Navire semi-submersible
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Le Mighty Servant 3 chargeant une plate-forme pétrolière à Rotterdam.
Le Mighty Servant 3 chargeant une plate-forme pétrolière à Rotterdam.

Un navire semi-submersible est un navire transporteur de colis lourds qui a la particularité de pouvoir remplir d'immenses ballasts afin de s'enfoncer dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), et ainsi charger sa cargaison (La cargaison (de l'occitan gascon cargar: charger) est l'ensemble des marchandises transportées. Le terme s'applique au transport de bétail mais ne s'applique pas aux passagers.) en se glissant en-dessous. Ces navires sont particulièrement adaptés au transport (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre.) d'objets volumineux comme les plate-formes pétrolières ou d'autres navires.

Histoire

Le SS Sea Teal transportant un sous-marin chinois de classe Kilo en 1995.
Le SS Sea Teal transportant 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...) chinois de classe Kilo (La classe Kilo (code OTAN) est une classe de sous-marins soviétique puis russes à propulsion diesel-électrique. Cette classe est souvent considérée comme la plus silencieuse des sous-marins diesel-électrique...) en 1995.

Historiquement, les plate-formes pétrolières et autres cargaisons flottantes étaient remorquées jusqu'à leur destination par plusieurs remorqueurs de haute mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.). La vitesse de croisière (La vitesse de croisière d'un aéronef est la vitesse correspondant au régime des moteurs prévu pour la partie courante d'un vol, c'est-à-dire sans la phase de montée et...) était lente (La Lente est une rivière de la Toscane.) (quelques nœuds), la plate-forme était très exposée aux vagues, l'éventuelle rupture de la remorque (Une remorque est un véhicule (généralement dépourvu de moteur) que l'on attelle à un autre véhicule, dit tracteur, pour le déplacer et dont la...) compliquait les opérations et nécessitait, sinon la présence d'équipage sur la plate-forme, du moins une bonne accessibilité par hélicoptère (Un hélicoptère est un aéronef à voilure tournante dont le ou les rotors procurent à eux seuls la propulsion et la sustentation pendant toutes les phases du vol.) ou par 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 embarcation sert d'annexe à un bateau plus important, pour rejoindre...).

En 1973, le premier " remorquage à sec " eut lieu : une plate-forme de forage fut remorquée au-dessus d'une barge submergée et échouée ; la barge fut ensuite déballastée pour soulever la plate-forme hors de l'eau. Cependant, la barge devait encore être remorquée et le cordage la reliant au remorqueur (Les remorqueurs sont des bateaux petits, très puissants et très manœuvrants qui servent à guider, tirer, pousser les bateaux plus gros qui...) était le maillon (Le maillon en language maritime est une longueur de chaîne (ligne de mouillage), qui mesure 15 brasses soit 27,50 m. L'élément de base de la chaîne est appelé maille. Les maillons sont reliés entre eux par une maille démontable. Un grand...) faible de ce système[1].

En 1979, le premier 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...) combinant un pont (Un pont est une construction qui permet de franchir une dépression ou un obstacle (cours d'eau, voie de communication, vallée, etc.) en passant par-dessus cette séparation. Le franchissement supporte le passage d'hommes et...) conçu pour soulever de fortes charges, un système de ballasts adapté et un système de 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...) le rendant indépendant vit le jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent...), le Super Servant 1. Sa vitesse (On distingue :) de croisière était le double de celui d'un système barge et remorqueur, et sa maniabilité (La maniabilité désigne la plus ou moins bonne aptitude d'un véhicule terrestre, naval ou aérien à réagir aux sollicitations de son conducteur ou pilote pour effectuer...) était bien supérieure. Son succès immédiat ouvrit la voie à d'autres navires du même type. Ainsi, les navires de la classe Swan arrivèrent en 1981, les Mighty Servant en 1983. Le Transshelf arriva (Arriva est un groupe privé britannique spécialisé dans le transport public de voyageurs. Il exploite des services de bus et de trains,...) en 1987. Cette même année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.), deux pétroliers furent convertis en semi-submersibles, le Ferncarrier et le Sibig Adventure.

En 1999, les sister-ships Black Marlin et Blue Marlin furent livrés ; deux sister-ships de plus petite taille, le Tai An Kou et le Khang Sheng Kou arrivèrent en 2003. Toujours en 2003, le Blue Marlin fut rénové et agrandi, ce qui fait de lui le navire transporteur (Un transporteur dirige une entreprise commerciale spécialisée dans le transport de personnes, de marchandises, de fonds ou d'énergie. Il exerce, dans la plupart des pays une profession réglementée.) de colis lourds à plus forte capacité à ce jour, avec un port en lourd de 76 061 tonnes.

Opération

Utilisation

Le Blue Marlin (avant son agrandissement) transportant l’USS Cole endommagé.
Le Blue Marlin (avant son agrandissement) transportant l’USS Cole endommagé.

Leur principale utilisation est le 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 actions de...) de lourdes cargaisons, chargées en les faisant flotter au-dessus du navire submergé (technique appelée float on - float off). D'autres modes de chargement (Le mot chargement peut désigner l'action de charger ou son résultat :) peuvent être utilisés, notamment par roulement ( En mécanique, le roulement, et plus précisément le roulement sans glissement, est le mouvement d'un corps qui reste en contact avec une surface d'appui sans glisser, qui s'entend généralement...) (Ro-Ro). Les cargaisons typiques incluent des structures flottantes (plate-formes de forage ou d'extraction pétrolières, cales sèches flottantes, navires de guerre, yachts) ou non (grues, composants d'éoliennes, sections de ponts, structures industrielles voir usines entières).

Ces navires ont pour principal avantage leur polyvalence ; ils sont parfois engagés pour des missions inhabituelles, tel le Ferncarrier loué par l'US Navy en 1985[2] ou le Super Servant 1 reconverti en chargeur de roches en 1994. Les transports inhabituels leur valent souvent une grande médiatisation, comme par exemple le transport de la frégate américaine USS Cole à bord du Blue Marlin.

Selon les armateurs et les marchés disponibles, ces navires peuvent aussi utiliser leurs cales pour transporter des marchandises solides (conteneurs) ou liquides dans les citernes.

Armateurs

L'armateur principal, opérant la plupart des semi-submersibles ainsi que les plus puissants, est le néerlandais Dockwise, suivi par le chinois Coscol ; peu d'autres armateurs possèdent de tels navires étant donné le haut niveau de spécialisation requis. D'autres compagnies opèrent en tandem avec les semi-submersibles, notamment pour le sauvetage comme Smit ou l'exploitation pétrolière.

Architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.)

Ces navires sont reconnaissables à leur grand pont (Le Grand Pont, initialement appelé Pont Pichard, est un pont de Lausanne (Suisse).) sans obstruction, leur superstructure tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) à l'avant, leur grande largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En géométrie plane, la largeur est la plus petite des deux mesures...) qui leur donne parfois un aspect " pataud ", et les réserves de flottabilité (Dans un liquide, les corps sont soumis à la poussée d'Archimède. Les corps ont une flottabilité différente selon leur masse volumique.) à l'arrière (contrairement aux transporteurs à pont ouvert, non submersibles). Ces réserves permettent de maintenir le navire à plat lors de la submersion et donc d'avoir un contact uniforme avec la cargaison lors de la remontée. De larges ballasts sont placés dans la coque, permettant d'abaisser le navire jusqu'à ce qu'il y ait assez d'eau au-dessus du pont, typiquement une dizaine de mètres (16 m pour le Blue Marlin).

L'apparence générale est unique pour chaque navire (en incluant ses sister-ships), mais on peut distinguer deux grandes catégories : les navires à pont ouvert, où la superstructure se situe à l'avant et la cargaison à l'arrière, et les navires en forme de pétroliers (tanker-shaped ships), où la cargaison se trouve à l'avant tandis que la superstructure et les machines se retrouvent à l'arrière. La plupart des semi-submersibles appartiennent à la première catégorie, la deuxième comprend un pétrolier (Un pétrolier est un navire citerne servant à transporter le pétrole ainsi que ses dérivés (essence). Pour le transport d'autres liquides, les navires ont d'autres appellations : les...) converti (le American Cormorant) et quatre transporteurs combinés colis lourds et pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie industrielle contemporaine,...) raffiné (le Swan, le Tern, le Swift et le Teal) ; ces derniers disposent d'une passerelle secondaire à l'avant utilisée lorsque la cargaison obstrue la vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) depuis la passerelle principale.

Leur longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme...) varie de 130 m (Super Servant 3) à 214 m (American Cormorant) ; leur largeur varie de 32 m (taille Panamax (Les navires classés comme Panamax ont les dimensions maximum pour rentrer dans les écluses du canal de Panamá. Cette taille est déterminée par les dimensions des...), pour les Super Servant) à 63 m (Blue Marlin) ; le tirant d'eau de 6,3 m à 10,8 m en route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le chemin.), 14,5 m à 29,3 m en submersion. Le port en lourd va de 14 100 tonnes à 76 000 tonnes, et la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) propulsive de 7 à 18,' MW.

Forme de coque

Le Swan et sa forme d'ancien pétrolier, avec une passerelle à l'avant.
Le Swan et sa forme d'ancien pétrolier, avec une passerelle à l'avant.

Trois formes différentes peuvent être trouvées : la forme " barge ", la forme " conventionnelle " et une forme mixte. Les Super Servant et le Transshelf ont une forme de barge, large et peu profonde (le rapport largeur sur creux va de 3,3 à 3,8) ; leur proue (La proue est le nom donné à la partie avant d'un bateau ; le terme est aujourd'hui délaissé en faveur d'étrave, qui reste plus technique.) est conventionnelle et la poupe est incurvée pour laisser assez de place aux propulseurs. Les Marlin ont une forme similaire mais avec un bulbe (Un bulbe est une pousse souterraine verticale disposant de feuilles modifiées utilisées comme organe de stockage de nourriture par une plante à dormance.) d'étrave (L'étrave est la pièce saillante de la coque d'un navire qui prolonge la quille vers l'avant. Plus généralement, l'avant, le nez, d'un bateau. La proue, terme...) et une poupe conventionnelle avec une seule hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme d'hélice est dit hélicoïdal.) de grand diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment. Pour indiquer...). La forme conventionnelle s'applique surtout pour les pétroliers reconvertis ; cette forme leur confère une meilleure efficacité mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit ou...) en route grâce à leur grande hélice, mais rend le ballastage obligatoire lors d'un voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement développé et démocratisé, au cours du XXe siècle avec...) lège pour qu'elle soit bien immergée.

Les Mighty Servant ont une coque spéciale tulipée afin d'ajuster finement la stabilité : une plus grande immersion accroit la largeur au niveau de la flottaison et donc une stabilité accrue ; cette méthode limite toutefois le port en lourd. Lorsque le Mighty Servant 1 a été agrandi en 1998, la structure additionnelle a rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de modélisation 3D comportant à la fois des objets et des sources de...) la forme générale plus carrée. Les Kou ont une coque plus en forme, avec une largeur s'accroissant progressivement.

Propulsion

La propulsion est typiquement assurée par une ou deux hélices à pas contrôlable en tuyères, entraînées par des moteurs Diesel deux-temps ; la manœuvrabilité est renforcée par deux propulseurs d'étrave, voire par un propulseur d'appoint rétractable comme sur le Blue Marlin. Le Tai An Kou et le Khang Sheng Kou font exception avec une propulsion Diesel-électrique et deux pods orientables.

L'accès à la salle des machines, quand elle se trouve à l'arrière, se fait par un tunnel (Un tunnel est une galerie souterraine livrant passage à une voie de communication (chemin de fer, canal, route, chemin piétonnier). Sont apparentés aux tunnels par leur mode de construction les grands...) au-dessus de la quille ou par un tuyau de large diamètre suspendu sous un pont pour les Marlin, dont les extrémités sont fermées par des portes étanches, fermées pendant la submersion. La salle des machines est le plus souvent contrôlée à distance pendant le voyage. Le tunnel permet aussi d'accéder aux valves des ballasts en cas d'opération manuelle.

Réserves de flottabilité arrières

Réserves de flottabilité arrière et pont du Super Servant 3.
Réserves de flottabilité arrière et pont du Super Servant 3.

La fonction des réserves de flottabilité arrières varie : sur les Super Servant, elles sont fixes et contiennent les cheminées et les entrées d'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 nécessaire de pressuriser les cabines des avions et autres...) pour les moteurs. Sur les Mighty Servant et les Kou, ces réserves peuvent être déplacées indépendamment sur des rails temporaires ; un logement spécial est prévu à l'avant. Sur le Transshelf et les Marlin, le système est mixte : la réserve tribord abrite la cheminée (Une cheminée (lat. caminus) est un conduit vertical aménagé dans un bâtiment, (un véhicule), pour évacuer les gaz et...) et l'entrée d'air moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou...), la réserve bâbord est indépendante et peut être déplacée. Dans certaines situations exceptionnelles, la réserve tribord peut être enlevée le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) du chargement, en coupant les tuyaux et les plaques de métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des...) au chalumeau, et en les soudant à nouveau une fois le chargement effectué.

Au sommet de ces réserves se trouvent des guindeaux servant à l'amarrage (Le terme d'amarrage est utilisé dans deux domaines :) au port mais surtout au positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre (produit, marque ou enseigne) une position crédible, différente et attractive au sein d’un marché et dans...) exact de la cargaison afin de l'immobiliser le temps du chargement. lorsque les réserves sont amovibles, leur flottabilité est remplacée par des lests solides faisant office d'ancres mobiles, maintenus en tension (La tension est une force d'extension.) par l'intermédiaire de cordages reliés aux guindeaux en question.

Cargaison supplémentaire

Les Mighty Servant ont une cale principale inondable qui peut aussi servir au transport de marchandises ; un mât (Le mât est un espar vertical (mis à part le beaupré) servant à soutenir les voiles sur un bateau à voiles. De manière générale, c'est un pylône vertical.) Stuelcken permet le chargement. Le Transshelf dispose d'une petite cale, sans grue ; les Marlin ne peuvent pas embarquer d'autre cargaison.

En revanche, la classe des Swan dispose de douze citernes recouvertes d'epoxy chauffées par des bobines en acier inoxydable (Les aciers inoxydables jouent un grand rôle dans d'innombrables domaines : vie quotidienne, industrie mécanique, agroalimentaire, chimie, transports, médecine, chirurgie, etc. Ce sont des aciers,...) pouvant embarquer du pétrole raffiné, afin de rentabiliser les voyages à vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.). Cependant, ces citernes sont aussi utilisées comme ballasts et doivent donc être nettoyées avant une submersion et les collecteurs démontés. Le American Cormorant est également un transporteur de brut reconverti.

Développements futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.)

Le Blue Marlin transportant une plate-forme radar début 2006.
Le Blue Marlin transportant une plate-forme radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets tels que les avions, bateaux,...) début 2006.

Depuis le début des années 2000, de nouvelles plate-formes de forage et d'exploitation sont construites après une période creuse. Leur taille augmente sans cesse afin d'exploiter des gisements plus profonds, et des des études sont réalisées afin de pouvoir transporter ces mastodontes. L'agrandissement du Blue Marlin en 2003 a permis de porter sa charge utile (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 non pécuniaire...) à 73 000 tonnes, après le Mighty Servant 1 qui avait également été agrandi en 1998 pour augmenter sa profondeur de submersion. Un nouveau navire d'un port en lourd de 83 000 tonnes est à l'étude mais sa viabilité financière est remise en question.

Parmi les alternatives (Alternatives (titre original : Destiny Three Times) est un roman de Fritz Leiber publié en 1945.) possibles, on trouve la possibilité d'utiliser deux semi-submersibles en tandem, afin de maximiser à la fois la 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...) utile et la stabilité. Les deux navires devraient alors être reliés de façon temporaire par des bras en acier (L’acier est un alliage métallique utilisé dans les domaines de la construction métallique (voir aussi l’article sur la théorie du soudage de...), à la manière d'un catamaran (Un catamaran est un bateau possédant deux coques, en général l'une à côté de l'autre. Le but peut être d'aller plus vite grâce à des coques fines, d'améliorer la stabilité, ou d'augmenter la...). L'US Navy s'est également intéressée à ces navires suite à des attentats contre ses navires, montrant le besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes...) de les rapatrier sans un dangereux remorquage. Le concept de semi-submersible " convertible " est à l'étude[3], dans lequel les flancs du navire peuvent être abaissés pour agrandir l'espace du pont, ou relevés pour servir de dock-ship de taille Panamax en protégeant la cargaison.

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