Roulis paramétrique et dangers des mers de l’arrière
1La leçon en mots simples
Certaines vagues font varier la stabilité à chaque passage : le roulis peut atteindre 30° ou plus en quelques cycles. Reconnaissez ces conditions et sachez les interrompre.
Le mécanisme
Une crête au milieu du navire rétrécit la surface de flottaison aux extrémités : GM baisse. Avec le creux au milieu, l’avant et l’arrière évasés s’immergent davantage : GM augmente. Cette variation régulière est l’excitation paramétrique. Si elle se répète une ou deux fois par cycle propre de roulis, celui-ci peut vite s’amplifier. Les porte-conteneurs et transporteurs de voitures, aux carènes fines et aux extrémités évasées, sont les plus exposés.
La zone dangereuse
MSC.1/Circ.1228 signale le risque lorsque la période de rencontre TE, intervalle entre les vagues rencontrées, est proche de la période de roulis TR ou de sa moitié : TE ≈ TR ou TE ≈ 0,5 TR. Les longueurs d’onde proches de la longueur du navire sont les pires. Le phénomène existe par mer de face, de l’arrière, de trois quarts avant ou arrière, même par temps modéré.
Calculer la période de rencontre
En eau profonde, pour une longueur d’onde λ en mètres, la vitesse des vagues est c ≈ 1,25√λ m/s et leur période TW ≈ 0,8√λ s. Utilisez la vitesse surface V en m/s ; multipliez les nœuds par 0,5144. Prenez TE = λ/(c + V) pour une mer exactement de face, TE = λ/|c − V| exactement de l’arrière. À vitesses égales par mer de l’arrière, aucune période de rencontre finie n’existe. Pour une mer oblique, utilisez le diagramme de Circ.1228.
Rompre la résonance
Changez de cap, de vitesse ou les deux pour éloigner TE de TR et de 0,5 TR, puis recalculez. Un faible changement de vitesse peut ne pas suffire ; changer de cap modifie aussi l’angle de rencontre. Dans le roulis synchrone, les vagues poussent au rythme du roulis propre (TE ≈ TR). C’est une excitation directe par les vagues ; le roulis paramétrique vient des variations de stabilité de redressement.
Navigation sur la crête et nouveaux critères
La navigation sur la crête survient lorsqu’une vague de l’arrière accélère et entraîne le navire. L’embardée est une perte soudaine de maîtrise du cap, souvent avec gîte dangereuse. Par mer exactement de l’arrière, Circ.1228 donne une limite indicative de danger vers 1,8√L nœuds, L étant la longueur entre perpendiculaires en mètres. Le danger existe aussi hors de cette zone. MSC.1/Circ.1627 fournit des directives intérimaires non obligatoires sur la stabilité à l’état intact de deuxième génération et des recommandations opérationnelles.
2Pas à pas
Exemple chiffré : êtes-vous dans la zone dangereuse ?
- 1
Période de roulis TR 22 s. Mer de face, longueur d’onde 300 m ; vitesse 12 nœuds (6,17 m/s).
Obtenez TR par un essai de roulis ou le logiciel de chargement.
- 2
Vitesse des vagues ≈ 1,25 × √300 = 21,6 m/s ; période ≈ 0,8 × √300 = 13,9 s.
Relations des vagues en eau profonde.
- 3
Mer de face : TE = 300 ÷ (21,6 + 6,2) = 10,8 s.
Navire et vagues se rapprochent : leurs vitesses s’ajoutent.
- 4
Comparez : 0,5 TR = 11 s, donc TE ≈ 0,5 TR.
Danger : le roulis paramétrique peut s’amplifier en quelques cycles.
- 5
Changez de cap et, si nécessaire, de vitesse, puis recalculez TE.
Éloignez nettement TE de 11 s et de 22 s.
3Données clés
- Danger (Circ.1228)
- TE ≈ TR ou TE ≈ 0,5 TR
- Période des vagues
- TW ≈ 0,8 √λ s (λ en m)
- Vitesse des vagues
- ≈ 1,25 √λ m/s en eau profonde
- Exactement de face (c et V en m/s ; λ en m)
- TE = λ/(c + V)
- Navigation sur la crête (L : longueur entre perpendiculaires, m)
- Limite indicative, mer exactement de l’arrière : V > 1,8√L nœuds
- MSC.1/Circ.1627
- Directives intérimaires de stabilité à l’état intact ; recommandations opérationnelles
4Points clés
- 1
Le roulis paramétrique vient de la stabilité qui augmente et diminue avec chaque vague.
- 2
Danger si TE ≈ TR ou TE ≈ 0,5 TR, avec une longueur d’onde proche de la longueur du navire.
- 3
Changez cap et vitesse pour éloigner TE des deux valeurs, puis recalculez.
- 4
Circ.1627 fournit des directives intérimaires de stabilité à l’état intact et des recommandations opérationnelles non obligatoires.
5Erreurs fréquentes
Erreur: Le roulis paramétrique survient seulement par mer de travers.
Correct: Il est typique des mers de face et de l’arrière, qui modifient le plus la surface de flottaison le long de la coque.
Erreur: Il faut une très grosse mer.
Correct: Des vagues modérées de longueur et de période adaptées suffisent si TE se trouve dans la zone dangereuse.
6Cas pratique et clés d'examen
Un navire de 200 m entre perpendiculaires avance à 18 nœuds, mer exactement de l’arrière. Longueur d’onde : 200 m ; période propre TR : 24 s. Qu’indiquent les recommandations sur la navigation sur la crête ? Y a-t-il risque de roulis paramétrique ?
Voir la réponse
La limite générale de Circ.1228, mer exactement de l’arrière, est 1,8 × √200 = 25,5 nœuds. À 18 nœuds, vous êtes hors de cette zone, sans exclure navigation sur la crête ni embardée. Vitesse des vagues ≈ 1,25 × √200 = 17,68 m/s ; vitesse du navire 9,26 m/s ; donc TE = 200 ÷ |17,68 − 9,26| ≈ 23,8 s. C’est proche de TR = 24 s : changez de cap ou de vitesse et recalculez pour vous éloigner de TR et de 0,5 TR.
Clés d'examen
- TE ≈ TR ou 0,5 TR → risque de roulis paramétrique.
- Eau profonde : TW ≈ 0,8√λ ; c ≈ 1,25√λ. De face : TE = λ/(c + V) ; de l’arrière : TE = λ/|c − V| (λ en m, c et V en m/s).
- Circ.1228, limite indicative exactement de l’arrière : V > 1,8√L nœuds (L : longueur entre perpendiculaires, m) ; être hors de la zone ne garantit pas la sécurité.
- Recommandations MSC.1/Circ.1228 ; critères intérimaires de deuxième génération MSC.1/Circ.1627.
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