Qu'est-ce que le gréement d'un navire ? Un guide complet

Qu'est-ce que le gréement d'un navire ? La réponse directe

Gréement de navire est le système complet de mâts, d'espars, de cordes, de fils, de chaînes et d'accessoires mécaniques utilisés pour soutenir les mâts d'un navire et contrôler ses voiles ou son équipement de levage. Sur un voilier traditionnel, le gréement est ce qui rend possible la propulsion et la manipulation des voiles. Sur un navire commercial moderne, le terme s'étend à tout le matériel de levage, de manutention et d'amarrage monté sur le pont - collectivement appelé équipement de gréement marin .

Le gréement se divise en deux catégories fondamentales : gréement dormant , qui est fixe et soutient les mâts et les longerons contre le vent et les charges structurelles ; et gréement courant , qui est réglable et contrôle la position et la forme des voiles ou le mouvement de la cargaison. Cette distinction est la base de la compréhension du système de gréement de tout navire, qu'il s'agisse d'un galion à gréement carré du XVIe siècle ou d'un yacht de course moderne et performant.

Sur un grand voilier à gréement carré de l'Age of Sail, la longueur totale du cordage du gréement courant à elle seule pouvait dépasser 40 km (25 milles) , avec des centaines de lignes individuelles remplissant chacune une fonction définie. Sur un porte-conteneurs contemporain, l'équipement de gréement marin - derricks, élingues en câble métallique, manilles et grues de pont - doit gérer en toute sécurité des ascenseurs de cargaison dépassant régulièrement 50 tonnes par cycle de levage . Les principes d'ingénierie derrière les deux sont les mêmes : transmission contrôlée de la force via des éléments flexibles tendus et des dispositifs d'avantages mécaniques.

Gréement dormant : le système de support structurel

Le gréement dormant comprend toutes les lignes et câbles fixes qui maintiennent les mâts, beauprés et autres espars en position. Il est tendu en permanence et ne bouge pas en fonctionnement normal. Sur un voilier, le gréement dormant doit résister à la fois aux charges de compression transmises par le mât et aux forces latérales et longitudinales générées par le vent agissant sur les voiles, ce qui peut produire sur une grande goélette ou un grand voilier. charges de compression du mât supérieures à 20 tonnes .

Séjours

Séjours are fore-and-aft running wires or ropes that prevent the mast from falling backward (backstays) or forward (forestays). The étai s'étend de la tête de mât à la proue ou au bout-dehors et constitue généralement la pièce de gréement dormant la plus lourdement chargée sur un navire gréé avant et arrière, car elle supporte la tension de la voile d'avant en plus des charges de support du mât. Sur les voiliers de course au large, des diamètres de câbles d'étai de Acier inoxydable de 14 à 19 mm sont courants pour les mâts de 18 à 25 m. Le pataras s'étend de la tête de mât à la poupe et peut être réglable sur les navires performants pour contrôler la courbure du mât et l'affaissement de l'étai.

Linceuls

Linceuls run from the masthead (or intermediate points) down to chainplates at the vessel's sides, preventing lateral mast movement. They are the primary lateral support for the rig. Most modern sailing yachts use multiple sets of shrouds: haubans inférieurs (d'une barre de flèche inférieure jusqu'aux cadènes), haubans intermédiaires (le cas échéant), et haubans (de la tête de mât aux cadènes). Les barres de flèche s'étendent latéralement à partir du mât pour augmenter l'angle entre le hauban et le mât, améliorant ainsi la géométrie du support latéral : un angle de flèche plus large signifie moins de tension requise dans le hauban pour la même rigidité latérale.

Bobstays et gréement de beaupré

Sur les navires équipés d'un bout-dehors - un longeron dépassant de la proue - le bobstay s'étend de l'extrémité du bout-dehors jusqu'au coupe-eau ou à l'étrave qui s'ajuste à la ligne de flottaison, contrant la traction vers le haut de l'étai. Sans le bobstay, la tension de l'étai plierait le bout-dehors vers le haut et provoquerait finalement une défaillance structurelle. Les haubans de bout-dehors s'étendent latéralement vers les côtés de la coque pour empêcher toute déviation latérale.

Deadeyes, tendeurs et ridoirs

Le gréement dormant doit être réglable pour la tension initiale et la retension périodique à mesure que le câble s'étire sous la charge. Navires historiques utilisés yeux morts — des disques en bois ou en fer percés de trous dans lesquels les longes étaient enfilées selon un agencement de type bloc et palan afin d'obtenir un avantage mécanique pour la tension. Utilisation de navires modernes ridoirs (ridoirs) , dispositifs mécaniques filetés qui permettent un réglage précis de la tension. Les ridoirs en acier inoxydable de qualité marine pour un yacht de croisière de 40 pieds sont généralement évalués à charges de rupture de 6 000 à 12 000 kg en fonction du diamètre du fil qu'ils servent.

Gréement courant : lignes de contrôle qui déplacent les voiles

Le gréement courant englobe toutes les lignes qui sont ajustées pendant la navigation : drisses, écoutes, croisillons, élévateurs de tête, hale-bas, Cunninghams, hale-bas et lignes de ris. Contrairement au gréement dormant, le gréement courant traverse des poulies, des embrayages et des treuils et est sujet à la fois à la fatigue en flexion et à l'usure abrasive aux points de friction.

Drisses

Drisses (from "haul yards") are the lines used to hoist and lower sails along the mast or stay. On a modern sloop, primary halyards include the drisse principale (hisser la grand-voile), le drisse de foc ou de génois , et le drisse de spi . Sur un grand voilier à gréement carré, des drisses distinctes desservent chaque vergue de chaque mât, ce qui donne lieu à des dizaines de drisses individuelles. Utilisation de drisses de performance sur les yachts de course fibres à haut module telles que Dyneema (UHMWPE) ou Vectran , qui offrent des résistances à la rupture supérieures à 10 000 kg pour un diamètre de 10 mm tout en s'étirant de moins de 1 % sous les charges de travail, ce qui est essentiel pour maintenir la forme de la voile.

Feuilles

Feuilles control the angle of the sail to the wind — they are attached to the clew (lower aft corner) of a sail and run aft to winches or cleats. The écoute de grand-voile contrôle l'angle de la bôme et de la grand-voile ; écoutes de foc contrôler la voile d'avant. Sur les voiliers de course au large, les treuils d'écoute de foc peuvent devoir gérer des charges de 3 000 à 5 000 kg de tension de ligne par vent fort, c'est pourquoi les yachts de course modernes utilisent des winchs self-tailing à deux vitesses ou électriques.

Appareils orthodontiques, ascenseurs et autres lignes de contrôle

Sur des navires à gréement carré, appareil dentaire contrôlez l'angle horizontal des vergues, permettant aux voiles d'être réglées dans la direction du vent - le principal moyen de diriger la direction du vent sur un gréement carré. Remontées mécaniques Soutenez l'extrémité extérieure de la bôme pour l'empêcher de tomber lorsque la grand-voile est abaissée. Le hale-bas (sangle de coup de pied) applique une force vers le bas sur la bôme pour contrôler la tension de la chute et la torsion de la voile. Le cunningham tend le guindant de la grand-voile, faisant avancer le tirant d'eau par vent fort.

Équipement de gréage marin : matériel qui fait fonctionner le système

L'équipement de gréement marin fait référence aux composants mécaniques (blocs, manilles, taquets, treuils, sertissages et bornes) qui forment les nœuds du système de gréement. La qualité et les spécifications correctes de ce matériel sont aussi importantes que le câble ou le fil lui-même ; une seule manille sous-estimée ou une borne mal sertie est le point de défaillance le plus courant du gréement.

Blocs (poulies)

Les blocs sont les poulies d'un système de gréement. Ils redirigent les lignes et, dans les accords multi-achats, offrent un avantage mécanique pour réduire la force requise pour contrôler les grandes voiles ou soulever de lourdes charges. Les blocs marins sont classés selon leur charge de travail maximale (MWL) et le diamètre de la poulie, qui doit être approprié au diamètre du câble qui la traverse — un rapport diamètre poulie-câble d'au moins 8:1 est recommandé pour corde polyester tresse sur tresse pour éviter une fatigue interne accélérée. Les blocs de course hautes performances utilisent des réas en céramique ou en fibre de carbone fonctionnant sur des roulements à billes de précision pour minimiser les pertes par frottement à moins de 3 %.

Manilles

Manilles are U-shaped metal connectors with a threaded or pin closure, used to connect rigging components. They are among the most critical fittings in any rigging system. Common types in marine rigging include:

• Manilles lyres (ancres) — corps rond pour chargement multidirectionnel ; utilisé aux points d'émerillon et aux chaînes d'ancrage
• Manilles D (dee) — corps étroit pour charges en ligne ; utilisé dans les attaches de bloc et les connexions d'amure de voile
• Mousquetons — mécanisme de dégagement rapide déclenché par une ligne de traction ; critique pour le largage de la drisse et de l'écoute du spi sous charge
• Manilles torsadées — corps pivoté de 90° par rapport à l'épingle, permettant aux sangles plates de pendre correctement sans torsion

Les manilles marines sont fabriquées pour OIN 2415 ou des normes équivalentes. Les limites de charge de travail (WLL) sont estampillées sur la proue et un facteur de sécurité standard de 5:1 (charge de rupture jusqu'à WLL) est appliqué dans les applications de gréement marin. Une manille lyre de 13 mm avec une CMU de 2 000 kg a donc une charge de rupture minimale de 10 000 kg.

Treuils

Treuils provide mechanical advantage for handling high-load sheets and halyards. Marine winches are rated by a rapport de puissance — le rapport entre la tension de la ligne de sortie et la force d'entrée — qui varie selon la position de l'engrenage. Un treuil de yacht self-tailing typique à deux vitesses offre un rapport de puissance de 8:1 en vitesse basse et 40:1 en vitesse haute , permettant à un membre d'équipage de régler une voile d'avant lourdement chargée. Les treuils électriques et hydrauliques sur les grands yachts et les navires commerciaux étendent encore cette capacité, avec des treuils primaires électriques sur les superyachts généralement conçus pour des charges continues de 2 000 à 5 000 kg de tension de la feuille.

Terminaux de câbles métalliques et raccords à sertir

La terminaison du câble métallique – où il se connecte à un tendeur, une cadène ou un raccord de tête de mât – est le point le plus concentré de contraintes dans le gréement dormant. Bornes serties utiliser une presse hydraulique pour former à froid un raccord en acier inoxydable ou en alliage Nitronic 50 directement sur le fil, produisant un joint d'une résistance de 90 à 100 % de la charge de rupture nominale du fil lorsqu'il est correctement exécuté. Des bornes mal serties (application inégale des matrices, appariement incorrect des matériaux) sont la principale cause de défaillances des gréements dormants. Les alternatives incluent des terminaux mécaniques (Sta-Lok, Norseman) qui peuvent être assemblés sur le terrain et des gréements à tiges avec des raccords d'extrémité filetés.

Équipement de gréement pour navires commerciaux et cargo

Sur les navires commerciaux modernes — porte-conteneurs, vraquiers, cargos généraux et navires de ravitaillement offshore — le terme « équipement de gréement de navire " fait principalement référence au matériel de manutention et d'amarrage plutôt qu'au contrôle des voiles. Cet équipement doit être conforme aux règles de sécurité maritime, notamment SOLAS (Sécurité de la vie humaine en mer) , Convention 152 de l'OIT et les réglementations de l'État du pavillon régissant les charges de travail sûres et les intervalles d'inspection.

Derricks et grues de pont

Les derricks des navires sont des systèmes de levage basés sur des flèches qui utilisent des élévateurs, des haubans et des glissières de chargement – eux-mêmes une forme de gréement courant – pour positionner et abaisser la cargaison. Les plates-formes derrick traditionnelles achetées par le syndicat peuvent gérer des charges de 5 à 15 tonnes en utilisant deux flèches travaillant en coordination. Les grues de pont modernes ont largement remplacé les derricks sur les nouvelles constructions, avec des grues hydrauliques à flèche articulée conçues pour Ascenseurs de 5 à 100 tonnes désormais standard sur les cargos généraux et les navires offshore.

Élingues en câble métallique et élingues en chaîne

Les élingues en câble métallique et les élingues en chaîne constituent le lien essentiel entre le crochet de la grue et la cargaison. Leur charge de travail sûre (SWL) dépend de la qualité du câble métallique ou de la chaîne, du nombre de brins et de l'angle de l'élingue. Le tableau ci-dessous montre comment l'angle de l'élingue affecte considérablement la SWL efficace d'une élingue à deux brins :

Équipement d'amarrage

Les lignes d'amarrage - aussières - et leur matériel de pont associé (bollards, chaumards, cabestans et treuils d'amarrage) constituent un sous-ensemble essentiel de l'équipement de gréement des navires. Un grand porte-conteneurs utilise généralement 6 à 10 amarres avec des forces de rupture individuelles de 100 à 200 tonnes . Les cordes d'amarrage synthétiques modernes en polyester, polypropylène ou HMPE à haut module (par exemple, Dyneema) ont remplacé les cordes traditionnelles en manille et en sisal dans le transport maritime commercial ; Les amarres HMPE offrent une résistance à la rupture 5 à 7 fois plus grand qu'un câble en acier de diamètre équivalent à une fraction du poids, réduisant considérablement les risques de manipulation pour l'équipage de pont.

Matériaux de gréement : comparaison des câbles métalliques, des fibres synthétiques et des gréements à tiges

Le choix du matériau de gréement a des conséquences importantes sur la résistance, l'étirement, le poids, la durée de vie, la charge de maintenance et le coût. Les trois principaux matériaux utilisés dans le gréement marin moderne sont le câble métallique en acier inoxydable, la fibre synthétique à haut module et la tige en acier inoxydable ou en titane.

Pour les yachts de croisière hauturière, Le fil d'acier inoxydable 1×19 reste le matériau dominant du gréement dormant en raison de sa combinaison de comportement à la fatigue prévisible, de réparabilité en mer et de la grande disponibilité d'équipements de sertissage et de terminaux de rechange dans les ports internationaux. Pour la course au large, les cannes Dyneema et composites en fibre de carbone offrent un gain de poids de plus de 30 à 50 % par rapport au fil inoxydable, ce qui se traduit directement par un moment d'inclinaison réduit et une stabilité améliorée — à un coût nettement plus élevé et avec des exigences d'inspection plus rigoureuses.

Types de gréements : comment le gréement diffère selon les types de navires

La disposition et la complexité du gréement d'un navire sont déterminées par son type de gréement. Chaque type de gréement historique et moderne possède une disposition caractéristique du gréement dormant et courant qui reflète un équilibre spécifique entre les performances de navigation, les exigences de l'équipage et la tenue en mer.

Intervalles d’inspection, d’entretien et de remplacement des gréements

La rupture d’un gréement en mer est un événement qui met en danger la sécurité des personnes. Un démâtage – où une défaillance du gréement dormant provoque la chute du mât – peut blesser l'équipage, endommager la coque et laisser un navire immobile en haute mer. La majorité des pannes de gréement peuvent être évitées grâce à une inspection systématique concentré sur les zones de concentration de contraintes la plus élevée : terminaux, raccords à sertir, cadènes et connexions en tête de mât.

Liste de contrôle d’inspection du gréement dormant

1. Bornes serties — recherchez des fissures au point d'entrée du fil (le site d'initiation de défaillance le plus courant), des produits de corrosion suintant de l'intérieur du sertissage et toute séparation visible entre le fil et le corps du raccord.
2. État du câble métallique — passer un chiffon le long du fil ; des fils cassés (« hameçons ») attraperont le tissu et indiqueront une fatigue interne ; recherchez des plis, des cages d'oiseaux ou des piqûres de corrosion
3. Tendeurs et ridoirs — vérifiez s'il y a des fissures au niveau de la racine et du corps du filetage, vérifiez que les bascules se déplacent librement (les bascules grippées empêchent l'alignement angulaire et provoquent une contrainte de flexion au niveau de la borne) et confirmez que les goupilles fendues ou les fils de verrouillage sont intacts.
4. Cadènes — inspecter le joint du pont pour détecter toute infiltration d'eau (ce qui accélère la corrosion cachée de la plaque située sous le pont) et vérifier la connexion structurelle avec le cadre de la coque pour déceler des fissures ou des mouvements.
5. En-tête — utiliser des jumelles depuis le pont ou, idéalement, depuis une montée sur mât pour inspecter les réas de tête de mât, les sorties de drisse, le câblage des instruments à vent et les points de fixation des haubans et de l'étai

Intervalles de remplacement recommandés

La plupart des sociétés de classification et des professionnels du gréement recommandent les intervalles suivants comme base de référence – un remplacement précoce étant justifié par des signes de corrosion, de fissuration par fatigue ou des antécédents de navigation de tempête :

• Gréement dormant en fil inoxydable 1 × 19 — remplacer chaque 10 ans ou après tout renversement ou événement de charge extrême, quelle que soit la condition visuelle
• Gréement à tige — remplacer chaque 15 ans ; inspecter les terminaux chaque année avec des tests de ressuage si le navire effectue régulièrement des passages en mer
• Gréement dormant en fibre synthétique (Dyneema) — remplacer chaque 5 à 7 ans en raison de la dégradation par les UV ; inspection annuelle pour l'abrasion et le fluage
• Gréement courant (tresse polyester) — inspecter annuellement; durée de vie typique 5 à 8 ans en fonction de la fréquence d'utilisation et de l'exposition aux UV
• Élingues en câble métallique pour navires commerciaux — inspecter avant chaque levage selon LOLER / ASME B30.9 ; retirer du service selon des critères de rejet (par exemple, plus de 4 fils cassés sur une longueur de pas selon ISO 4309)