Ballast (marine)
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À bord des navires de surface

Ballast de double fond
Ballast de double fond
Vue dans un ballast latéral du pétrolier/chimiquier Chassiron.
Vue dans un ballast latéral du pétrolier/chimiquier Chassiron.

Le ballast ( Le ballast est le lit de gravier qui supporte une voie de chemin de fer. Les ballasts sont des réservoirs sur les bateaux permettant de changer l'immersion ou l'équilibre. Le...) est un lest permettant de gérer la stabilité et/ou l'assiette d'une embarcation (Une embarcation est un bateau de faible dimensions. Souvent non ponté, sa propulsion peut être à aviron, à voile ou à moteur. Généralement, une...), d'un navire (Un navire est un bateau destiné à la navigation maritime, c'est-à-dire prévu pour naviguer au-delà de la limite où cessent de s'appliquer les règlements techniques de sécurité de navigation...). Il s'agit le plus couramment de plusieurs capacités pouvant être remplies d'eau de mer (L'eau de mer est l'eau salée des mers et des océans de la Terre.) ou vidées au gré des nécessités, ce par un circuit de ballastage et à l'aide de pompe(s).

Lors de passage en forme de radoub les ballasts peuvent être vidangés par gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) en dévissant le(s) nable(s).

On appelle aussi communément ballast à combustible les capacités qui contiennent du combustible liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.).

Lorsqu'il s'agit d'un simple lest, on place une matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état...) dense (par exemple des pierres, ou plus récemment des gueuses de plombs) dans le fond des bateaux pour les rendre plus stables, ou corriger un problème de jauge ( En tant qu'instrument de mesure : Une jauge est un instrument de mesure. On trouve par exemple : La jauge de contrainte, traduisant un...).

À bord des sous-marins

Les ballasts d'un sous-marin (Un sous-marin est un navire capable de se déplacer dans les trois dimensions, sous la surface de l'eau ; il se distingue ainsi des autres bateaux et navires qui se déplacent dans deux dimensions et uniquement à la surface, et des...) sont des réservoirs, à l'extérieur de la coque résistante (dite coque épaisse), qui contiennent de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est...) ou de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.). Leur ouverture supérieure est fermée par des tapes (Les Tapes sont des mollusques, ce sont les clovisses ou palourdes.) actionnables à distance appelés purges, leur ouverture inférieure n'a pas d'obturateur.

En surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec...), les purges sont fermées et les ballast sont pleins d'air (comme un verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est...) d'eau vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) retourné dans l'eau). Pour plonger, le sous-marin ouvre ses purges, les ballasts se remplissent entièrement d'eau et diminuent ainsi sa flottabilité (Dans un liquide, les corps sont soumis à la poussée d'Archimède. Les corps ont une flottabilité différente selon leur masse volumique.)  ; son poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à...) augmente jusqu'à équilibrer la poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air brassé par un moteur, dans le sens inverse de l'avancement.) d'Archimède.

Une fois en plongée, les ballasts étant pleins d'eau, les purges sont refermées pour une raison de sécurité. Le sous-marin équilibre son poids avec la poussée d'Archimède à l'aide de caisses de réglage sous pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.), appelées régleurs, qu'il remplit plus ou moins d'eau ou d'air comprimé (L'air comprimé est de l'air ambiant, mis sous pression avec un compresseur, le plus souvent aux alentours de 10 bars mais parfois jusque 300 bars.). De même il règle son assiette par l'intermédiaire de caisses d'assiette, afin de la maintenir nulle. On dit qu'il effectue sa pesée. Ainsi, un sous-marin en plongée est, comme un aérostat (Un aérostat est un aéronef « plus léger que l'air », dont la sustentation est assuré par la poussée d'Archimède, contrairement à un aérodyne.) dans l'air, en position d'équilibre (quoiqu'instable) dans l'eau (principe du ludion); sa flottabilité est nulle et il se déplace sur le plan vertical (Le vertical (rare), ou style vertical, est un style d’écriture musicale consistant en accords plaqués.) en agissant sur ses barres de plongée et sa propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie fournie par le milieu extérieur ou par...).

Pour faire surface, le sous-marin injecte de l'air comprimé dans les ballast (les purges étant fermées) pour les vider entièrement de leur eau et retrouver une flottabilité positive. On dit qu'il chasse aux ballasts.

Autres applications maritimes et navales

Le principe du ballast est également utilisé par les bathyscaphes. Les brise-glaces l'utilisent aussi afin de faire rouler le navire, et éviter de rester pris dans les glaces. Les docks flottants, les navires porte-barges ou les navires amphibies utilisent des ballasts pour diminuer leur flottabilité et donner ainsi accès à leur charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice...) en pontée (barges, chalands, navire transporté) ou en radier (En règle générale le radier est une base ou une plate-forme stable sur laquelle reposent d’autres éléments. L’architecture de cette plate-forme...) (chalands de débarquement). Les navires de débarquement les utilisent aussi pour "plager" (échouage opérationnel).

Une conséquence du ballastage

Le ballastage est l'action de vider ou de remplir les ballasts d'eau de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.). Les ballasts des navires étant un des vecteurs de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des...) d'espèces vivantes, la réglementation actuelle oblige les navires à avoir un plan de gestion des eaux de ballast ce, afin d'éviter de déséquilibrer un écosystème par le transport éventuel d'espèces invasives.

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