Chaine de propulsion

Mode de propulsion

Le bateau est propulsé 2 moteurs électriques de type synchrone « brushless » d’une puissance nominale de 15 kW chacun. Les moteurs sont placés dans un cylindre sous marin étanche(1). Cet ensemble, disponible « sur étagère », est fourni par la société ALT.EN (Alternatives Energies), ce qui a permis de disposer d’une technologie largement éprouvée, puisqu’elle équipe déjà d’autres navires en France (Paris, La Rochelle…). Ce système permet aussi de disposer de pièces de rechanges très rapidement (en plus des stocks prévus par les services techniques de la ville de Marseille).

Propulseurs électriques azimutaux du Ferry Boat
Ferry Boat azimuth electrical propulsors

Les moteurs entraînent une hélice tripale à haut rendement(2), directement accouplée à l’arbre de transmission qui sort de l’embase sous-marine.

Les moteurs  sont alimentés en courant alternatif triphasé 380V (rendement élevé) par un câble électrique qui remonte dans un tube caréné (3) et (4). La partie haute du tube (4) pivote dans un support mécano-soudé (6) solidaire du bateau.

En partie haute, un moteur électrique (8) permet, par une transmission par courroie (9), d’assurer les mouvements de rotation.

Ces embases sont relevables et aisément accessibles du pont, afin d’en faciliter l’entretien. Une exigence de la mairie de Marseille, destinée à réduire les temps d’immobilisation du navire, et les coûts d’entretien (plus besoin de caréner pour accéder aux moteurs et aux appendices externes).

Hélice et cadre des propulseurs azimutaux électriques du Ferry Boat
Azimuth electrical poddede thrusters propeller and fixation frame

L’ensemble propulsif permet de déplacer le bateau à une vitesse de pointe de 7 nœuds (13 km/h). La vitesse d’exploitation est de 4 nœuds.

Orientation des moteurs

Des propulseurs azimutaux ou « pods pivotants », comme sur les puissants remorqueurs…

Le Ferry Boat a pour fonction d’assurer la liaison transversale entre les deux rives du Vieux Port, entre le Quai de la mairie, et le quai de Rive Neuve. Mais ce « passeur » ne dispose pas, sur ses deux accès aux quais, d’un chenal suffisant pour se retourner, pris entre des pannes installées de longue date, très serrées, et qui accueillent des navires toujours plus longs. Le navire est donc prévu, comme ses prédécesseurs, pour fonctionner dans les deux sens, sans aucun retournement. Il ne possède donc ni proue, ni poupe, une caractéristique navale nommée « amphidromie ».

Moteurs réversibles / Navire amphidrome
Reversible pods

Cett solution technique de propulsion a été retenue par les société Alternatives Energies et Mayday électronique pour propulser le nouveau Ferry Boat électro-solaire. Elle s’inspire directement des puissants remorqueurs, qui peuvent très rapidement orienter ou inverser la poussée de leurs moteurs : Des embases  pivotantes immergées peuvent pivoter sur 360 degrés pour aligner le flux des hélices dans la direction souhaitée :

Exemples de propulseurs azimutaux sur les puissants remorqueurs
Examples of tugs azimuting podded propulsors

Cette technologie, très réactive, permet donc aussi au Ferry Boat de réorienter très rapidement ses hélices pour inverser la poussée. Cette capacité permet de minimiser les temps d’arrêts à chaque escale, optimisant ainsi le nombre de rotations par jour. Une fois les moteurs bien ré-alignés dans le nouveau sens de marche, pour éviter les traînées parasites qui pourraient augmenter la résistance à l’avancement, la traversée peut reprendre sans autre manœuvre vers l’autre rive.

Giration programmable

Ce système de « pods directeurs » élimine les traditionnels safrans (gouvernail). Cette nouvelle technologie ouvre aussi un nouveau champ de possibilités : Il devient possible, pour satisfaire les pilotes et faciliter leur prise en main, de  programmer entièrement les mouvements des deux propulseurs selon différentes configurations. Différents modes de pilotage ont été envisagés, comme mettre les pods en opposition à la giration, ou les faire fonctionner en parallèle par exemple. Après essais à la mise en service, les pilotes ont retenu, pour manœuvrer le bateau, la solution consistant à orienter progressivement les deux propulseurs en opposition. Ce type de programmation des mouvements des moteurs leur semblait la plus efficace.

Giration avec propulseurs azimutaux en opposition
Curved path with pods in opposition

En cas de nécessité, les deux propulseurs azimutaux peuvent aussi être placés en inversion complète, permettant de faire tourner le navire sur son axe.

Ferry Boat giration axiale
Pods fully opposed for axial rotation

Système anti-dérive

Le Vieux Port est un plan d’eau particulièrement bien abrité des forts vents du large, que l’on rencontre dès la sortie du bassin. Mais des rafales de vent locales possibles ont amené les sociétés Alternative Energie et Mayday électronique, à mettre au point un système original de contrôle de la dérive. Un simple curseur, installé sur le poste de pilotage, permet de régler l’orientation des propulseurs, en les alignant parallèlement, selon un angle fixe. Il devient alors possible de compenser avec rapidité  l’action de ces vents traversiers sur la surface exposée au vent du Ferry Boat (fardage).

Pods orientés pour l’anti-dérive (lutte contre les vents traversiers)
Pods anti-drifting orientation

Dans cette configuration, la puissance de chaque moteur reste ajustable et permet de faire tourner le navire.

L’ancien Ferry Boat (le « César ») ne disposait pas d’un tel système de compensation, et ne pouvait rien faire pour lutter contre les rafales de vent latéraux. Cette technologie innovante, en revanche, largement éprouvée sur les grands remorqueurs, est une réponse simple et pratique aux nouvelles exigences de légèreté imposées par la propulsion électrique écologique. Elle représente une aide nouvelle et précieuse pour les pilotes. Personnalisable selon leurs désirs, elle permet d’assurer plus de réactivité, donc plus de sécurité en navigation, et d’augmenter sensiblement la plage d’utilisation du Ferry Boat, c’est à dire d’élargir ses « conditions limites d’exploitation ».

Commande du système anti-dérive du Ferry Boat de Marseille
Marseille Ferry Boat anti-drifting system

Ces nouveaux outils augmentent donc énormément la manœuvrabilité du navire, qui peut presque tout faire. Ils réclament en contrepartie, un pilotage plus attentif et actif. Cette transition technologique, voulue par la mairie de Marseille, avait pour objectifs de rendre le navire plus écologique, et d’améliorer le service public en élargissant très largement les horaires d’ouverture du Ferry Boat. Grâce à ces technologies, le nouveau Ferry Boat électro solaire a parfaitement répondu à ces exigences, puisqu’il n’émet plus aucun rejet dans le Vieux Port, et peut réellement fonctionner plus de 18 heures par jour.

Les pilotes ont tous suivi une formation spécifique, d’ailleurs inclue dans le budget général affecté à la construction du navire, afin de se familiariser avec ce nouveau matériel bien plus écologique et performant que par le passé.

L’électronique de contrôle

Un variateur électronique (un par moteur) assure le contrôle de la vitesse de rotation avec une excellente précision, en marche avant comme en marche arrière. Le contrôle est effectué par un résolveur intégré au moteur.

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