L’architecte naval
Un architecte naval à qui on demande de concevoir un navire peut recevoir ses instructions sous une forme allant d’exigences aussi simples que « un pétrolier devant transporter 100 000 tonnes de port en lourd à 15 nœuds » à une spécification entièrement détaillée d’exigences planifiées avec précision. On lui demande généralement de préparer la conception d’un navire qui doit transporter un certain poids de cargaison (ou un certain nombre de passagers) à une vitesse spécifiée, avec une référence particulière aux exigences commerciales ; les cargaisons à haute densité, comme les machines, nécessitent peu de capacité de cale, tandis que l’inverse est vrai pour les cargaisons à faible densité, comme les céréales.
Le port en lourd est défini comme le poids de la cargaison plus le carburant et les réserves consommables, et le poids léger comme le poids de la coque, y compris les machines et les équipements. Le concepteur doit choisir des dimensions telles que le déplacement du navire soit égal à la somme des tonnages du port en lourd et du poids léger. La finesse de la coque doit être adaptée à la vitesse. Le tirant d’eau – qui est régi par les règles du franc-bord – permet de déterminer la profondeur en première approximation.
Après avoir sélectionné des valeurs provisoires de longueur, largeur, profondeur, tirant d’eau et déplacement, le concepteur doit réaliser un équilibre des poids. Il doit également choisir un équilibre des moments car les centres de gravité dans les directions longitudinale et verticale doivent assurer une assiette et une stabilité satisfaisantes. En outre, il doit estimer la puissance de l’arbre requise pour la vitesse spécifiée, ce qui détermine le poids des machines. La solidité de la coque doit être suffisante pour le service prévu ; des scantlings détaillés (dimensions du cadre et épaisseur des plaques) peuvent être obtenus dans les règles de la société de classification. Ces scantlings déterminent le poids requis de l’acier de la coque.
Le navire doit posséder des caractéristiques de pilotage satisfaisantes et être exempt de vibrations gênantes, et il doit satisfaire aux exigences nombreuses et variées des règlements internationaux. Possédant une apparence attrayante, le navire doit avoir le tonnage minimum net enregistré, le facteur sur lequel les droits de port et autres droits sont basés. (La jauge brute représente le volume de tous les espaces fermés au-dessus du fond intérieur. Le tonnage net est le tonnage brut moins certains espaces déductibles qui ne produisent pas de revenus. La jauge nette peut donc être considérée comme une mesure de la capacité de gain du navire, d’où son utilisation comme base pour les redevances portuaires et d’amarrage). Les navires à passagers doivent satisfaire à une norme de subdivision des cloisons qui garantira une stabilité adéquate dans des conditions spécifiées si la coque est percée accidentellement, comme par une collision.
Le compromis joue un rôle considérable dans la production d’une conception satisfaisante. Un architecte naval doit être un maître des approximations. Si la conception requise ressemble étroitement à celle d’un navire déjà construit pour lequel des informations complètes sont disponibles, le concepteur peut calculer les effets des différences entre ce navire et le navire projeté. Si, par contre, cette information n’est pas disponible, il doit d’abord produire des coefficients basés sur l’expérience et, après les avoir affinés, vérifier les résultats par le calcul.