Une propulsion royale

Une propulsion royale

Les paquebots sont devenus de véritables villes flottantes. Le Queen Mary 2 navigue grâce à un système de propulsion électrique intégré inédit.

Par Alexander Farnsworth
Photos Getty images & Rolls-Royce

Butées à rotule sur rouleaux

En bref

LE QM2
Le Queen Mary 2 : propriété de Carnival, exploité par la Cunard.
Tonnage : 148 528 UMS.
Longueur : 345 m ; maître-bau : 41 m ; hauteur : 72 m (l’équivalent d’un immeuble de 22 étages) ; superficie de chaque bord : 6 000 m².
Vitesse : 30 nœuds (56 km/h).
Capacité passagers : 3 090 dans 1 310 cabines de luxe sur 14 ponts (+ 1 238 membres d’équipage).
Consommation : trois tonnes de carburant/heure pour les quatre moteurs Wärtsilä (Wärtsilä 46C-CR/16 800 de 16 V) et six tonnes de carburant/heure pour les turbines à gaz GE (installées sous la cheminée).
Puissance totale installée : 117,2 MW, l’équivalent de 157 168 ch.

Rolls-Royce Marine
Le groupe Rolls-Royce, multinationale dont le siège est à Londres, propose des solutions intégrées de propulsion et de puissance. Il emploie 50 500 salariés dans 46 pays et a annoncé un chiffre d’affaires de 15,9 milliards d’euros en 2015.

Sa division Marine a été créée en 1831 et englobe de nombreuses marques nordiques bien établies telles que les hydrojets Kamewa et les propulseurs azimutaux Aquamaster.

L’usine Rolls-Royce de Kristinehamn, en Suède, compte 400 collaborateurs et fournit des solutions de propulsion marine.

www.rolls-royce.com

Si tous les membres d’équipage et les composants à bord d’un paquebot tel que le Queen Mary 2 jouent un rôle indispensable dans l’agrément d’une croisière de luxe, c’est le système de propulsion électrique sans gouvernail qui, à l’insu de la plupart des passagers, permet au navire de prendre la mer.

« Le Queen Mary 2 n’est pas le plus récent ou le plus grand des bateaux à voguer en haute mer, mais c’est l’un des plus novateurs sur le plan de la propulsion », estime Espen Tandberg. Ce responsable des ventes et du service après-vente technique chez Rolls-Royce Marine Services à Kristinehamn, en Suède, a supervisé la révision planifiée des propulseurs, stabilisateurs et pods Mermaid™ qui a duré 17 jours en juin 2016.

La configuration de quatre pods fixés sur la coque demeure une exception dans l’univers de Rolls-Royce Marine.
Espen Tandberg, responsable des ventes et du service après-vente technique chez Rolls Royce Marine Services à Kristinehamn, en Suède

Mis en service en 2004 par la Cunard Line, le paquebot le plus cher de l’histoire de la navigation de croisière (800 millions de dollars US) a été baptisé par la reine Elisabeth II d’Angleterre. Il offre toutes les commodités habituelles et fastueuses : intérieurs somptueux, restauration et divertissements à gogo, un équipage aux petits soins. Quant à la navigation, elle est assurée par quatre propulseurs électriques de 260 tonnes (deux pods fixes et deux orientables ou azimutaux) consommant 21,5 MW chacun. L’ensemble de la puissance installée pourrait alimenter une ville de 300 000 habitants.

Les pods Mermaid de Rolls-Royce confèrent au QM2, dont le tonnage s’élève à 148 528 UMS, une manœuvrabilité de précision dans les ports et une vitesse de pointe de 30 nœuds (56 km/h) en mer. Quatre moteurs diesels et deux turbines à gaz produisent l’énergie qui, une fois convertie en électricité, sert à alimenter tout le navire.

Espen Tandberg de Rolls-Royce Marine Services.

Espen Tandberg de Rolls-Royce Marine Services.

De par leur aménagement à l’extérieur du navire, ces pods (qui remplacent l’ensemble hélice, moteur et gouvernail) libèrent l’espace normalement occupé par les arbres et autres systèmes de transmission, espace vite comblé naturellement par des équipements exclusifs supplémentaires.

Le système de propulsion à pods est si inédit qu’il risque de rester encore longtemps une référence en matière de construction navale. « Les pods Mermaid ont été progressivement perfectionnés dans les dix dernières années », reprend Espen Tandberg en soulignant que le partenariat de longue durée avec SKF a apporté de constantes petites modifications en termes de qualité et de conception malgré quelques défauts de jeunesse fort médiatisés. « La configuration de quatre pods fixés sur la coque demeure une exception dans l’univers de Rolls-Royce Marine. »

Les deux pods azimutaux pivotent sur 360°, conférant au navire une manœuvrabilité latérale sans pareille. Les deux pods fixes servent à la poussée. Tous les quatre sont équipés d’hélices asymétriques à pas fixe de 6 m de diamètre pour réduire le niveau sonore et vibratoire. À l’intérieur de chaque pod, on trouve un arbre et un stator, semblables à ce que l’on pourrait trouver sur un moteur électrique miniature, ainsi, naturellement, que des roulements (voir encadré).

Depuis son départ de son lieu de construction, les Chantiers de l’Atlantique à Saint-Nazaire, en France, en janvier 2014, le QM2 a subi plusieurs interventions prévues et imprévues de maintenance où tout à bord, des tapis aux meubles en passant par les machines, a été réparé, remplacé ou rénové. Les opérations de maintenance prévues, qui interviennent généralement à intervalle de trois ou quatre ans, sont préventives et minutieusement planifiées. « Ce sont comme les arrêts au stand des Formule 1, suggère Espen Tandberg. Aucune erreur n’est permise. Le navire doit être disponible à la date prévue. »

Le Queen Mary 2 en cale sèche chez Blohm & Voss à Hambourg, en Allemagne.

Le Queen Mary 2 en cale sèche chez Blohm & Voss à Hambourg, en Allemagne.

Un effort commun

Rolls-Royce Marine Services et SKF ont remodelé ensemble la configuration interne des roulements dans les pods du Queen Mary 2. « Nous n’avons cessé de perfectionner le système », souligne Torbjörn Holmqvist, ingénieur d’applications chez SKF. Selon lui, l’une des améliorations les plus décisives a été de reconcevoir le montage de roulements du côté opposé à l’entraînement (deux butées à rotule sur rouleaux appariées face à face). Une « rondelle d’arbre normale » leur a été ajouté. Celle-ci a, en substance, réuni les deux roulements. Autre perfectionnement important, le choix, pour les deux roulements, d’alliages d’acier non standard et de qualité supérieure en vue de prolonger considérablement leur durée de vie.

En juin 2016, le QM2 est arrivé pour son intervention de maintenance planifiée aux chantiers Blohm & Voss à Hambourg, en Allemagne. Il était prévu de remplacer le roulement CARB côté entraînement et les butées à rotule sur rouleaux côté opposé à l’entraînement dans les quatre pods. Une équipe de quatre ingénieurs de maintenance SKF avec, à sa tête, David Berndtsson, responsable de l’analyse des roulements et de l’entretien mécanique, a collaboré avec les représentants de Rolls-Royce pour remplacer les roulements. L’opération s’est déroulée sans encombres et s’est terminée largement dans les délais.

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