Catastrophe maritime : le naufrage du Titanic

Le R.M.S Titanic propriété de la White Star Line construit dans les chantiers à Belfast mesure 269 mètres de long, 28 m au maître-bau, 10,54 m de tirant d'eau (hauteur d'eau sous la ligne de flottaison), 45 m de tirant d'air (hauteur au-dessus de la ligne de flottaison) ; dans sa partie basse (œuvres vives) 2.000 plaques d'acier d'un pouce (2,54 centimètres) d'épaisseur assemblées par trois millions de rivets ! Le navire d'un déplacement de 52.500 tonnes qui comprend 11 ponts et transporte 1.324 passagers, 889 membres d'équipage, est propulsé par trois hélices en bronze actionnées par deux machines entraînées par vingt-neuf chaudières pour une consommation d'environ 650 tonnes/jour de charbon.

Les qualités et la sûreté de navigation d'un navire repose sur : sa flottabilité (volume et étanchéité de la coque) - sa stabilité (centre de gravité, quille, quilles anti-roulis plans anti-dérives) - l’insubmersibilité (compartiments étanches) - la manœuvrabilité (hélices, gouvernail, profil de carène, puissance) - la timonerie - la TSF (communications et homing) - les dispositifs d'alarmes (incendie, voie d'eau).

Un flotteur posé à la surface de l'eau subit deux forces, une poussée verticale dirigée vers le bas (pesanteur), une autre dirigée vers le haut (poussée d'Archimède). Lorsque le centre de gravité (G) et le point de la poussée (P) d'Archimède coïncident (axes verticaux s'opposant), le flotteur est stable, si la navire gîte, les points « G » et « P » s'éloignent et le nouveau centre ou point M (métacentre) se déplace. Lorsque le métacentre est au-dessous de « G » ou au-dessus de « P », le navire est instable (« effet de levier ») avec risque de chavirage.

Les appuis dus à la pression hydrostatique sont répartis sur toute la longueur de la coque. A 5 m de profondeur, par exemple, l'eau exerce une pression de 5 tonnes par m^2. ! Seule la structure interne de la coque s'oppose aux déformations. La coque qui s'étend de l'étrave (proue) à l'étambot (poupe) porte le gouvernail et les hélices. Les membrures fixées transversalement sur la quille donnent sa forme à la carène et s'élèvent au niveau des barrots de pont pour former la « muraille » (flanc). Le pont fait office de « couvercle » et les entreponts et les cloisons transversales contribuent à renforcer la coque et à la diviser en plusieurs compartiments. La plupart des navires ont une cale à double fond, partie la plus susceptible avec l'étrave d'entrer en collision avec un objet flottant ou de talonner un haut-fond.

En conditions normales d’exploitation, les efforts subis sont répartis entre les bordés de pont, de fond, et les murailles. Cependant, l’égalité des forces (poids et poussée) en un point donné de la coque n’est jamais parfaite (assemblage) ni constante (chargement, conditions de mer, échouage, radoub, répartition des charges). L’avant reçoit les ancres (31 tonnes), leurs chaines (195 tonnes) et les guindeaux (treuils), l’arrière trois hélices (98 tonnes), les arbres porte-hélice (118 tonnes) et le safran (100 tonnes) ; le centre est occupé par six chaufferies (2.600 tonnes) et 12 soutes contenant 8.000 tonnes de charbon (les cendres sont jetées à la mer par un sas). Ces différences de répartitions des masses et des poussées engendrent des contraintes sur la coque et la structure. Si l'acier permet d'équilibrer les efforts dans les éléments fléchis (poutres, plancher, fond) et dans les parties comprimées, au-delà d'une certaine limite (élasticité) survient une déformation irréversible, voire la rupture. Les plaques en acier carboné du Titanic ont été assemblées bord à bord et maintenues par la pose de rivets à chaud. En se refroidissant, ceux-ci se contractent et compriment fortement les tôles dont le frottement s'oppose à leur glissement.

Le 13 avril cinq navires signalent la présence d'icebergs isolés, aucun avis n'est pris en compte par le commandant du Titanic. Le commandant Edward John Smith qui a décidé d'emprunter la route la plus courte à vitesse élevée (22 nœuds) a pourtant déjà frôlé la catastrophe. Commandant du Majestic, il avait évité in extremis un iceberg dans la même zone ! Espérait-il remporter le ruban bleu détenu par le RMS Mauretania depuis 1907 (23,69 nœuds) surnommé le lévrier des mers ? peu probable. A 23 heures, l'opérateur du California émet une alerte, l'opérateur du Titanic lui demande de cesser d'occuper la fréquence avec ses messages alarmants...

À 23 h 40 la vigie sonne trois coups de cloche (obstacle droit devant). La collision avec la masse de glace qui émerge d'une quinzaine de mètres à une distance d'environ 500 mètres est inévitable, quarante secondes plus tard son flanc tribord rague contre l'iceberg. Le navire a besoin de 700 mètres pour casser son ère en battant « arrière toute », soit près d'une minute, et le temps de réaction de la part de la salle des machines pour l'exécution de l'ordre de la passerelle une quarantaine de secondes, l'issue tragique n'en eut pas été modifiée. Cinq compartiments « étanches » sur les seize que compte le Titanic sont rapidement noyés. Les compartiments communiquent entre eux, leurs cloisons n'ont pas été prolongées jusqu'au pont supérieur ! Elles s'arrêtent à 3,4 m au-dessus de la ligne de flottaison ! Les huit pompes (cinq de ballast et trois de cale capacité totale 1.700 tonnes/heure) entrent en action sans pouvoir étaler le flot. À 0 h 30 l'eau s'engouffre par le grand escalier. Le Titanic embarque 25.000 tonnes d'eau dès la première heure et trois tonnes supplémentaires envahissent les cales dans l'heure suivante.

La vigie aurait-elle pu apercevoir l'iceberg plus tôt (le RADAR n'a pas encore été inventé) ? Cela dépend de : la hauteur de la vigie et celle de l'iceberg - de l'état de la mer - de l'inclinaison du navire (creux ou crête de la vague) - des conditions astronomiques et météorologiques - de l'indice crépusculaire des jumelles - des projecteurs. L'analyse de Météo-France n'exclut pas : « qu'une illusion d'optique (brume des fées) liée aux conditions météorologiques se soit ajoutée à d'autres facteurs, tenant plutôt de l'erreur humaine  ». L'opérateur radio envoie un des premiers SOS de l'histoire (lettres plus rapides à transmettre et à percevoir dans le fading et qui ne signifient aucunement save our soul ni save our ship). Des fusées de détresse zèbrent le ciel d'une nuit sans lune et le commandant ordonne l'évacuation du navire.

Le Titanic emporte : quatorze canots d'une capacité de 65 places - deux de 40 places - quatre radeaux Englehardt de 47 places soit 1178 places disponibles, et 3.560 gilets de sauvetage. Des canots sont mis à l'eau remplis seulement au tiers de leur capacité ! Le transatlantique prend de la bande, impossible de déborder les canots sur bâbord. Des témoins affirment avoir entendu une première explosion vers 1 h 15. «  L'incendie s’est déclaré dans le réservoir de carburant du troisième étage derrière l’une des chaufferies, ce qui a provoqué les explosions ». À 1 h 40 le hall des premières classes est submergé, à 2 h 17 l'eau recouvre la passerelle. Le paquebot prend de la gîte ce qui entraine une inondation secondaire, l'eau s'engouffre par les ouvertures non étanches, dalots, écoutilles, hublots qui se trouvent maintenant sous la ligne de flottaison. La quille cède, la coque se brise en deux parties. À 2 h 19 « la poupe du Titanic se dresse sur plus de 90 mètres jusqu'à former un angle d'une soixantaine de degrés ». Le paquebot sombre à 4 milles du California et repose au fond de l'Atlantique nord. Les personnes à la mer ont peu de chances de survie : choc thermique (3 à 5') - épuisement (3 à 30') - hypothermie (après 30') - post-sauvetage (des passagers sauvés décèdent). Des corps seront récupérés dans un rayon de 43 nautiques et certains seront enterrés sans que l'on connaisse leur identité.

La tragédie fait la Une de tous les journaux. Les ouvriers du chantier Harlan & Wolf à Belfast sont consternés, certains déclarent qu'un incendie était survenu lors de la construction du paquebot ce qui a pu endommager une partie de la coque. Des ouvriers catholiques ont pressenti un drame. Le numéro de coque, 390904, lu à l'envers signifiait « NO POPE » ! Un documentaire de Channel 4 du 31 décembre 2016 mentionne un feu qui couvait dans une soute à charbon depuis plusieurs semaines et qui a fragilisé la coque (hypothèse déjà évoquée vers 2008). Deux photos découvertes lors d’une vente aux enchères : « montrent le Titanic à quai avec sur sa coque, une large marque noire située à proximité de la future zone du choc avec l’iceberg ». La procédure en vigueur est de suralimenter le foyer afin de réduire la quantité de charbon disponible et de se débarrasser du reste à destination. Un feu couvant peut aussi s'expliquer par l'accumulation de cendres sous foyer, et une explosion de chaudière par l'accumulation de gaz dans le foyer, de poussières de charbon ou de la présence d'huile à l'intérieur de la chaufferie.

La procédure prévoit de remplacer la partie endommagée par des plaques neuves, soit de redresser les parties déformées à condition de s'assurer que la structure interne n'a subie aucun dommage. Cette solution n'est possible que si la déformation se situe dans une zone à géométrie plane de la coque (cylindre, cône). Si la partie concerne une zone non-développable, il faut procéder par une remise en forme par des chauffes de retrait. Celles-ci consistent à déposer la partie endommagée afin de la redresser sous l'action de la chaleur à l'aide de vérins et de masses (l'acier d'alors n'a rien à voir avec l'acier actuel qui est à résistance égale quinze fois moins épais).

Une équipe de l'IFREMER et de l'Institut océanographique de Woods Hole localise l'épave du Titanic le 1 septembre 1985 par 3.843 mètres de fond. Le Nautile effectue trente-deux plongées (156 heures fond) du 25 juillet au 9 septembre 1987. La coque ne présente aucune déchirure mais de longues déformations et six joints rivetés ont cédé ! les plaques en se cintrant ont expulsé les têtes des rivets comme un vulgaire bouchon de mousseux. Un rivet posé correctement provoque une tension de traction dans celui-ci, mais si les deux plaques jointes subissent une tension différente se produit alors un effet de cisaillement, ou si une plaque subit une forte pression, la déformation produit un effet de levier capable d'arracher la tête du rivet.

Selon un spécialiste des métaux de l'université du Missouri qui a analysé les rivets remontés à la surface : « L'acier a été produit dans des fours dits Martin. Il était donc riche en phosphore, soufre et oxygène et pauvre en azote et silicium. Ces caractéristiques rendent le métal fragile à basses températures. Il se brise facilement au lieu de se déformer ». Pour faire face à une pénurie d'acier (d'autres navires étaient en construction), le chantier a utilisé des éléments en fer forgé pour la poupe et la proue du Titanic  ! Ces pièces pouvaient résister à une pression de 4 tonnes au lieu de 9 tonnes. Pire ! « le pourcentage de scories contenues dans le fer était très important (certaines présentaient un taux de 17 %) et très variable d'une pièce à l'autre ». Au-delà de 2 % d’impuretés le fer devient de plus en plus fragile.

La tragédie du Titanic fut à l'origine de la première Conférence Internationale de sécurité en 1914. Plus aucune croisière sans rôle d'appel fixant les fonctions des divers membres d'équipage : fermeture des portes étanches - armement des embarcations - leur mise à l'eau sous bossoirs - préparation des engins flottants - rassemblement des passagers - extinction de l'incendie. Le rôle d'abandon du navire à destination des officiers tient compte des issues existantes. Une catastrophe résulte souvent d'une suite d'incidents et d'erreur humaine. Les accidents les plus fréquents sont : les abordages, les échouements - les incendies - les explosions - les naufrages. A la mer, la surveillance doit être permanente. Le 13 janvier 2012, le Costa Concordia suit le trait de côte afin de faire plaisir à un membre d'équipage désireux de saluer son village natal tandis que les membres d'équipage suivent un match retransmis à la télévision !

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