L’évolution du Remorqueur océanique

Par Harry Valentine 18-08-2018 06:45:10

Les chalands remorqueurs sont largement utilisés dans le service côtier Nord-américain de l’Atlantique et du Pacifique, transportant du fret en vrac. Alors que les chalands remorqueurs de la génération actuelle impliquent un remorqueur couplé à la poupe de la barge poussant et naviguant dans l’ensemble, une entreprise intéressée par le transport de GNL semble prête pour une percée possible dans la propulsion des chalands remorqueurs.

Introduction

Alors que les lignes de chemin de fer parallèles à la ligne côtière nord-américaine relient de nombreuses villes côtières, un segment du marché du transport de marchandises en vrac préfère transporter la cargaison par le transport maritime côtier plutôt que par le transport ferroviaire. Pour les chemins de fer, le déplacement de vrac lourd pousse les charges à l’essieu au maximum et impose une usure plus rapide de l’infrastructure ferroviaire et du matériel roulant ferroviaire. Une barge construite sur une largeur de 105 pieds et 650 pieds de longueur peut transporter le même volume / charge utile de marchandises en vrac qu’une flotte de trains, tout en assumant les coûts d’exploitation d’un seul train.

Le développement de trains de péniches en couple ou de remorqueurs de péniches le long des systèmes de navigation intérieure américains réduit le coût par tonne-mille du transport de marchandises en vrac sur de longues distances, par rapport au transport ferroviaire. À l’heure actuelle, la variante de la même conception de remorqueur est celle utilisée dans les services de navigation côtière et fluviale, impliquant un moteur diesel entraînant l’un des propulseurs à entraînement en Z ou à axe vertical via une transmission mécanique. Les remorqueurs à vapeur ont été conçus à l’origine pour aider à la manœuvre des grands navires dans les zones restreintes des chantiers navals et pour déplacer des barges individuelles le long des rivières.

Avantage des remorqueurs

À une époque antérieure où le transport fluvial et le transport côtier se développaient en Amérique du Nord, les navires étaient entraînés par le vent ou par des machines à vapeur embarquées. La nécessité de transporter du charbon et de l’eau potable impliquait d’allouer de l’espace pour le carburant et l’eau et limitait la portée opérationnelle des bateaux à vapeur côtiers. Les navires fluviaux à vapeur faisaient des arrêts fréquents dans les villes le long de la route, où le combustible charbon / bois pouvait être embarqué pour la prochaine étape du voyage. L’adaptation d’un remorqueur pour pousser et naviguer sur un navire fluvial a fourni une capacité supplémentaire à bord du navire pour transporter une plus grande charge utile.

En termes d’économie d’entreprise, il était possible d’utiliser un remorqueur pour pousser et naviguer sur une seule barge. Plus tard, à mesure que la puissance de sortie et la capacité de traction des remorqueurs augmentaient, il est devenu très possible pour une paire de remorqueurs de propulser et de naviguer dans un ensemble couplé de barges formant un train fluvial, avec des remorqueurs de poupe et de proue. Lorsqu’un navire motorisé s’amarrait au port pour charger/décharger une cargaison, l’équipage pourrait être hors service et improductif pendant plusieurs jours. Avec l’exploitation du remorqueur, les barges ont été déposées pendant que le remorqueur et l’équipage restaient productifs.

Service côtier

L’économie de l’exploitation des chalands remorqueurs a été considérée comme aussi valable pour le service côtier que le long des voies navigables intérieures, les remorqueurs se déplaçant initialement et naviguant relativement sur de courtes distances entre les villes côtières voisines. Au fil du temps, les barges océaniques sont devenues plus larges, plus profondes et plus longues, ce qui les a rendues plus capables de naviguer en service océanique et de transporter du fret en vrac sur de plus grandes distances en service côtier et dans les Grands Lacs supérieurs nord-américains. La technologie a été développée pour naviguer à travers des vagues de 20 pieds.

Le marché du fret en vrac semble sur le point d’exiger des barges remorqueuses plus grandes qui naviguent à une vitesse peut-être aussi élevée que 15 nœuds, ce qui nécessite à son tour des remorqueurs plus gros avec une plus grande puissance moteur et une capacité de poussée beaucoup plus grande. Il est possible que l’exigence puisse pousser la conception existante des chalands remorqueurs, avec propulsion par remorqueur, à sa limite. Cependant, les développements en cours dans la propulsion maritime qui remontent à une période de plusieurs décennies pourraient en fait offrir une méthode utilisant une technologie éprouvée, permettant de construire de plus grandes barges de tonnage beaucoup plus élevé et des remorqueurs de puissance moteur considérablement accrue.

La technologie éprouvée

Les systèmes de propulsion de certains des plus grands navires à passagers transatlantiques d’autrefois, les plus grands navires de croisière d’aujourd’hui et les plus grands navires pétroliers jamais construits partagent une caractéristique commune. Il s’agissait de centrales électriques flottantes avec des moteurs entraînant de gros générateurs électriques pour alimenter les moteurs électriques qui, à leur tour, entraînaient les hélices. Alors que les navires précédents avaient des hélices non orientables, certains navires modernes incluent des hélices à entraînement électrique qui sont orientables, grâce à la technologie Azipod. Il semble techniquement possible de combiner un moteur à distance à bord d’un navire compagnon pour générer la puissance électrique propulsive.

Le navire compagnon peut ressembler à un remorqueur et inclure une certaine capacité d’auto-propulsion tandis que la barge à laquelle il est attaché comprend des unités Azipodes pour la propulsion et la direction. Des câbles d’alimentation se connecteraient entre le navire compagnon de production d’énergie et la barge équipée d’Azipod, le pont de commande de l’équipage étant situé sur l’un ou l’autre. Bien que le navire compagnon puisse être attelé à l’arrière de la barge en utilisant la technologie d’accouplement existante, il existe également la possibilité d’un système d’accouplement plus flexible pour relier l’unité de production d’énergie et la barge propulsive qui remorquerait le navire compagnon.

Contrôle automatisé de la navigation

Il y a plusieurs années, la Compagnie de transport du Nord qui exploitait des chalands remorqueurs le long du fleuve Mackenzie au Canada a participé à une démonstration de navigation automatisée contrôlée par ordinateur. La démonstration impliquait une combinaison de remorqueurs et de plusieurs barges qui, bien que reliés par un câble, pouvaient être dirigés indépendamment les uns des autres pour négocier à travers des méandres serrés le long de la rivière. Il était également possible de relier les barges à l’aide d’un câble d’alimentation pour activer les propulseurs de poupe et d’étrave afin d’assurer des manœuvres précises dans les zones de rivière restreintes par la profondeur ou la largeur de la rivière. Il peut être possible d’adapter la technologie au service maritime.

Le besoin particulier de transporter des marchandises en vrac massives pourrait nécessiter la capacité d’une paire de barges capables de transporter des marchandises en mer, chacune équipée d’hélices à entraînement électrique orientables et éventuellement d’un besoin supplémentaire de propulseurs d’étrave. Alors que la barge principale remorquerait la grande centrale flottante, la combinaison d’un câble de remorquage, d’un câble d’alimentation et d’un câble de commande de navigation se connecterait à une barge arrière, la charge de tension du câble de remorquage fournissant moins de 10% des besoins de propulsion. Pendant le voyage en mer, une navigation contrôlée par ordinateur dirigée depuis la passerelle de contrôle guiderait l’assemblage des navires.

Application alternative

Bien que le concept de navire soit destiné au transport de marchandises en vrac, y compris le transport de GNL le long de la côte nord-américaine du Pacifique, la centrale flottante pourrait également trouver une application dans l’industrie des navires de croisière. Il y a plusieurs années, une panne de moteur totale s’est produite lors d’une grande croisière au large du sud-est des États-Unis., et les premières tentatives d’utiliser des remorqueurs pour remorquer le navire accidenté ont entraîné la destruction des câbles de remorquage. Un remorqueur qui est également une centrale électrique capable de fournir des quantités massives d’énergie électrique serait une technologie de sauvetage compatible pour les navires de croisière sinistrés.

Un tel navire de centrale électrique pourrait se coupler à la poupe d’un navire de croisière et lui fournir une puissance propulsive, en supposant qu’au moins l’une des unités Azipod était opérationnelle. Une partie de l’énergie électrique pourrait également être destinée à alimenter l’énergie hôtelière à bord des navires de croisière, au profit de plusieurs milliers de clients de la compagnie de navires de croisière. Étant donné que les vraquiers sont destinés à opérer le long de la côte pacifique de l’Amérique du Nord, les navires de croisière qui opèrent dans cette région pourraient à l’occasion disposer d’une technologie de sauvetage.

Conclusions

La société énergétique qui cherche à développer des chalands remorqueurs de grande taille pour transporter son produit le long de la côte nord-américaine du Pacifique pourrait apporter une contribution significative à l’évolution et au développement de la technologie des chalands remorqueurs océaniques.

Les opinions exprimées ici sont celles de l’auteur et pas nécessairement celles de l’Exécutif maritime.