Brevet FR2265611A1 — publié le 19751024

L'invention a pour objet des navires de transport ou autres permet tant d'atteindre des vitesses de croisière élevées, maigrie une consomma tion plus faible de carburant , améliorant ainsi leur rentabilité On sait que les navires actuellement construits pour le transport des cargaisons, des passagers, ou autres navires, atteignent des vitesses relativement réduites.Cette limitation qui caractérise les transports ma ritimes, par rapport aux transports aériens , a considérablement gené le développement de la marine marchande des différents pays Beaucoup de navires de passagers ont été récemment mis hors de service ou leur usage a été limité aux croisières de vacances du fait que les voyageurs préfèrent de plus en plus les transports aériens qui sont plus rapides La difficulté que les navires conventionnels rencontrent pour attein dre de grandes vitesses réside essentiellement dans le fait que la partie immergée de leur coque augmente en volume dans la proportion où leur car gaison augmente D'un autre point de vue on constate aussi que la faune marine se déplace elle-meme vers des zones de plus en plus éloignées de Ia côte ce qui a amené les - industriels de la perche a' équiper leurs navires avec des aménagements frigorifiques nécessaires pour prévoir une présence en mer plus longue ce qui améliore la rentabilité et permet un voyage de retour plus long sans que le poisson arrive au consommateur dans un mauvais état de fratcheur Si de tels bateaux de pêche se déplaçaient à grande Vitesse, le poisson pourrait être consommé dans des conditions de fraîcheur qui au jourd'hui ne sont trouvées que dans de rares occasions La présente invention permet d'éviter ces inconvénients . Pour cela l'invention concerne un type de navire de transport de cargaisons de passagers, ou autres, équipé de turboréacteurs, qui permettent de re médier aux inconvénients résultant de vitesses réduites et d'obtenir des résultats vraiment spectaculaires sous différents aspects capables de révo lutionner non seulement la marine marchande mais aussi la marine de guer re Outre de très grandes vitesses, I'invention permettra d'atteindre une - parfaite stabiIité du navire ainsi qu'une extraordinaire commodité de navigation, surtout remarquables en période de grosse mer .Ce disposi tif permet aussi de réaliser sur différents points des économies La construction de ce nouveau type de navire impliquera, du fait de ses caractéristiques, la construction d'un chantier approprié qui, évi demment, aura des dimensions conformes avec les dimensions du navire qui y sera construit Cependant une fois le chantier construit, grâce à la préfabrication des éléments constituant la coque la construction du navire sera aisée, par conséquent rapide, de sorte que chaque chantier pourra lancer une coque par jour.Le reste de la construction du navire pourra être exécuté hors du chantier La construction de ce nouveau type de navire est caractérisée par le fait qu'il présente plusieurs quilles parallèles entre elles .- Le chantier sera évidemment équipé avec les moyens nécessaires pour les assembler Les quilles ci-dessus mentionnées ne sont pas toutes pareilles En effet les deux quilles extérieures sont plus épaisses et plus hautes que les autres, car elles auront à supporter les autres quilles qui seront désignées comme " quilles intérieures " ainsi que les ailes qui complètent la coque du navire de part et d'autre de celle-ci Les quilles intérieures sont plus courtes que les deux quilles ex extérieures, leur hauteur étant seulement suffisante pour former le fond de la coque .Elles sont reliées entre elles et aux quilles extérieures par des barres d'acier disposées transversalement et convenablement espacées sur la longueur de la coque Durant la construction de la coque, l'extrémité supérieure de chaque paire de quilles est réalisée de manière à être reliées entre elles par un profil semi-circulaire qui présente une inclinaison ascendante de 5 à 7% allant de la poupe vers la proue sur la longueur du navire .La surface ondulée ainsi constituée par l'assemblage des voûtes semi-circulaires qui relient les parties supérieures des différentes quilles intérieures, forme avec les cloisons extrèmes de la coque et les quilles extérieures qui se développent en hauteur une boite ou volume que l'on emplit, à un niveau convenable, avec un matériau plastique approprié préalablement liquide tel que le polyuréthane ou tout autre matériau semblable, qui , après solidification, forme à la partie inférieure une configuration ondulée qui constitue avec chaque paire de quilles un tunnel ou une chambre dont la partie supérieure présente un profil semi-circulaire convexe Si par exemple le nombre total de quilles intérieures et extérieures est X , il est évident que nous obtiendrons ainsi un nombre de tunnels égal à X-l La coque ainsi construite, selon la méthode ci-dessus décrite, présente une surface portante beaucoup plus grande que celle des navires conventionnels, qui est même augmentée par deux ailes longitudinales fixées chacune à le. face latérale libre de la quille extérieure correspondante de part et d'autre du navire Le navire présente ainsi une forme de delta , lesdites ailes étant plus larges à l'arrière qu'à l'avant . Comme la surface de chacune de ces ailes est à peu près la même que la surface de la coque, la surface portante totale est par conséquent à peu près le triple de la surface de la coque elle -meme Du fait que les ailes participent aussi à la surface portante, elles présentent la même inclinaison de 5 à 7% que le fond ondulé de la coque Les turboréacteurs sont placés en avant, au sommet des chambres formées par la surface semi-circulaire comprise entre chaque paire de quilles qui forment la coque . Le nombre de turboréacteurs dépend de la vitesse que l 'on désire obtenir ainsi que de la dimension et de l'utilisation prévues du navire Les turboréacteurs, lorsqu'ils entrent en fonctionnement, expulsent un jet de gaz qui provoque une pression extrèmement importante contre l'eau située dans chaque chambre ou tunnel correspondant à la partie avant du navire . Les pressions ainsi réalisées forcent la partie avant de la coque jusqu'au milieu approximativement du navire à se soulever au-dessus de la surface de l'eau en même temps qu'elles provoquent une violente poussée du navire vers l'avant . L'inclinaison de 5 à 7% des tunnels que comporte la coque contribue aussi à atteindre ce but .Ainsi le navire glisse aisément sur l'eau et peut atteindre des vitesses supérieures à 100 miles marins par heure, selon ses dimensions, son but, et le nombre des turboréacteurs utilisés La grande surface portante obtenue grâce aux deux ailes provoque la réduction de la charge spécifique par unité de surface portante, ce qui simultanément provoque une navigation très aisée et un parfait équilibre du navire Une partie dèx masses d'air qui se forme à l'avant du navire , dûes à sa vitesse de déplacement ne peut pas s'écouler à travers les tunnels qui constituent la coque . Elle passe donc sur les côtés du navire et circule sous les ailes, ce qui contribue à accroître encore les excellentes conditions de navigabilité et de glissement du navire En vue de donner une idée concrète de ce qui est décrit ci-dessus, nous allons considérer un exemple pratique qui sera exprimé au moyen de quelques valeurs numériques. Considérons exclusivement comme exemple un navire construit con formément à cette invention et ayant une longueur de 300 mètres et une largeur de coque de 50 mètres . Ceci correspondrait à une surface de 15.000 m2 3 Du fait que chaque aile a approximativement la même surface que la coque, la cargaison transportée par ledit navire, se trouve répartie sur 2 une surface totale de 45.000 m , ce qui est la surface totale qui s'appu ie sur l'eau Considérant que la charge transportée en poids est par exemple de 2 180.000 tonnes, le poids que le navire supporte par m2 est de 4 tonnes au- quel nous ajouterons 2 tonnes de plus correspondant au poids brut du navire. Dans ces conditions, alors que le navire conforme à la présente invention 2 supporte 6 tonnes par m2, un navire conventionnel supporterait 12 tonnes de charge plus 12 tonnes de son propre poids, ce qui ferait 24 tonnes par 2 m Dans un navire conventionnel utilisant du mazout comme carburant, nous considèrerons qu'il est muni d'un moteur de 15.000 HP pour atteindre une vitesse de 16 noeuds par heure .Pour un navire conforme à la présente invention il sera utilisé 50 turboréacteurs semblables à ceux montés dans les avions Boeing 727 qui brûlent -un carburant dérivé du pétrole tel que le JET-A.1 En matière de consommation le moteur fonctionnant au mazout consomme en moyenne 190 grs par HP/heure ; chaque turboréacteur brûle en moyenne 500 Kg de jet-A .1 par heure Considérant par exemple une distance de 5000 miles pouvant être parcourue en 13 jours par un navire conventionnel équipé de moteurs " Diésel " sa consommation de mazout sera de 15.000 HP x 0,190 Kg HP/h x 24h x 13j = 889,200 Kg Au. prix de 2, 10 escudos ( 0, 37 francs français ) par kilogramme la consommation ci-dessus mentionnée representera environ 1.867.320 es escudos ( 329.004 Francs français ) Dans le cas d'un navire du type conforme à la présente invention équipé par exemple avec 50 turboréacteurs avec lesquels la vitesse moyenne atteinte- sera de 208 noeuds par heure, les 5.000 miles seront couverts dans environ 24 Heures et la consommation de Jet - A.1 sera de 50 x 500 kg/h x 24h = 660.000 Kilogrammes Au prix approximatif de 0, 70 escudos (0,12 francs français ) par kilogramme, cette consommation de carburant sera d'environ 426.000 escudos ( 79.200 Francs français ) Ce qui est exposé ci-dessus montre clairement que dans le cas de l'utilisation d'un navire conforme à cette invention il peut - être réalise une économie de 78% sur le seul coût du carburant Il est opportun d'insister sur le fait que pendant que les navires conventionnels ont .å supporter, comme il a été dit, une charge de 24 ton 2 nes par m , d'où il résulte que rien n'aidé son glissement sur l'eau au moment où il a à vaincre toute la résistance offerte par l'eau à l1avance- ment de sa coque volumineuse, le navire conforme à cette invention ,- non 2 2 seulement bénéficie d'une charge réduite par m ( 6 tonnes par m ) mais aussi bénéficie d'autres avantages qui seront mentionnés ci-après La décharge de gaz produite par un des turboréacteurs d'un avion Boeing 727 développe une poussée équivalente à une force capable de sou 2 lever verticalement 24 tonnes par m Etant donné que la force submergée égale 6 tonnes et que les pertes par frottement peuvent être considérées égales à cette valeur, la force propulsive sera réduite à 12 tonnes soit 50% de la capacité du turboréacteur . Dans ces conditions Ia vitesse approximative de 1.000 kms par heure produite par l'avion Boeing 727 sera réduite à 500 Kms par heure dans le cas du navire objet de l'invention .Cette valeur correspond à une vitesse d'environ 250 noeuds par heure, ramenée à 208 noeuds si l'on considère une consommation défectueuse La compression provoquée par le turboréacteur dans la chambre correspondante formée entre deux quilles oblige automatiquement à la nécessité d'une décompression qui se vérifie par l'avancement du navire et l'éjection de gaz et d'eau au niveau de l'extrémité postérieure de ladite chambre La faible inclinaison des différentes chambres ou tunnels qui constituent la coque ( 50 dans l'exemple considéré ) favorise la flottaison et la fabrication en matériel plastique permet de repousser l'eau .De sorte que le solde positif élevé de la différence entre la force impulsive vers la surface et la force de submersion est encore plus favorisé en vue d'obtenir les vitesses élevées que l'on prétend atteindre Dans le cas d'un navire de passagers ayant les dimensions mentionnées pour le navire cle marchandises pris comme exemple et équipé de fa çon similaire de 50 turboréacteurs, la réduction de la charge transportée permettra d'élever la vitesse à 350 ou 400 noeuds par heure, le meme résultat pouvant être obtenu pour les navires de guerre ou les vedettes Pour une meilleure compréhension de ce qui vient d'être décrit, les dessins annexés représentent schématiquement , à simple titre d'exem ple, et en conséquence sans aucun caractère limitatif, un navire équipé de 4 turboréacteurs, nombre qui peut être porté dans le cas considéré jus qu 'à 7 pour être égal au nombre de canaux ou chambres de compression existant sur la coque Les dessins représentent: Fig. 1 - une vue schématique de face du navire Fig. 2 - une vue schématique du navire en plan Fig. 3 - une vue schématique partielle du navire en perspective. Ainsi que le montrent les dessins le navire comprend 2 quilles extérieures ( 1 ) et, dans le cas- présent, 6 quilles intérieures ( 2 ), la hauteur de chacune d'elles étant inférieure à celle des quilles extérieures. Aussi bien les quilles extérieures que les quilles intérieures présentent une inclinaison ascendante d'environ 5 à 7% allant de la poupe vers la proue La surface de la paroi de la conque reliant chaque paire de quilles présente un profil semi-circulaire tel que l'ensemble de la coque présente une surface ondulée à quilles multiples longitudinales qui forment autant de tunnels Sur les côtés des quilles extérieures ( 1 ) se trouvent les ailes ( 7 ) qui donnent au navire une forme de delta et qui procurent, comme il a été dit ci-dessus , une stabilité et une sécurité absolues surtout dans les plus mauvaises conditions de navigation en grosse mer .Ces ailes sont placées au niveau de la ligne de flottaison Les quilles extérieures ( 1 ) se prolongent au-dessus des ailes (7)formant les cloisons ( 1 ' ) conformes à la structure recherchée La plateforme ( 4 ) est prévue à la proue du navire en vue de l'installation des turboréacteurs (5Y Ceux-ci sont pourvus de moyens permettant de régler leur position en hauteur ainsi que ltorientation de leurs jets vers la partie avant de la chambre ou tunnel correspondant Cette plateforme est pourvue d'orifices 6 qui permettent de recevoir d'autres turboréacteurs afin d'en accroître le nombre selon la vitesse que lton a l'intention d'atteindre Pour faciliter les manoeuvres à quai, il est prévu l'installation d'un petit moteur auxiliaire qui n'est pas représenté sur les dessins L'étude des dessins montre bien que la constitution de la coque formée de quilles multiples parallèles formant autant de tunnels contribue dans une grande mesure à atteindre les vitesses élevéés qui caractérisent ce type de navire , ceci sans parler du système de propulsion utilisé ni de la possibilité d'augmenter le nombre de turboréacteurs jusqu'à ce qu'ils correspondent à chaque tunnel de la coque La construction extrèmement solide de ces navires ne signifie pas pour autant qu'ils ne soient pas meilleur marché que les navires conven tionnels , car il faut aussi tenir compte du fait qu'ils peuvent être construits en série L 'extraordinaire vitesse de ce nouveau type de navire sera utile pour le transport de beaucoup de produits frais nécessaires à l'humanité qui sont actuellement congelés pour leur permettre de supporter la Iongueur des transports et qui pourront être ainsi transportés et utilisés dans des conditions de parfaite fraîcheur. Il est aussi important de mentionner que la capacité habituelle de ces navires sera supérieure d'environ 2/3 à celle des navires conventionnels et que les opérations de chargement et de déchargement seront accomplies plus rapidement du fait que les camions peuvent pénétrer sur le navire même grâce à un pont-levis situé à la poupe du navire et qui s'abaisse et se pose sur le quai même REVENDTCATIONS 1 ) - Navire pour le transport de marchandises, de passagers , ou autre navire, équipé de turboréacteurs, Caractérisé essentiellement par le fait qu'il est propulsé au moyen d'un nombre de turboréacteurs plus ou moins grand selon la vitesse à atteindre et les dimensions du navire 20) - Navire conforme à la revendication 1, Caractérisé par le fait que la surface externe du fond de la quille présente longitudinalement la forme de multiples canaux semi-circulaires disposés côte à côte, chacun étant séparé de celui adjacent au moyen de cloisons qui s'étendent vers le bas dans le but de remplir la fonction de la quille et de constituer les parois de la chambre de propulsion du turboréacteur correspondant 30) - Navire conforme à la revendication 2, Caractérisé par le fait que deux ailes formant ensemble un delta sont solidaires chacune d'un des côtés de la coque, au niveau de la ligne de - flottaison 4 ) - Navire conforme à la revendication 2, Caractérisé par le fait que les intervalles entre les parois qui divisent, à la partie inférieure de la coque, sont remplis de polyuréthane ou autre matière similaire 50) - Navire conforme aux revendications 1 et 2 Caractérisé par le fait que le nombre de turboréacteurs utilisés dans chaque navire peut être égal au nombre de chambres ou canaux qui existent sous la coque et dépendent du but auquel ledit-navire est destiné. 60) - Navire conforme aux revendications 1 et 2 Caractérisé par le fait que les turboréacteurs sont montés sur une plateforme située à la proue du navire et comportent des- moyens permet tant d'ajuster individuellement l'angle et la hauteur de chacun d'eux en relation avec l'entrée desdits canaux ou chambres situés sous la çoque 70) - Navire conforme à l'ensemble des revendications 1, 2, 5 et 6, Caractérisé par le fait que l'action des turboréacteurs, qui s'exerce à l'entrée de chacun desdits tunnels ou chambres de la coque, oblige les parties avant et médiane du navire à s'élever hors de 11 eau quand le navire se déplace à une grande vitesse mais de manière que la quille ou les quilles restent toujours dans l'eau 8 ) - Navire conforme à l'ensemble des revendications 1 à 6 Caractérisé par le fait qu1il est équipé d'un moteur de propuLsion à hélice d'un type conventionnel de faible puissance exclusivement destiné à la manoeuvre quand le navire est au port 90) - Navire conforme à ltensemble des revendications 1 à 7, Caractérisé par le fait que sa construction est plus rapide et économique que la construction des navires conventionnels et est susceptible de s'exécuter en série 100) - Navire conforme à l'ensemble des revendications précédentes, Caractérisé par le fait que ltespace utile est supérieur d'environ 2/3 à celui des navires conventionnels et que les opérations de chargement et déchargement peuvent être effectuées plus rapidement