RAMSSES : démonstrateur coque composite passe tests d'impact, résilience confirmée

Les partenaires du projet RAMSSES (Realisation and Demonstration of Advanced Material Solutions for Sustainable and Efficient Ships) travaillent à démontrer un navire composite pesant 40 % de moins qu'un équivalent en acier, offrant une réduction considérable de la consommation de carburant et des émissions.

Dirigé par Damen Schelde Naval Shipbuilding (DSNS, Gorinchem, Pays-Bas) et Damen Gorinchem (DSGo), en coopération avec InfraCore Co. (Rotterdam, Pays-Bas), Evonik (Essen, Allemagne), Airborne UK et TNO (Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée), une section de coque composite de six mètres de haut a été dévoilée en juillet 2020, après trois ans de développement. Intitulée « Custom Made Hull for Offshore Vessel », c'est l'un des 13 démonstrateurs construits dans le projet RAMSSES.

L'originalité de ce démonstrateur est que tout le cycle — de la conception produit, développement de résine neuve, architectures de fibres alternatives, solutions d'assemblage novatrices, mise à l'échelle de la technologie d'infusion, validation de grandes structures composites et conception basée sur les risques — est développé et testé sous l'égide de la société de classification maritime Bureau Veritas (BV). En outre, les partenaires ont été pionniers dans la capacité d'infuser des stratifiés épais jusqu'à six mètres de hauteur représentant des structures de coque de navire à l'échelle réelle.

Comme décrit dans l'article de CW de décembre 2019 « Lever les obstacles à l'allègement des navires par les composites », et dans les communiqués de DSNS, il existe actuellement une absence de lignes directrices approuvées pour les navires composites. Les réglementations ne couvrent que les navires jusqu'à 500 tonnes — environ 25 mètres de long. RAMSSES vise à combler ce vide en transposant la technologie composite à la conception, production et commercialisation de navires composites jusqu'à 85 mètres en conformité totale avec les règlements SOLAS (Safety of Life at Sea) et de classe.

Cela se fera en validant le processus de production de grandes structures composites avec amélioration économique et indicateurs de performance clés pour la résistance au feu, aux chocs et la robustesse structurelle. De plus, l'assemblage chez DSNS a démontré la faisabilité de construire des navires composites dans des chantiers traditionnellement dédiés à l'acier.

Désormais, des tests d'impact sur le démonstrateur RAMSSES chez DSNS à Vlissingen, Pays-Bas, prouvent la résilience des composites aux environnements marins sévères. De multiples tests d'impact dépassant les charges d'atterrissage d'urgence d'hélicoptère ont été démontrés sur la coque et le pont d'hélicoptère composites.

Cette section du projet RAMSSES est menée par DSNS et Damen Shipyards Gorinchem, qui ont développé la conception de base. L'ingénierie a été réalisée par Airborne UK et InfraCore Co., qui ont apporté leur expertise en composites. Evonik a développé la résine pour l'infusion des composites. Après assemblage, TNO effectuera des essais à grande échelle pour la validation de la conception, la gestion de la qualité et la performance structurelle. Bureau Veritas a fourni conseil et avis pour une voie d'approbation intelligente.

Le processus d'approbation a été développé en étroite coopération avec les Instituts de recherche de Suède (RISE), la Fondation néerlandaise de technologie maritime et Bureau Veritas. Un test Hazld (identification des dangers) a déjà été réalisé par RISE et Bureau Veritas pour adresser tous les risques d'incendie.

« Le travail que nous faisons ici est important pour l'avenir du transport maritime. La durabilité est un axe majeur de l'industrie actuellement et la construction navale ne fait pas exception », déclare Marcel Elenbaas, ingénieur senior au Research & Technology Support DSNS. « L'utilisation de composites pour des navires plus grands a des conséquences significatives sur l'ensemble de la conception du navire. S'il est plus léger, un navire utilise moins de carburant et produit moins d'émissions. Il nécessite aussi des moteurs plus petits, ce qui libère de l'espace pour des systèmes additionnels, rendant la plateforme plus polyvalente. Et bien sûr, les composites nécessitent considérablement moins de maintenance qu'un navire en acier. Avec RAMSSES, nous avons l'opportunité de démontrer l'efficacité et la viabilité de la construction navale composite à grande échelle. »

Le projet RAMSSES a reçu un financement du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne sous accord de subvention n° 723246. Les autres démonstrateurs du projet incluent des composants innovants et systèmes légers modulaires, équipements maritimes, application d'aciers haute performance dans structures de coque porteuses, intégration de matériaux composites dans diverses structures pour réparation globale.