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La courbe GZ et les critères de stabilité (Recueil IS de 2008)

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Stabilité≈ 4 min de lecture

Corriger et lire la courbe GZ du navire

1La leçon en mots simples

En une phrase

Les carènes liquides et un G décentré réduisent la courbe. Corrige-la, puis lis GM, GZ maximal, l'étendue et les angles importants.

D'abord les carènes liquides

Le Recueil IS impose une correction des carènes liquides dans chaque cas de chargement. La méthode manuelle usuelle utilise le KG corrigé : ajoute ΣFSM ÷ Δ à KG, puis GZ = KN − KG corrigé × sin θ. Chaque bras diminue ainsi de FSC × sin θ. Certains livrets corrigent plutôt chaque angle selon le déplacement réel du liquide. Utilise uniquement la méthode de ton livret.

Un G décentré

Si G est décalé de l'axe de GGH, son déplacement horizontal, chaque bras vers ce bord diminue de GGH × cos θ : GZ corrigé = GZ − GGH × cos θ. La courbe commence alors sous zéro. Le navire prend une gîte correspondant au passage par zéro. Du côté de cette gîte, son GZ maximal, son étendue de stabilité et son aire sont réduits.

GM négatif et gîte d'instabilité

Un GM corrigé négatif rend l'équilibre droit instable. Le navire peut se stabiliser à un angle de gîte d'instabilité seulement si GZ repasse par zéro avec une pente positive avant l'envahissement. Sinon, il peut chavirer. Pour une coque à murailles verticales dans les limites de validité, tan θ = √(2 × |GM| ÷ BM). Il peut gîter d'un bord ou de l'autre. Consulte la leçon sur l'assiette pour corriger sans danger.

Lire la courbe

Lis GM avec la pente initiale, puis le GZ maximal, son angle et GZ à 30°. L'angle de disparition de la stabilité (AVS) est le passage ultérieur par zéro, où GZ devient négatif. GZ est positif du passage stable par zéro jusqu'à l'AVS ; avec une gîte permanente, cette plage ne commence pas à la position droite. Relève dans le livret l'immersion du livet et l'angle d'envahissement θf indiqués. Une inflexion seule n'identifie pas sûrement l'immersion du livet. Des ouvertures peuvent s'immerger alors que GZ est encore positif.

Moments et énergie

GZ × Δ donne le moment de redressement en t·m. Multiplie Δ par l'aire sous la courbe GZ corrigée, de l'équilibre stable à la gîte choisie, en radians. Tu obtiens la stabilité dynamique : le travail nécessaire pour incliner lentement le navire, en t·m·rad. Pars de 0° pour un navire stable droit, ou du passage stable par GZ nul pour un navire avec gîte par déséquilibre ou d'instabilité. Ce calcul idéal suppose l'absence d'envahissement. Les contrôles d'aire du Recueil IS suivent dans la prochaine leçon.

2Pas à pas

Exemple : corriger la courbe pour une gîte permanente

  1. 1

    Données : tableau GZ de l'exemple des pantocarènes, avec G à 0,08 m sur bâbord (GGH = 0,08 m).

    Un déséquilibre entre citernes a décentré G.

  2. 2

    Calcule 0,08 × cos θ : 0,080, 0,079, 0,075, 0,069, 0,061, 0,051 m de 0 à 50°.

    La perte est maximale près de la position droite.

  3. 3

    Retranche : GZ corrigé = −0,080, 0,018, 0,160, 0,336, 0,363, 0,245 m.

    Ce sont les bras pour une gîte sur bâbord.

  4. 4

    Lis la gîte : la courbe passe par zéro vers 8° sur bâbord.

    Contrôle : tan θ = 0,08 ÷ 0,55, θ ≈ 8,3°.

  5. 5

    Compare : le GZ maximal sur bâbord passe d'environ 0,42 m à environ 0,36 m.

    Moins de réserve du bord incliné ; corrige la gîte avant de prendre la mer.

3Données clés

Carènes liquides
KG corrigé = KG + ΣFSM ÷ Δ ; perte de bras = FSC × sin θ
Correction de gîte
GZ corrigé = GZ − GGH × cos θ
Gîte d'instabilité (murailles verticales)
tan θ = √(2 × |GM| ÷ BM)
Stabilité dynamique
Δ × aire GZ depuis l'équilibre stable (t·m·rad)
Angle d'envahissement θf
Gîte où s'immergent les ouvertures sans fermeture étanche aux intempéries

4Points clés

  1. 1

    Corrige d'abord les carènes liquides : utilise le KG corrigé ou la méthode du livret.

  2. 2

    Un G décentré retranche GGH × cos θ à chaque bras du bord incliné.

  3. 3

    GM négatif rend la position droite instable ; une gîte d'instabilité exige un passage stable par GZ nul à angle non nul.

  4. 4

    Lis GZ maximal, son angle, GZ à 30°, AVS, immersion du livet et θf.

  5. 5

    Stabilité dynamique = Δ × aire GZ de l'équilibre stable à la gîte choisie ; utilise les radians.

5Erreurs fréquentes

  • Erreur: Corrige une gîte par déséquilibre en retranchant GGH × sin θ.

    Correct: La perte de bras due à un G décentré est GGH × cos θ : maximale droit, moindre aux grands angles.

  • Erreur: Un navire incliné à 8° avec GM négatif a une gîte par déséquilibre.

    Correct: C'est une gîte d'instabilité. La gîte par déséquilibre vient d'un G décentré avec GM positif ; la gîte d'instabilité, d'un GM négatif.

  • Erreur: L'AVS est la limite à surveiller pour l'envahissement.

    Correct: L'eau peut entrer par les ouvertures à θf, souvent bien avant l'AVS. Relève les deux.

6Cas pratique et clés d'examen

Situation

Au départ du port, ton navire gîte de 7° sur tribord. Le plan ne montre aucun poids décentré. Il roule lentement et s'incline une fois de 7° sur bâbord. Le calcul indique un double-fond et des citernes profondes partiellement remplis. Que se passe-t-il ?

Voir la réponse

Le changement de bord sans déplacement de poids indique une gîte d'instabilité plutôt qu'un déséquilibre. Vérifie le GM corrigé calculé et l'état des citernes : un GM négatif rend l'équilibre droit instable. Ne pars pas avant de satisfaire aux critères de stabilité approuvés. Suis la leçon sur l'assiette et les consignes approuvées du bord pour corriger sans danger.

Clés d'examen

  • GZ corrigé de la gîte par déséquilibre = GZ − GGH cos θ.
  • Carènes liquides : utilise KG corrigé ; la perte de bras vaut FSC × sin θ.
  • Gîte d'instabilité : GM négatif ; murailles verticales, tan θ = √(2|GM| ÷ BM).
  • Valeurs clés : GM, GZ maximal et son angle, GZ à 30°, AVS, θf.

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Une fois la lecture terminée, répondez à trois questions. Il faut trois bonnes réponses pour terminer l’unité ; ouvrir la page ne suffit pas.

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