doubles  dans  le  faux­pont  et  une  septième  voisine  à   la  chambre 
commandant sur le pont principal pour le second et le chef machine. 
3) Une  cabine  double  a  été  spécialement  aménagée  pour  deux  passagers  au  1er  faux­pont.  Des 
sanitaires privés leur sont dédiés. 
4) En  matière  de  sanitaire,  le  navire  compte au total 7 WC, 7 douches (dont celle du local plongeur), 6 
lave­mains  et 10 lavabos. Notons qu’un lave­main a été installé dans le local machine, très apprécié 
par les mécaniciens. 
5) Un  réseau   informatique  est  installé  dans  tout  le  navire.  Chaque  cabine   comprend  des  prises 
Ethernet.  Des   PC  sont  installés   à  la  passerelle  (un  dans  le  CO,  un  autre  à  proximité  de  la  table  à 
cartes),  le  bureau  machine  ainsi  que  le  bureau  du  service  public.  Le  commandant  possède  un  PC 
personnel  dans  sa  cabine.  Une  imprimante  /  photocopieuse  est  installée  au  fond  du  couloir  de  la 
passerelle.  A  proximité,  les  serveurs  sont  installés  dans   le  local  technique.  Un  satellite  est  installé 
en mât radar afin de transférer et recevoir des données en temps réel. 
6) Un téléviseur est installé à l’arrière du carré et un deuxième dans le salon. 
7) Le  service  des  vivres  comprend  une  en  couloir  large,  une  cambuse  (avec  des  étagères  et  deux 
réfrigérateurs  et  deux  congélateurs  verticaux)  ainsi  qu’un  local  réfrigéré  pour  le  stockage  de 
déchets. 
8) La  conduite  du  navire  a  été  étudiée   pour  être  faite  par  un  seul  homme,  la  timonerie  est  large  et 
confortable. 
9) L'infirmerie  est  située  à  l’arrière  des   superstructures.  Cet  emplacement  est  pratique  pour  accueillir 
un  blessé  depuis  la  plage  et  faciliter  son  évacuation.  Néanmoins,  le  local  se  situe  juste   au  dessus 
du  local  auxiliaire  où  tourne  en  permanence  un  diesel­alternateur.   Nous  tenons  à  noter  qu’une 
étude  vibratoire  et  phonique sera menée sur ce local afin de définir l’épaisseur d’isolation adéquate. 
En  parallèle,  une  étude   coconnage  sur  les  DA  sera  faite  afin   de  traiter  la  nuisance  sonore  à  sa 
source. 
10) Les  échappements  des  Diesel­alternateurs  rejoignent  ceux  des  moteurs­principaux  dans  le  local 
machine.  Ceux­ci  évacuent  vers  l’extérieur  les  gaz  brulés  par  la  cheminée  installée  dans  le  mât 
radar. 
11) Le  vaigrage   et  l’isolation  sont  prévus  à  l’intérieur  des  locaux  en  contact  avec  le  bordé  extérieur  et 
les cloisons séparantes d’un local chaud et bruyant (salle machine, local auxiliaire). 
12) Une étude ultérieure sera menée sur l’isolation thermique du tambour machine. 
13) La  peinture  utilisée  pour  la  carène  et  les  superstructures  sera  sélectionnée  chez  des  fabricants  de 
qualité  marine  tels  que  HEMPEL   ou  JOTUN.  Le  cycle  de  peinture  sera  élaboré  de  manière  à  
garantir un revêtement fiable sur 24 mois à flôt. 
14) Une  mitrailleuse  de  12.7mm  est  installée  en  plage  avant.  Celles  ci  peut  être retirée de son affût et 
conservée avec les munitions dans l’armurerie. 
15) L’armurerie  se  trouve  en  partie  avant  tribord  du  navire  et  renferme  une  armoire  de  stockage  à 
munitions.  Cette  armoire   est  reliée  au  réseau  internet  pour  alerter  le  bureau  du  service   public  de 
chaque  ouverture  des  portes.  Egalement,  l’armoire  est reliée au réseau incendie du bateau. En cas 
de  départ  d’incendie,  une  alerte  est  envoyée  au  bureau du service public et l’armoire est noyée par 
de l’eau. 
16) Un local pour le stockage de la peinture est prévu à l’avant tribord du navire. 
17) Des extincteurs sont répartis à travers tout le navire. 
18) L’eau  de  boisson  est  stockée sous la soute matériel & manoeuvre. Une trappe située dans le sol du 
couloir permet d’attraper facilement les packs d’eau. 
19) Deux  canons  à  eau  sont  installés  sur  le  roof  arrière,  sur  le pont 1. La motopompe les alimentant se 
situe dans le local auxiliaire. 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 22

20) En  plage  avant,  une  potence  amovible  vire­filets  est  prévue  en  partie  bâbord  au  dessus  de l’accès 
vers  la  soute  matériels  &  manoeuvre.  Egalement  le  système  de  ravitaillement  en  mer  (RAM)  est 
installé au pieds de la timonerie. 
21) La  plage  arrière  présente   une  grande surface grâce aux ailes en débord sur la muraille. Néanmoins 
encombré en partie avant et milieu par les deux vedettes. 
22) Deux  embarcations  semi­rigides  sont  présentes en plage arrière. Chacune  est munie de son propre 
pour  sa  mise  à  flôt.   Il  s’agit de deux ZODIAC  SR6­3 munis chacun de deux  moteurs EVINRUDE de 
90 CV. 
23) Un  rangement  est  prévu  dans  le  local  de  l’appareil  à  gouverner  afin  de  stocker  les  20  bidons 
d’essences  de  20  Litres  pour  alimenter  les  vedettes.  Deux  bidons  sont également disposés de part  
et  d’autre  de  la  plage  arrière  afin  d’alimenter  les  embarcations.  Ces  bidons  sont  installés  sur  un 
système de largage rapide en cas d’incendie dans la zone. 
24) La  timonerie  est  construite  en  aluminium  et  assemblée  à  la  coque  par   soudure  bi­métal.  Le  but de 
cette  construction  est  de  réduire  le  poids  dans  les  hauts  du  navire  et   donc  d’abaisser  le   centre  de 
gravité.  Une  protection  anodique  sera  à  étudier  ultérieurement  pour  éviter  toute  corrosion  entre 
l’acier et l’aluminium. 
 
Critères non respectés du cahier des charges : 
­

­

Notre  équipe  n’est  pas  parvenu  à  trouver  le  bon  arrangement  pour  permettre  la  présence  de 
brêches  boulonnées  au  droit  des  moteurs  de  propulsion  et  des  groupes  électrogènes.  L’entrée  / 
sortie  des  pièces  démontées  se  fera  par  les  échelles  communiquant  avec  le  pont  supérieur  (pont 
principal). 
La  timonerie  n’offre  un  champs  de  vision  que  de  230°  et  ne  permet  pas  d’avoir une vue directe sur 
la  plage  arrière.  Afin  de  palier  à  ce  manque,  nous   proposons  de  mettre  en  place  une  surveillance 
par  caméra  dont  les  images  seront  retranscrites  sur  des  écrans  en  passerelle  et  sur  tout  écran  de 
PC fixe du réseau internet. 

 
 
 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 23

Voici  un  aperçu  du  plan  des  emménagements intérieurs et extérieurs qui est disponible au format DXF, dm 
et PDF. 

 
 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 24

Annexe 6 : Plans de coupe au maitre et calculs de structure 
 
Dans  Mars2000  nous  avons  fait  le  calcul  de  la  structure pour la rendre  plus rigide avec le moins de 
poids  possible  à  ajouter  à  la  structure  du  patrouilleur.  Comme   indiqué  ci­dessous  dans  la  Figure  1,  nous 
pouvons  observer  les  résultats  que  nous  obtenons  pour  la  Middle  Section. Cela nous a permis d’obtenir le 
moins  d’épaisseur  dans  notre  structure  pour  être le plus léger et rigide possible, en gérant à la fois le poids 
et les contraintes. 

 
Figure 1 
Ensuite,  nous  pouvons  observer  dans  la  Figure  2  les  raidisseurs  longitudinaux  pour  renforcer  la 
structure  de  notre  navire.  Les  dimensions  des  raidisseurs  que  nous  avons  choisi  sont  grands  (mentionné 
dans  le  rapport  ci­dessus),  mais  nous  ne  pouvions pas mettre des plus petites dimensions aux raidisseurs, 
car d’aussi fines dimensions sont très rares dans les chantiers navals. 
 

 
Figure 2 
Sur  la  Figure  3 nous pouvons voir la hauteur au­dessus des réservoirs et la salle des machines  (1,8 
m) et à la Figure 4, nous pouvons voir la hauteur de la première plate­forme (4,3 m). 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 25

 
Figure 3 

 
Figure 4 
Nous  avons  eu  un  problème  de  surface  insuffisante   sur  la  plage  arrière   de  notre  bateau.  En 
conséquence,  nous  avons  dû  ajouter  deux  ailes  sur   les  côtés  du  pont  afin  d'accueillir  les  deux 
embarcations  semi­rigides  qui   étaient   en  dehors  des  limites  du  bateau.  Nous  avons donc dû faire le calcul 
à  nouveau  sous  Mars2000   pour  renforcer  la  structur.  On  peut  le  voir  sur  la  Figure  5.  les  résultats  des 
épaisseurs  du  bateau.  Dans  la  Figure  6,  on  peut  voir  les  raidisseurs  que nous avons ajouté pour renforcer 
les  deux   ailes  latérales.  Enfin,  sur  la  Figure  7,  nous  pouvons  observer  la  largeur  que  nous  ajoutons  à  la 
plage  arrière  de   notre  bateau  pour  y  installer  nos   canots  de  sauvetage.  Pour  cette  raison  nous  avons  dû 
recalculer   l'épaisseur  du  bateau  et  ajouter  plus  de  raidisseurs  comme  nous  pouvons  le  voir  dans  les 
Figures 5, 6, 7. 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 26

 
Figure 5 

 
Figure 6 

 
Figure 7 
 
 
 
 
 
 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 27

 

Annexe 7 : Devis de Masse Structure 
 
Pour calculer la masse de coque, nous avons utilisé la formule d’avant­projet suivante : 
M coque = M éléments longitudinaux + M éléments transversaux + M soudures 
M coque = M éléments longitudinaux + M éléments transversaux + M soudures  
 
avec :  
­

M éléments longitudinaux = S * l * μacier   
S = 0,26 m² (valeur donnée par Mars 2000) 
L = 44 m 
μacier = 7, 80 t/m  
On trouve :  M éléments transversaux = 88, 12 t   

 
­

M éléments transversaux = 25% (M éléments longitudinaux) = 22, 03 t  

­

M soudures = 4% (M éléments transversaux + M éléments longitudinaux) = 4, 41 t  

 
 
Au final,  M coque = 114, 56 t  
 
Les positions longitudinales et verticales du centre de gravité de la coque ont été estimées dans l’axe. 
La  position  verticale  du  centre de gravité de la coque est de 2,186 mètres, ce qui correspond à la valeur de 
la fibre neutre de la section modélisée sous Mars 2000. 
 

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Annexe 8 : Documentation technique des moteurs de propulsion 
 

 
 

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Annexe 9 : Documentation technique des réducteurs 
 
Modèle MASSON MARINE MM W4400 
OPTIONS : 
­
­
­
­

Prise de force jusqu'à 9 sorties 
Frein d'hélice 
Dispositif de Marche Lente 
etc 

 
CLASSIFICATION : 
BV, GL, LRS + autres sur demande 
 
INFORMATION : 
http://www.masson­marine.com/fr/reducteurs­marins­inverseurs­et­embrayeurs/inverseur/mm­w4400_02_0
2_14.html 
 

 

 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 31

Annexe 10 : Calcul de résistance à l’avancement sous NAVCAD 
 
Grâce  au  logiciel  NAVCAD,  l’on  parvient  à  calculer  la  résistance  à  l’avancement  pour  un  état  de  mer  2  et 
un état de mer 4. 
 
Etat de mer 2 : 
Pour un état de mer 2, la résistance à l'avancement pour les trois vitesses 6,10 et 13 Noeuds est de : 
6 Nds  

10212 N 

10 Nds 

27053 N 

13 Nds

52899 N 

 
Etat de mer 4 : 
6 Nds  

34694 N 

10 Nds 

49963 N 

13 Nds

97240 N 

Pour  le  calcul  de  la   résistance  de  l’avancement,  on  s’est  servi  des  résultats  du  précedent  état  de  mer  en 
utilisant  la  formule  mer  4  du  Mémo  BE  Navire  : Rt = Rtmer calme.(1+97.58 * V^­2,0664). On reporte après 
calcul,   la  résistance  de  mer  occasionné  par  la  météo.  En  y  ajoutant  une  marge  de   5%,  on  obtient  la  
résistance à l’avancement pour Mer 4. 

 
Le  navire  devant  aller  jusqu’à  10  Noeuds  en  Mer  4,  cette  vitesse  sera atteignable par le navire car elle est 
inférieure à la résistance totale à 13 Noeuds en Mer 2. 
 
 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 32

Annexe 11 : Calculs de manœuvrabilité 
 
Formules de Lyster : 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
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Annexe 12 : calculs de couple nécessaire sur les safrans et le choix de l’appareil à gouverner 
 
 
• Calcul du couple nécessaire 
 
 
Lg : Largeur du safran = 0,52 m 
H : hauteur du safran = 1,77 m 
S : surface du safran = 0,92 m² 
Lc : Valeur de la compensation = 0,15 m 
V = 13 nœuds 
K  =  19,52  (cas  le  plus  contraignant,  qui  assure  une  rotation  des  safrans  de  ­90°  à 
90°) 
 
 
 
C = S x [ (0,4 Lg) – Lc ] x V² x K = 176 mkg 
Nous avons 2 safrans dont Ctot = 352 mkg 
 
 
• Bi­vérin choisi : modèle 2201059 de Lecomble & Schmitt 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 34

Annexe 13 : Calcul de la jauge brute 
 
Calcul de tonnage pour les navires supérieurs à 24m:  
Volume total : V = 863 m^3  
K= 0,2 + 0,02 * log (V)   
GT = K * Vt  
Application numérique :​
 GT = 223 UMS 
 
La jauge brute est de 233 UMS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 35

 
Annexe 14 : Dimensionnement et choix des ancres et chaînes  
 
Extrait du tableau 1 du BV Pt B, Ch 10, Sec 4 : 

 
• Dimensionnement ancres et chaînes  
 
Le dimensionnement des ancres et des chaines est défini par le nombre d’armement NA :  
NA =  Δ2/3 ​
  ​
+ 2* h* B + 0,1* A 

 
Avec : ∆ = 341 t (avec marge de 5%) 

 h : Hauteur entre la ligne de flottaison et le pont principal =1,89m  
 
 

 A : Aire de surface latérale non mouillée = 69,400​
 ​
m²  
 B : Largeur du navire  = 7,36​
 ​
m  

NA=92,47 
 
D’après le tableau 1 du BV Pt B, Ch 10, Sec 4, deux ancres de 300 kg chacune sont  
nécessaires. Ce tableau donne également les caractéristiques des chaînes :  
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 36

Longueur totale = 247,5 m  
Diamètre Q1= 17,5 mm  
 

     Q2= 16 mm  

 
• Choix d’ancres, chaînes 
 
ancre choisie : Special PLow HHP de chez Posidonia (316 kg) 
 

  

 
A : 1258 mm / B : 756 mm / 1234 mm 
 
 
 
Chaine choisie : ​
Calibrated chain Stainless steel AISI 316 de chez ​
QuickNauticalEquipment 
 

 
W : 16 mm 
P : 45 mm 
H : 58 mm 
nombre de mailles : N = L/P = (247,5/2)/0,045 = 2750 mailles 
 
 

 
 

 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 37

Annexe 15 : Dimensionnement et choix du guindeau  
 
• Dimensionnement du guindeau  
 
Fw1 = 42.5 x d² 
Fw = Fw1 + (D ­ 82,5) * 0,27 * d² = 42,5 * d² +(100 ­ 82,5) * 0,27 * d² = 13370 N 
Effort de travail : Fw = 13370 N 
Effort au frein : F = 17381 N = 1772 kg 
 
 
• Choix du guindeau  
 
Le  guindeau  horizontal  modèle  “acheron”  de  SEIMI  equipements  a  été  choisi.  Il  est  adapté  pour  des 
bateaux ​
allant jusqu'à 45 mètres, accepte des chaînes de 12mm à 17,5mm et pèse 250 kg. 

 
 
 

 
 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 38

Annexe 16: Dimensionnement et choix du cabestan et des aussières 
 
Il  faut  choisir  les  8  aussières  identiques  pour  que  le  système  d’amarrage  puisse  retenir  le  bateau 
par  un  vent  de  travers  de  60nds   mesuré  à   une  hauteur de 10m  et permettre sa mise à quai par un vent de 
travers de 30nds. 
La  surface  latérale  des  oeuvres mortes et des superstructures du navire vaut 165,6 m²  et la Lpp vaut 42,91 
m. On peut calculer la hauteur moyenne à la flottaison hm. 
h m = 3*2L*S = 23**165,6
42,91 = 2, 57 m    
PP

 
Il vient Fs : force statique unitaire = 71 kg/m² d’après ce graphique (pour hm = 2,57m) 
Fst : force statique totale résultant d’un vent traversier sur le batiment = Fs * S = 71 * 165,6 = 11757,60 N 
 
On en déduit la charge de rupture minimale des aussières Rs : 
Rs ≥

Fst  avec N le nombre de traversiers prévus pour l’amarrage, ici 2. 
N

d’où  Rs ≥ 5878, 80 N  =  600 kg  
On choisit donc des aussières de diamètre 8mm en polysteel ayant une force de rupture de 1370 kg. 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 39

 
 
 
Pour 8 aussières de 25 mètres de longueur : 
P aussières =  8  * 25  *  (3/100)  =  6 kg  
 
 
 choix du cabestan : modèle Naxos de Italwinch 

 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 40

 

Annexe 17 : Calcul des capacités / autonomie 
 
 
Gazole 
­

Moteurs 

Le navire est prévue pour des missions de 12 jours dont 11 en mer. 
Dans  le  choix  de  notre   propulsion,  nous  avons  décidé  de  garder  un  régime  moteur  constant  quelque  soit 
l’allure du navire, la poussée des propulseurs étant modifié en agissant sur le pas des hélices. 
La puissance du moteur est de 303 kW. 
Le tableau des consommations donnés par le constructeur est le suivant : 
Puissance 
kW 

Consommation 
g / kW.h 

357 

211 

357 

205 

316 

204 

127 

205 

60 

206 

 
Pour 303 kW, la consommation sera donc d’environ 204,32 g / kW.h. 
Le moteur fonctionne 11 jours soit environ 264 heures. 
Cela équivaut à une masse de gasoil consommée de : 
M = 204,32 * 303 * 264 
M = 16,368 tonnes 
 
Soit 19,37 m3 par moteur (Masse volumique du gasoil = 845 Kg/m3). 
A eux­deux, les deux moteurs de propulsion consomment donc environ 39 m3 de gasoile. 
 
­

Groupes électrogènes  

A  la  différence   des  moteurs  de  propulsion,  le   groupe électrogène fonctionne sur 12 jours soit 288 h pour le 
navire. 
Le diesel alternateur choisi tourne à une puissance de 165 kVA pour une consommation de 197 g/kW.h. 
La puissance de la partie moteur est d’environ Pm =165 * 0,7977 = 131, 63 kW. 
M = 197 * 131,63 * 288 
M = 7,5 tonnes 
 
Soit 8,838 m3. 
 
­

Gazole Total 

Par  soucis de réserve  et de retouche du volume au travers des différnetes boucles qui suivent, on rajoutera  
une marge de 10% et une autre de 5% sur la quantité de gasoile. 
Ainsi : 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 41

V = (39 + 9) * 1,10 * 1,05 
V = 55 m3 
Le  volume   de  gasoile  prévu  dans  les  soutes  est  donc  de  55  m3  ,  soit  46,43   tonnes.  Quatre  cuves  sont 
dédiées au gasoil, leur volume utilisable (impompables et structure pris en compte) minimal est de 57,1 m3. 
 
Eau douce  
D’après le cahier des charges, il faut 45 Litres / homme / jour. 
Pour 12 jours de mission et 15 hommes d’équipage : 
V = 45 * 15 * 12 
V = 8,100 m3 
 
Par soucis de réserve, on rajoute une marge de 10% sur la quantité d’eau. 
Le  volume   d’eau  utile  dans  les  soutes  est   donc  de  8,91  m3  ce  qui   représente  un  volume  total  de 9,18 m3 
en prenant en compte la structure et les impompables (respectivement 1% et 2%).  
 
Vivres  
D’après le document DdM outil de prédimensionnement, il doit y avoir :  
­
­
­

Vivres : 2.6 Kg / Homme / j d’autonomie 
Réserves vivres : 1.5 Kg / Homme / j d’autonomie 
Eau minérale : 2 Kg / Homme / j d’autonomie 

 
Pour 12 jours de mission et 17 hommes d’équipages : 
M = 2,6 * 17 * 12 = 531 Kg pour l’autonomie. 
M = 1.5 * 17 * 12 = 306 Kg pour la réserve. 
M = 2 * 17 * 12 = 408 Kg pour l’eau minérale. 
 
Le navire est prévu pour emporter environ 1250 Kg de vivres. 
 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 42

Annexe 18 : Fiche constructeur des groupes électrogènes 
 
On   choisit  le   premier  réglage  à  la  fréquence  50Hz  ;  c’est­à­dire  pour  une  puissance  de  178  kVA  à  1500 
RPM. 
 

 
 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 43

Annexe 19 : Fiche constructeur de la pompe d’assèchement (Xylem EV8000) 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 44

Annexe 20 : Fiche constructeur des motopompes (Euromast EFP­11H­FL) 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 45

Annexe 21 : Choix des équipements de sécurité 
 
 
Radeau de survie lalizas oceano 20 personnes : 
 

 
 
 
 
 
 
 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 46

Canots de sauvetage : Zodiac SR 6.3 

 
Moteurs associés : Evinrude Inline ​
E90DSL  
Poids : 145 kg 
Longueur de l’arbre : 508 mm 

 
 
 
 
Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 47

bossoirs : Palfinger ​
PRHE 25 H 
 

 

 
 
 

 
 

 

Rapport Boucle Navire - PICHON/LALOUX/DE SALVE/ANDREOU - Page 48

Combinaison de survie Seastep : 

 
 

Lance­amarres IKAROS Linethrower FLR5220 : 
 
300 m de ligne 
poids : 4 kg 
limite de rupture de la ligne : 2300 N  
dimensions : 34cm x 23cm 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fusée à parachute S0112A de chez canepa & campi : 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

 

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