Brevet FR2111634A1 — publié le 19720609

b) La présente invention concerne les éléments de machine du type hydropropulseurs permettant d'augmenter la vitesse des navires les qualités manoeuvrières et les conditions de navigabilitdO c) Dans la propulsion actuelle sur les bateaux de faible tonnage (vedettes Runabout) et croiseurs légers, nous connaissons la propulsion par l'hélice qui consiste à faire hydroplaner la coque afin d'obtenir les meilleures performances de vitesse. Nous estimons que ce phénomène dthydroplanage produit une action néfaste sur la stabilité du bateau, qui n' est pas encore mattrisée ; en effet celui-ci tend cahoter par un gros clapot et même à prendre une cadence de sauts sur un plan d'eau calme ce qui est désagréable pour les plaisanciers qui recherchent un confort msrimmn t ceci dit ce mode de propulsion à grande vitesse sur les bateaux légers ne permet pas encore d'associer le confort et la rapidité.Nous connaissons un autre type de propulsion sur les bateaux de plaisance qui conciste à aspirer l'eau sous la coque et l'éjecter vers l'carrière à l'aide d'une turbine ; des essais ont prouvé que ce type de propulsion n'a pas permis d'atteindre les objectifs qui étaient attendus ; en effet nous avons constaté que l'énergie dépensée en dessus de 20 noeuds permet un gain de vitesse très minime qui n'est plus compensée parle surplus de puissance exigé.Le problème de ce type de propulsion surgit par le fait qutà une certaine vitesse il se produit un freinage important crée par ltaspiration sous la coque où le fluide subi une contraction très importante dans sa déviation ; du fait que l'aspiration steffectue verticalement et non dans le sens d'avancement du bâteau ; de plus pour obtenir un rendement nEzokmz la section d'aspiration doit être de même surface que celle d'éjection afin de répartir les pressions (phénomène hydrostatique) Ce type de propulsion ne résoud également pas le problème du confort. Pour ce qui concerne les bttiments de gros tonnage nous savons que la propulsion effectue au moyen de une ou plusieurs hélices fixées sur la partie étambot du bateau. Dans ce type de propulsion nous nous heurtons à un problème majeur qui est celui de la vitesse, laquelle nous n'avons pu en améliorer les per forces ; celle-ci se limitant à 35 noeuds, depuis bien des années pour les navires de gros tonnage.Cet handicap n'est pas dû par un manque d'énergie nécessaire à la propulsion mais plutôt par l'élément propulseur qui est hélice en rapport avec la résistance à l'avancement et aussi par la forme de la carène : ctest-à-dire la partie étambot, n'étant pas une partie profilée comme l'étrave, constitue une tratnée importante engendrant une résistance à l'avancement ; en effet, nous savons que l'hélice est conçue pour tourner à un certain régime qutil est impossible de dépasser car celle-ci provoquerait des effets de turbulence ou de cavition allant jusqu'd des ébranlements très importants de la coque sans apporter un gain de vitesse.Ces phénomènes sont dds surtour à la concentration de la propulsion sur un seul point qui est l'arrière du bateau, en outre l'inconvénient important est que l'hélice pénètre dans une zone très perturbée par la carène, ce qui atténue son rendement en poussée. D'autre part il n'est pas possible d'adapter des hélices plus est grandes ; ce problème irrésolu pour la raison qu'on se risquerait à racler les fonds à l'entrée des ports. d) Les éléments de propulsion suivant l'invention permettent d'éliminer une majeure partie de ces inconvénients. Pour ce qui concerne les bateaux de plaisance (vedettes de croisière, Runabout) des ailes pOrtante et à la fois propulsives sont fixées en dessous de la carène du bateau. Deux skis fixés latéralement à l'avant permettent de régler la hauteur de partance du bateau. Ce système de propulsion permet un gain de vitesse appréciable sans un apport d'énergie dépassant la propulsion classique. Ce type d'ailes propulsives permettent le décollement de la coque par rapport à la surface de l'eau et d'obtenir un confort soutenu lors du transport de passagers ce système permet de supprimer le gouvernail ; en effet nous avons la possibilité d'obturer les tuyères d'éjection latérales afin de virer à droite ou à gauche en obturant l'une de celle-ci par une commande à tringlerie à l'intérieur du bâteau. Pour ce qui concerne les navires de gros tonnage, le type de propulsion est différent ; en effet elle est assurée par des moteurs électriques carénés fixés sur la membrure du bateau ; à l'avant comme à l'arrière et le plus près de la quille le nombre de ces propulseurs varie entre deux, quatre, six, suivant l'importance du bâtiment. La propulsion s'effectuant à l'avant comme à l'arrière permet une répartition de traction sur toute la carène du bateau ; ce qui diminue les pertes d'énergie occasionnées par le recul très important dans la concentration de la propulsion sur un seul point qui est l'arrière du bateau. Il est possible d'exploiter à 90 % l'énergie du couple moteur en poussée. Cette répartition de propulsion permet un accroissement de vitesse important qui ne saurait outre avec la propulsion classique.Il est possible de supprimer le gouvernail, en effet la poussée s'effec- tuant latéralement sur les flancs du navire ; il suffit simplement de stopper les moteurs propulsifs du côté où l'on désire virer ; la propulsion étant électrique il est même possible de faire tourner ces moteurs en sens inverse afin de faire manoeuvrer un bateau sur lui-m8me ; cette répartition en propulsion électrique permet une grande souplesse dans les manoeuvres d'abordage avec suppression des désagréables vibrations provoquées par les effets de cavition sur une grande hélice montée à l'arrière du navire. Un propulseur électrique peut également astre adaptée à la place du gouvernail pour permettre sa mobilité afin d'engendrer une propulsion à droite ou à gauche et ainsi améliorer les qualités manoeuvrières du navire. La résistance à l'avancement est diminuée par le fait que dans ce type de propulsion il est possible de simplifier la structure de la carène en donnant à la partie étambot sensiblement la même forme que l'étrave et ainsi donner au navire un profil qui offre le minima de résistance hydrodynamique. Les propulseurs assurent un champ stabilisateur créé par le fait que l'eau est canalisée sur les flancs du navire ce qui est susceptible de supprimer en majeure partie les phénomènes de tangage et de roulis. e) Le dessin annexé P.L. I 2. illustre un mode de réalisation conforme à l'invention. Pour les bateaux légers (croiseurs, vedettes, Runabout), l'ensemble propulseur objet de l'invention comporte l'orifice d'aspiration 1 suivi de l'hélice 2 qui refoule l'eau à travers les deux fuseaux ou ailes portantes 3 qui sera ensuite éjecté par les tuyères latérales 4. Des volets obturateurs 5 fixés sur un axe 6 permettent la fermeture de l'orifice d'une tuyère pour ainsi concentrer la poussée sur l'autre afin de diriger le bateau dans la direction désirée sans le concours - d'un gouvernail ; ils sont actionnés par unetunglerie 7 intermédiaire d'un levier 8 fixé à l'intérieur du poste de pilotage. Une transmission par cardan 9 passe dans un compartiment étanche 10.L'étanchéité s'effectue grâce à une cloison 11 associée à un presse-étouple 12 selon une autre réalisation l'hélice peut autre actionnée par une transmission Z. Des skis 13 réglables manuellement ou mécaniquement permettent le déjaugeage de la coque à une certaine vitesse et son écart par rapport au niveau de l'eau. La coque est en V de profondeur moyenne afin de couper les lames sur une houle importante afin d'assurer une stabilité totale. La fermeture des volets sur les tuyères s' effectue vers le haut (suivant le dessin) de sorte que celui-ci, étant mi-fermé à l'amorçage d'un virage, éjecte le fluide vers le haut pour ainsi exercer une poussée de l'aile vers le bas. Ce moyen permet de compenser le déséquilibre centrifuge du bateau dans le virage, autrement dit empêcher les roulis. En PIG. 4 nous constatons la fermeture du volet droit actionné afin de permettre l'amorçage du virage à droite. Un croisillon 14 soutenant l'arbre porte-hélice par l'intermédiaire d'un roulement empêche la cavition en étant fixé le plus près de celle-ci. Le dessin annexé P.L. Il 2 illustre un mode de réalisation conforme à l'invention sur les bâtiments de moyen et gros tonnage, par exemple : les pétroliers géants, les navires de guerre et de commerce ; le dispositif objet de l'invention est composé de plusieurs ensembles propulseurs 1 identiques, fonctionnant électriquement fixés à la membrure du navire grâce à un support carréné 2. Selon la PIC. I les propulseurs électriques sont fixés au niveau H.3. de la carène. Il est possible d'adapter, quatre, six ou huit propulseurs selon l'importance du bâtiment et la vitesse que lton désire obtenir.En FIG. 2 les propulseurs sont orientés dans le meme plan que la carène au niveau H.3. ; le niveau de flottaison étant H.G., c'està-dire avec une orientation d'environ 100 par rapport à l'axe longitudinal ; mais il est possible de les adapter parallèles à cet axe sur les gros bâtiments dont le flanc de carène est droit. Selon une réalisation ce type de propulsion permet de simplifier la structure de la coque afin de diminuer la résistance à l'avancement c 'est-à-dire que nous avons la possibilité de donner à la partie étambot 3, la même forme que l'étrave 4. La PIC. 3 illustre un propulseur électrique qui se compose de l'orifice d'aspiration 5 servant de carénage à l'hélice 6. Ltarbre porte-hélice 7 est actionné par un moteur électrique 8 logé dans un carénage 9 qui est étanche grtce à un presse-étouple 10. L'écoulement de l'eau effectue dans la zone il grâce au carré nage externe 1 2o Le passage des câbles 13 alimentant le moteur s'effectue par l'intérieur du support caréné 2. La surface de la section d'éjection 12 est la mas que celle de l'orifice d'aspiration afin d'équilibrer les pressions hydrostatiques un croisillon 13 fixé ou soudé au carénage le plus près de l'hélice permet de supprimer les caltions de celle-ci et assure une meilleure canalisation de l'eau. f) L'ensemble propulseur (ailes propulsives) objet de l'invention concernant les bateaux légers peut présenter un intérêt particulier pour les plaisanciers qui désirent obtenir un certain confort à grande vitesse en mer agitée. Ce type de propulsion assure une meilleure exploitation de lténergie fournie par le moteur avec un coefficient de poussée plus élevé. L'association de propulseurs électriques sur les navires de gros et moyens tonnage peut être réalisée dans tous les cas où nous désirons améliorer leur vitesse, par exemple pour les navires de guerre où l'acheminement des marchandises doit s'effectuer rapidement et tout particulièrement pour les navires de guerre qui doivent répondre à des facteurs stratégiques ; par exemple la vitesse et les qualités manoeuvrières. Des applications intéressantes permettent à des remorqueurs de fournir une puissance de traction très élevée. Ces propulseurs électriques adaptés sur les paquebots peuvent résoudre les problèmes du roulis et du tangage et diminuer la durée des croisières. Leur application simplifie la construction du navire, par exemple, la partie arrière du navire ressemblera sensiblement à 1 'étrave ; les lourds éléments nécessaires au fonctionnement de la grande hélice arrière sont retirés ainsi que le gouvernail. REVENDI 0ÂT IONS 1. Dispositifs permettant d'augmenter la vitesse, améliorer la stabilité et les qualités manoeuvrières grâce à leur adaptation répartie sur les flancs d'un navire de gros tonnage, Sur un navire de faible tonnage l'adaptation s'effectue sous la quille, caractérisés par le fait qu'ils comportent un moyen destiné à répartir la propulsion sur un bateau afin d'augmenter sa vitesse et sa stabilité et un moyen destiné à améliorer les qualités mAnoeuvrières sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours au gouvernail. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné à répartir la propulsion est un propulseur adapté sous la quille, doté d'un orifice d'aspiration cylindrique et de deux ailes portantes et propulsives dont chacune comporte une tuyère latérale pour l'éjection de l'eau. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les virages s'effectuent en obturant l'une ou l'autre tuyère latérale gracie à des volets actionnés par une tringlerie à l'in- térieur du poste de pivotage. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné à répartir la propulsion est plusieurs propulseurs électriques adaptés latéralement sur les flancs du bâteau et répartis sur toute la longueur ; selon l'importance du navire, ils sont adaptés au nombre de deux, quatre, six et plus. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné à améliorer les qualités manoeuvrières est un propulseur électrique remplaçant le gouvernail, monté sur un axe afin d'obtenir la mdme mobilité et ainsi exercer des poussées latérales. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné à améliorer les qualités manoeuvrières est la diminution du régime des propulseurs électriques ; voire même leur inversement rotatif.