ascenseur à bateau

Sur le canal de la Marne au Rhin, d'importantes dénivellations existent , nécessitant de nombreuses écluses très rapprochées. Pour franchir l'une de ces dénivellations, un ascenseur à bateau a même été construit dont voici le principe de fonctionnement :

Principe de fonctionnement

Si le bac se déplaçait verticalement (en le tirant avec des treuils par exemple), comme un ascenseur, la force à exercer serait très importante et plus la force nécessaire pour déplacer le bac est grande, plus l'installation mécanique et électrique devra être importante. Il est donc préférable de diminuer le plus possible la force nécessaire pour déplacer le bac. Le plan incliné permet de déplacer le bac plus facilement sur des rails mais la distance est plus importante et dépend de l'angle d'inclinaison.

Le contrepoids

Le fait de faire passer les câbles sur une poulie ne change pas la force nécessaire. On attache aux câbles une masse identique à celle du bac. Le bac et les contrepoids ont la même masse, le système est en équilibre. Pour faire monter ou descendre le bac, il suffit de faire tourner les tambours. Lorsqu'un bateau entre dans le bac, le bac a toujours la même masse : c'est le principe d'Archimède qui explique ce phénomène. L'eau ne déborde pas du bac lorsqu'un bateau y entre mais le volume déplacé va s'étendre sur la superficie du canal.

Et voici le reportage photographique réalisé par Marie Rose :

Un bateau entre dans l'écluse

Les poulies d'enroulement des câbles

Le bac qui contient les bateaux

le bac descend le plan incliné, guidé par des rails et retenu par les câbles.

en bas du plan incliné portant les rails de guidage, la partie basse du canal.

Le bateau est arrivé au bas du plan incliné et va partir vers la partie basse du canal. Bien sûr, l'ascenseur à bateau sert en sens inverse aussi : les bateaux peuvent remonter vers le plan supérieur du canal.

C'est un bel exemple qui montre comment une technologie se fonde sur des principes simples de physique ( principes énoncés dans l'introduction de ce petit exposé et soulignés) pour résoudre les problèmes des hommes.

Quelques nombres produits par Wikipédia:

Dimensions de l’ouvrage

rampes en béton armé avec rails en acier permettant un déplacement horizontal de 108,6 mètres sur une dénivellation de 44,50 mètres (soit une pente de 41 % et un angle de 22°) ;
bac en acier de 41,50 m de long, 5,50 m de large et 3,20 m de profondeur (soit 730 m³ de contenance), chariot en acier, qui donne un poids total de 900 tonnes. Il a une vitesse de 0,60 m/s (2,2 km/h) ;
quatre portes levantes (deux pour le bac et une pour chaque bief) ;
deux contrepoids sur chariots guidés en béton de 450 tonnes chacun. Chaque contrepoids est raccordé au bac par 14 câbles d’acier de 27 millimètres de diamètre ;
dans la salle des machines, deux treuils entraînés chacun par un moteur électrique de 90 kW assurent la manœuvre et n’ont que le frottement et l’Inertie à vaincre pour déplacer la charge ;
un groupe électrogène permet de garantir le fonctionnement du plan incliné en cas de longue coupure de l’alimentation en électricité.

Depuis l’origine, deux bacs sont prévus pour le transport des péniches mais, avec le déclin du transport fluvial, un seul fut construit et mis en fonction. De nos jours, il est utilisé essentiellement pour le transport des bateaux de plaisance.