Brevet FR2348103A1 — publié le 19771110

La présente invention concerne un mode de propulsion pour navire de surface utilisant l'énergie de détente directe d'un gaz dans l'eau sous forme de remontée gravitationnelle de bulles. Dans les dispositifs connus de propulsion, un organe mobile tel une roue à aubes, hélice ou turbine déplace une masse d'eau dans le sens opposé à la marche du navire de telle sorte que celui-ci est soumis à une poussée représentant la quantité de mouvement de l'eau ainsi déplacée. Le mouvement de l'hélice dans l'eau entraine des frottements et de ce fait le rendement d'un tel organe dépasse rarement 60%. De plus, le rendement propulsif lié à la vitesse de déplacement de l'eau nécessite pour gtre bon que I'hélice ou la turbins soit de grande section et tourne lentement, ce qui n'est pas toujours compatible avec le type de moteur d'entrainement. En outre, pour de fortes puissances, une rotation lente entraine des efforts considérables au niveau des arbres d'entrainement. Dans les meilleures conditions la poussée spécifique ne dépasse guère 100 N/CV. Le mode de propulsion suivant l'invention évite ces inconvénients et obtient des poussées spécifiques encore jamais atteintes et ceci suivant un procédé simple et sans pièce mobile immergé. En effet, la propulsion suivant l'invention est obtenue par la déflection vers l'arrière du navire d'un courant ascendant d'eau obtenu par la remontée naturelle de bulles provenant d'une émission de gaz sous la coque du navira, la dite coque ayant une forme adaptée à produire cette déflection. L'énergie fournie est alors celle de la détente du gaz comprimé à la pression correspondante à la profondeur où il est émis dans l'eau (tirant d'eau du navire 3. Ce débit de gaz peut être obtenu pas tous procédés tels que surpresseur, turbine centrifuge ou axiale. Il peut aussi provenir d'une réaction chimique au sein même de l'eau ou résulter de l'évaporation d'un liquide cryogénique injecté dans l'eau qui fournit alors la chaleur d'évaporation nécessaire. Le principe physique sur lequel s'appuie l'invention est qu'une bulle de gaz émise dans l'eau remonte en surface en transmettant par frottement dans le liquide où elle évolue une quantité de mouvement correspondant au travail d'une force égale au poids du volume d'eau qu'elle déplace multiplié par la distance verticale qu'elle parcourt. Ce travail, qui apparait sous forme d'une masse d'eau émulsionnée ascendante, contient exactement 1 'énergie fournie par la détente isotherme du gaz évoluantrdela pression où il est émis a la pression atmosphérique.La masse d'eau mise en mouvement étant grande et de faible vitesse, la transformation en mouvement de la détente du gaz se fait avec un très bon rendement interne et le débit de gaz n'étant injecté qu'à faible profondeur, sa pression basse est telle qu'il peut être fourni par des machines d'usage courant dont le rendement à ces pressions dépasse 80%. Les poussées spécifiques obtenues dans ces conditions sont de l'ordre de 750 N/CV soit 7 fois plus que les dispositifs à hélices. La puissance étant fonction du débit et celui-ci étant additif une unité de haute puissance peut aisément être obtenue en utilisant plusieurs machines en parallèle. Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple deux modes d'application conforme à l'invention. Les dessins I et II montrent un navire, tel une péniche, vue en coupe longitudinale et en vue arrière. La coque 1 du navire comporte une partie arrière 2 formant une pente ascendante incurvée vers la surface et débouchant sur le tableau arrière horizontalement et légérement au dessus du niveau de flottaison. Le déflecteur 2 est latérales ment limité par deux panneaux verticaux 3 qui peuvent etre le prolongement des faces latérales de la coque. Au point le plus bas du déflecteur est injecté en 6 du gaz comprimé provenant, par l'intermédiaire du conduit 5, d'un générateur 4 de gaz comprimé. Les bulles qui naissent à la sortie du diffuseur 6 remontent le long du déflecteur 2 en entraînant l'eau ambiante suivant un mouvement ascendant (flèche At. L'émulsion ascendante ainsi formée est déviée vers l'arrière par la pente du déflecteur suivant une direction horizontale [flèche B) fournissant au navire une implusion correspondante à la quantité de mouvement de l'eau ainsi déplacée. Les dessins III et IV montrent un canot pneumatique, vue en coupe longitudinale et en vue arrière, conçu pour fonctionner suivant l'invention Le boudin gonflable 7, en forme de fer à cheval, enserre un plancher 8 fixé à mi-hauteur du boudin. La partie arrière Il de ce plancher est donc normalement au-dessus du niveau de flottaison. En 10, à l'avant du canot, un générateur injecte du gaz dans l'eau et sous le plancher par un conduit 9. Le courant d'eau émulsionné ascendant suivant la flèche A venant buter contre le plancher et le boudin formant barrière n'est libre de s'échapper que vers l'arrière au niveau Il du plancher. I1 y a déflection horizontale suivant la flèche B et le canot se déplace. La propulsion des navires suivant l'invention s'applique chaque fois que l'on recherche de très fortes poussées à vitesse modérée. C'est le cas par exemple de la navigation en rivière sur péniches, de la propulsion des chalands de transport, et de tout navire ayant avantage, parce qu'ils peuvent s'échouer, à ne posséder aucun organe propulsif mobile sous la coque. L'invention s'applique aussi par sa simplicité à la propulsion d'engin léger à partir de charges chimiques, le moteur proprement dit se limitant alors au conduit d'injection. REVENDICATIONS. 1/ Propulsion du navire obtenue par la déflection vers l'arrière d'un courant ascendant d'eau émulsicnnÉe obtenue par la remontée naturelle de bulles gazeuses provenant d'une émission de gaz sous la coque du navire, la dite coque ayant une forme adaptée à produire cette déflection. 2/ Navirs propulsé suivant la revendication 1 où l'arrière de la coque comporte une pente ascendante incurvée vers la surface et latéralement bordée par des pans verticaux, les gaz étant émis au point bas de cette pente. 3/ Canots pneumatiques propulsés suivant la revendication 1 dont les boudins forment l'avant et les parties latérales, le plancher,à mi-hauteur du boudin, étant en bord libre à l'arrière de telle sorte que du gaz injecté dans l'eau sous le plancher crée un courant d'émulsion ascendant qui ne peut s'échapper que vers l'arrière au niveau du bord libre du plancher. 4/ Navires propulsés suivant les revendications 1, 2 et 3 où le gaz émis sous la coque provient d'un surpresseur d'air d'un type connu quelconque. 5/ Navires propulsés suivant les revendications 1, 2 t 3 où les bulles gazeuses sont obtenues par l'injectio-1 cireczs dans 1 eau de produit réagissant chimiquement avec l'eau. 6/ Navires propulsés suivant les revendications 1, 2 et 3 Ûù les bulles gazeuses sont obtenues par l'injection directe de liquides cryogéniques qui s'évaporent au sein même de l'eau en y prélevant la chaleur d'évaporation nécessaire.