Brevet FR2216171A1 — publié le 19740830

La présente invention a pour objet un gouvernail, c'est-à-dire, un organe placé à une extrémité d'un navire, de préférence à l'arrière, pour exercer une poussé-e latérale qui doit être réglable pour assurer la commande du navire en direction. En principe, cette poussée latérale est pro-duite par réglage de l'orientation du gouvernail qui peut tourner autour d'un axe vertical. pour satisfaire à une telle exigence, on a prévu, comme on le sait, de nombreuses constructions. On est également parvenu à faciliter la commande du gouvernail et à améliorer le rendement. Cependant, les gouvernails connus présentent tous les inconvénients suivants : leur utilisatien est associée à une résistance à l'avancement, me on ligne droite, résistance qui peut prendre des valeurs importantes suivant la position prise. Il existe également un risque d'av@@@e en raison de la possibilité d'accrocher le fond ou des épaves.Les dommages qui peuvent en résul- ter pour le gouvernail ne peuvent être réparés en général que dans un dock il est nécessaire de procéder à des manoeuvres compliquées pour arrêter et retirer le gouvernail par l'ar rire. ainsi par exemple, il-est nécessaire de prévoir des dispositifs inverseurs et des gouvernails auxiliaires dits gouvernails de flanc qui provoquent des résistances supplédentaires à l'avancement et sont également sujets à déran gementg. Un autre inconvénient des gouvernails connus réside dans l'apparition-de bruits et l'usure intéressant plus particulièrement les paliers ainsi que le mécanisme de commande, cet inconvénient étant dû aux oscillations produites parus aubes de l'hélice tournant en avant du gouvernail, et se produisant principalement au cas d'une marche en ligne droite pendant que le gouvernail se trouve en position neutre. La présente invention a pour objet un gouvernail pour navires, supprimant les inconvénients des installations -connues tout en assurant un rondement aussi élevé que possible mmo lorsque le gouvernail est associé à des hélices du type habituel ou à une propulsion par jets d'eau. De telles propulsions par jets d'eau sont décrites notamment dans le brevet allemand @ 199 653. Le problème ainsi posé est résolu conformément à l'invention, grâce à ce que le gouvernail présente deux safrans ou davantage montés suivant une orientation invariable par rapport à l'axe de l'hélice et susceptibles d'être réglés in dépendamment en profondeur0 Il est avantageux de pouvoir déplacer verticalement à coulissement ces safrans dans des rainures cor respondantes. Il est également avantageux de solidariser les safrans à angle droit sur une tige mobile autour d'un axe pour### venir basculer en avant de ces safrans suivant la direction de la marche du navire. Sur les dessins ci-joints représentant des exemples d'applitation de l'invention à décrire ci-après la fie 1 est une vue par-dessus d'un gouvernail confor me à l'invention, comportant deux safrans. La fig. la est une vue par-dessus d'un gouvernail à quatre safrans. La 'fiF 2 est une vue par-dessus d'un gouvernail à trois safrana. Les figs. 3a à 3d sont des schémas montrant les différen- tes profondeur d'enfoncement possibles pour les safrans de la fig. 1 et leur effet sur le déplacement du navire. Les figs. 3e à 3h sont des schémas analogues pour le cas des safrans de la fig, la. Les figs. 4 à 6 représentent différents modes de gui dage des safrans Sur la fig.1 sont représentés deux safrana I et 2 dont les orientations symétriques par rapport à l'axe de l'hélice et du jet 4 produit par celle-ci sont égales et- opposées et sont par exemple de 450. les faces zrrière des safrans sont convexes et leurs faces avant sont planes La profondeur d'enfoncement des safrans 1 et 2 peut être réglée Séparément'pOUr chacun d'eux. Sur la fig. 2 sont représentés trois safrans touts con vexes à l'arrière, tandis que les safrans 1 et 2 sont concaves à l'avant et que le safran 3 est plat à l'avant. les safrans 9 jet 2 sont disposé-s -symétriquement par rapport à l'axe de l'hélice et dS jet formé par elle et forment un angle invariable avec cet axe. Cette disposition à plus de deux safrans assure une améliora tion supplémentaire des possibilités de manoeuvre. Dans le cas représenté en fig. ta, les quatre safrans Bas 5b, 5c, 5d sont tous réglables indépendamment en profondeur. Ces safrans sont montés comme dans le cas des gouvernails des figs. 1 et- 2 symétriquement par rapport à l'axe de l'hélice en formant un angle invariable avec cet axe. Cette disposition entraine l'avantage d'un rendement excellent même en marche arrière. La fig. 3a représente les safrans 1 et 2 supposés entièrement écartés de la zone du jet 4 produit par l'hélice, de telle sorte que le navire avance en ligne droite. La fig. 3b représente les deux safrans 1 et 2 entièrement immergés dans cette zone du jet 4, de telle sorte que celui-ci est dévié vers l'avant et que le navire se dirige droit vers l'arrières sur la fig. 3c, le safran ss a été complètement retiré de. la zone du-Jettandis que le safran 2 se trouve partiellement ou entièrement à l'intérieur de cette zone, de telle sorte que le jet est dévié entièrement ou partie île ment a ba- bord et que le navire avance avec un cap modiSlé wers se -tribord. La profondeur d'enfoncement du gouvernail 2 détermine l'amplitude du changement de cap. Sur la fig. 3d, le safran 1 se trouve entièrement et le safran 2 partiellement immergés dans la zone du jet produit par l'hélice, ce qui fait dévier ee jet partiellement vers l'avant et partiellement à tribord et, suivant la profondeur d'enfoncement du safran 2, le navire se déplacera vers l'arrière en effectuant simultanément un changement de cap à babord, ou encore, il tournera sur lui-mEme à babord. Lesfigs.3e à 3h représentent les positions correapondantes du gouvernail et les manoeuvres du navire lorsqu'on utilise quatre safrans 5a, 5b, 5c, 5d comme représenté en fig.1a. la fig. 4 fait voir comment on peut déplacer verticalement les safrans 1 et g le long de rainures de guidage verticales 6. Ce dispositif dit à coulissement est simple et économique. La fi. 5 représente le guidage du safran 1 au moyen d'un m'anche de pioche@. Ce dispositif dit à manche de pioche fonctionne en faisant tourner la tige 7 autour dsun axe 8, de préférence horizontal, fixé au navire en avant du safran 1. Ce dispositif permet de réduire la hauteur de l'ensemble et présente une meilleure résistance au gel que le guidage à coulissement. sur la fig. 6, on a représenté le pivotement du safran 1 autour de l'axe 9 s'étendant dans ce safran ou derrière lui Ce safran peut ainsi se trouver en dehors du jet produit par l'hélice et former une nageoire, de préférence horizontale. Ce dispositif dit à nageoire,présente par rapport au dispositif à pioche l'avantage supplémentaire consistant en ce que l'orientation du safran ne coïncide que pour sa position Bom- plètement immergée avec l'angle d'incidence du jet de lmdlice. Avec un accroissement progressif de cet angle d'incidence de o à 500, on obtient un accroissement lent et progressif de inaction du gouvernail avec un effet de tourbillon réduit au minimum. Lorsqu'on utilise treis safrans, comme dans le cas de la fig. 2, on obtient grÇce á'la présence du safran central 3, un recouvrement avantageux du jet produit par l'hélice, ce qui permet l'établissement d'un effet de coussin si l'on prévoit en position neutre une légère inclinaison vers le bas. La commande des safrans est assurée facilement pour les trois dispositifs décrits par les moyens usuels tels que des cylindres hydrauliques ou encore, pour le cas des commandes à nageoire ou à pioche, un mécanisme à bascule. la télécomr mande généralement nécessaire pour l'obtention d'un changement de cap quelconque désiré se fait avantageusement à l'aide de la commande à levier simple tournant sans fin suivant le brevet allemand 1.225064. Contrairement aux gouvernails normaux 'généralemens accouplés, les gouvernails conformes à l'invention peuvent être commandés indépendamment pour ehaque hélice dans le cas des navires à deux hélices. Si l'on agit seulement sur le gouvernail disposé à l'intérieur de la courbe correspondant à un changement de cap nécessaire, il ne s'ensuit pas seulement une poussée latérale, sur l'arrière du navire, sous l'effet de la déviation imposée au jet sortant de l'hélice, mais il se pro duit, due plus, un couple à la suite de la différence entre les comphDanteS dirigées vers l'avant des poussées produites par les deux hélices, ce qui détermine un renforcement de l'effet de gouvernail.Cette différence réaulte de ce queo l'hélice extérieure continue à assurer sa pleine poussée vers l'avant, tandis que l'hélice intérieure voit sa poussée vers l'avant diminuer suivant le réglage appliqué à lsorientation du gouvernail et cela jusqu'à une valeur zéro. Les avantages découlant de l'invention consistent particulièrement en ce que le gouvernail n'oppose aucune résistance à la marche avant en ligne droite et n'oppose qu'une résistance réduite au cours des modifications de cap. Le gouvernail présente d'excellentes qualités manoeuvrières, étant donné que l'on peut produire-une poussée dans toute direction désirée.Les durées de réaction à la commande tant de "toute à gauche" à "toute à droite" que de Navant toute n à carrière toute N sont brèwes,-grâce à ce qu'aucun pivotement du gouvernail dans la zone meme du jet de l'hélice n'est nécessaire. On peut d'ailleurs renoncer à tous les mécanismes d'inversion habituels tels que les machines et dispositifs inverseurs de marche, héli Ces à pas variable etc.. Les dommages provoqués en touchant le fond ou des épaves sont bien moindres. Il ni se produit aucune difficulté supplémentaire en hiver et il est possible de maintenir ou de remettre en état de service d'une manière simple sans passage au dock. Lorag4'on utilise plus de deux safrans ou une commande à nageoire, on ob tuant un recouvrement du jet de l'hélice et un effet de coussin. Bans le cas des navires à deux hélicea, effet de gouvernail est meilleur grâce a couple supplémentaire dû à la possibilité d'une commande indépendante des gouvernails. REVENDICATIONS 1. Gouvernail caractérisé par le fait qu'il présente au moina deux safrana disposés suivant une orientation bien définie par rapport au jet produit par l'hélice et dont la profondeur d2immersion est réglable indépendamment pour chaque safran. 20 Gouvernail suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les safrans peuvent se déplacer verticalement dans des rainures correspondantes. 3. Gouvernail suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les safrans sont montés chacun à angle droit sur une barre dont il est solidaire, - cette barre pouvant tourner autour d'un axe et baaculant à lavant du safran dans la direction de la marche avant0 4. Gouvernail suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les safrans en forme de nageoires ou d'aile rons peuvent tourner autour d'un axe disposé dans le safran correspondant ou à l'arrière de celui-ci.