La roue de Falkirk est la seule ascenseur rotatif pour bateau et est capable de surmonter une différence d’altitude de 24 mètreségal à 8 étages d’un immeuble, en moins de 10 minutes. Ce travail d’ingénierie minutieux relie deux canaux, le Canal Forth et Clyde et canal Unionque l’on retrouve dans Écosseprès de la ville de Falkirkd’où la roue tire son nom. Qu’est-ce qui rend cette roue si spéciale ?
Qu’est-ce que la roue de Falkirk et comment a-t-elle été conçue ?
Dès le début, le projet s’est révélé très créatif : la première version originale en 1999 s’inspirait d’une grande roue. Mais alors il était l’architecte Tony Bouilloire pour concevoir la version définitive inaugurée en 2002. Petite curiosité : pour illustrer son fonctionnement il a créé un modèle de la roue avec le Légo de sa fille de 8 ans. La roue de Falkirk n’est pas le premier ascenseur à bateaux au monde, mais contrairement aux autres, il s’agit d’un modèle vraiment génial pour plusieurs raisons. Tout d’abord parce qu’il est capable de déplacer des bateaux jusqu’à 400 tonnes avec l’énergie utilisée pour alimenter 8 chaudières à eau. Mais comment fait-il ?
Comment fonctionne la roue de Falkirk ?
L’ensemble du système a été conçu dans le but de réduire la consommation au minimum, depuis le matériau de construction jusqu’au design innovant. Commençons par les matériaux et éléments qui le composent. La roue est entièrement composée de acierpour assurer une résistance à long terme.
Il y a 3 pièces qui composent la roue : la deux baignoires ou « gondoles » où entrent les bateaux ; le deux bras qui soutiennent les chars ; l’axe central qui fait office de pivot de la rotation.
Le fonctionnement de la roue de Falkirk est basé sur le Le principe d’Archimède. En termes très simples : lorsqu’un bateau entre dans le réservoir, grâce à des capteurs de précision, une quantité d’eau nécessaire à l’équilibre du poids du bateau et de sa charge est libérée. De cette façon, le poids total est toujours le même et la baignoire reste en équilibre, ne se renverse pas et agit comme contrepoids en exploitant la force de gravité.
C’est pourquoi l’énergie utilisée est minime, justement 1,5 kWh pour faire un demi-tour. Car il suffit d’une petite poussée pour activer la rotation et freiner. Le mouvement de la roue est entraîné par 10 puissants moteurs hydrauliques synchronisésqui le font pivoter de 180 degrés, permettant aux chars d’inverser leur position : une fois l’échange effectué, les portes des télécabines s’ouvrent et les bateaux peuvent continuer leur voyage.
Le système d’engrenage de la roue
Mais cela ne se produit qu’à l’extérieur, car le cœur battant de ce système est à l’intérieur. C’est un engrenage composé de roues hélicoïdalesles roues dentées qui se trouvent également à l’intérieur des montres et qui sont conçues pour s’emboîter parfaitement. Ce système profite de principe de propagation du mouvement. Pensez à la chaîne du vélo : le pédalage active la chaîne qui fait tourner la roue.
C’est également ainsi que fonctionnent les engrenages de la roue de Falkirk : lorsque les moteurs dont nous parlions auparavant entrent en fonctionnement, une roue est activée courroie crantée placée sur l’axe centralqui à son tour, lors du déplacement, active les roues dentées qui font tourner la structure.
Si d’une part ce système de très haute précision réduit fortement les frottements entre les composants mécaniques, limitant encore davantage la dépense énergétique, d’autre part il est indispensable de réaliser un entretien continu lubrifier les engrenages et s’assurer que les pignons ne s’usent pas. Avec une gestion correcte de l’usine, selon les ingénieurs qui l’ont conçue, la roue de Falkirk pourrait durer jusqu’à 120 ans.
Avant la roue de Falkirk
Pensez juste qu’avant cette roue les deux canaux restaient déconnecté depuis environ 70 ans. L’ancien système 11 fermé il a été mis hors service en 1933 et il a fallu une journée entière pour faire ce que la roue de Falkirk fait en 10 minutes. Autre aspect curieux : avez-vous remarqué cette forme pointue allongée ? Cela ressemble presque à une dent pointue. Il semble que Kettle se soit inspiré d’éléments plutôt bizarres : une hélice de navire, le thorax d’une baleine, une hache barbue, et a décrit sa roue comme « une chose fluide, organique et belle, comme la colonne vertébrale d’un poisson ».