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Quelle énergie utilise la frégate pour avancer ?

Voici un nouvel article, qui répond à une question des élèves de la classe de CM2 de l’école Oscar Leroux de Rennes, ville-marraine de la frégate « La Motte-Picquet » :

Quelle énergie utilise la frégate pour se déplacer, en mer ?

Cette fois, l’article est écrit par des marins du service « Machines-Thermiques » de la frégate, c’est-à-dire des mécaniciens chargé faire fonctionner les « machines » du « La Motte-Picquet ». Ils partagent leur travail entre l’entretien de l’appareil de propulsion, à quai, et sa mise en œuvre à la mer, pour fournir l’énergie nécessaire à la frégate. Dès que nous appareillons, des mécaniciens se relaient en effet au « Poste de Contrôle de la Propulsion », 24 heures sur 24, pour surveiller les paramètres des machines et intervenir en cas de nécessité.

Quelles sont les énergies utilisées par le navire pour avancer ?

La propulsion du bâtiment « La Motte-Picquet » est d’une grande souplesse et très réactive, en particulier grâce à ses turbines à gaz (TAG). Le navire est en effet équipé de deux modes de propulsion différents : 2 moteurs diesels  appelés (DP) et 2 turbines à gaz (TAG). Chacun de ces deux systèmes, en tournant, mettent en rotation les 2 lignes d’arbres (L.A).

Une hélice (H) est fixée à chaque extrémité des lignes d’arbres. Lorsqu’elles sont mises en rotation, elles exercent une pression sur l’eau et font avancer le navire. L’on peut voir sur ce schéma le principe de fonctionnement des lignes d’arbres et des hélices :

Plusieurs types de fluides sont utilisés afin de mettre en mouvement ces appareils et les entretenir :

  • Le combustible (gazole), comme pour le moteur d’une voiture
  • L’air (sous pression) pour permettre, avec une étincelle, l’inflammation du gazole et le lancement du moteur.
  • L’eau pour réfrigérer les différentes pièces des moteurs qui, une fois en mouvement à très grandes vitesses, s’échauffent.
  • L’huile pour graisser et éviter l’usure des pièces du moteur qui frottent les unes contre les autres.

L’énergie thermique (inflammation du gazole dit combustion) est donc transformée en énergie mécanique pour créer une pression et mettre en mouvement le moteur puis la ligne d’arbre.

Comment relier les différents appareils tournants ?

La puissance des moteurs diesels est transmise aux réducteurs (R) et aux lignes d’arbres (LA) par l’intermédiaire de coupleurs hydraulique (C). On les voit également apparemment sur le schéma plus haut.

Quel est le rôle de ces différents intermédiaires ? Le réducteur est placé entre le moteur diesel  et la ligne d’arbre afin de transmettre une vitesse plus lente à la ligne d’arbres. (Exemple : système des roues dentées à engrenages). En effet, si les lignes d’arbres tournaient à la vitesse-moteur, l’hélice se détériorerait rapidement. La puissance des turbines à gaz est, elle, transmise aux réducteurs et aux lignes d’arbres par l’intermédiaire d’un embrayeur (E).

Combien de temps le navire peut-il avancer ?

La frégate dispose de 12 soutes à combustible pour le stockage du gazole, réparties de l’avant à l’arrière du navire de façon à équilibrer la charge de celui-ci. Le gazole embarqué pour toute une mission pèse en effet un poids considérable, qui joue sur la stabilité du bâtiment. Le « La Motte-Picquet » quitte toujours son port d’attache les soutes pleines, mais, en cas de nécessité, il peut toujours être ravitaillé en mer par un navire dédié à cet effet.
Son autonomie en gazole est variable suivant sa vitesse de navigation, mais en principe, la quantité de combustible embarquée lui permet de tenir environ 14 jours sur les deux moteurs diesels et 6/7 jours sur les turbines à gaz (elles consomment plus que les diesels de propulsion).


Lignes d’arbres et hélices du navire