Brevet FR2384670A1 — publié le 19781020

La présente demande divisionnaire concerne un dispositif de propulsion pour navire, utilisant l'énergie du vent. Après avoir abandonné la propulsion éolienne au moyen de voiles pour la propulsion par roues puis par hélice mue par une machine utilisant un combustible, on a été amené, notamment pour des raisons dtéconomie de combustible, à reconsidérer la possibilité d'utiliser le vent pour la propulsion des navires. Sans renoncer complètement à utiliser la voile, on a cherché, pour des raisons évidentes de facilité de manoeuvre, à employer d'autres dispositifs. Par exemple, on a monté des cylindres rotatifs d'axe vertical quir par effet Magnus, sont le siège d'une poussée transversale à la direction du vent. Mais ce dispositif stest avéré d'un faible rendement et, de plus, tributaire de la direction du vivent. La présente invention vise à réaliser un dispositif de propul sion pour navire qui utilise l'énergie du vent, qui présente un bon rendement et soit dans une large mesure insensible à la direction du vent. Suivant l'invention, le dispositif de propulsion d'un navire utilise l'énergie du vent, et il est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une roue éolienne sur l'arbre de laquelle est calé un émetteur 'a pompe hydraulique volumétrique rotative, au moins un récepteur à pompe hydraulique volumétrique rotative calé sur un arbre d'hélice propulsive, et un circuit hydraulique pour relier l'émetteur au récepteur. On obtient ainsi un excellent rendement énergétique, qui n' est affecté que par les pertes tourbillonnaires classiques, et l'on dispose en meme temps de toutes les commodités d'un navire à hélice. En outre, ce dispositif peut pratiquement s'accomoder de-toutes les directions du vent, par une orientation convenable de la roue éolienne. Suivant une réalisation particulière de cette application, le dispositif de propulsion comprend une seule roue éolienne et deux récepteurs commutables sur l'émetteur de cette roue, chacun de ces récepteurs étant calé sur l'arbre d'une hélice de caractéristiques différentes. On peut ainsi, en fonction de la vitesse du vent et de la vitesse désirée du navire, mettre en service l'une ou l'autre de ces deux hélices de manière à conserver à l'hélice en service un rendement aussi voisin que possible du rendement optimal. Suivant une autre forme.de réalisation, le dispositif de propulsion comprend un moteur thermique auxiliaire sur l'arbre duquel est calé un émetteur, et cet émetteur est connectable au circuit reliant les émetteurs des roues éoliennes aux récepteurs. En cas de calme plat, il suffit d'opérer la commutation précitée pour propulser le navire à l'aide du moteur. De préférence, l'émetteur calé sur le moteur thermique comprend des moyens de réglage pour définir une relation ajustable entre la vitesse de rotation du moteur et le débit de liquide auxiliaire traversant ledit émetteur. D'autres particularités de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif, la figure unique est une vue semi-schématique en élévation d'un navire équipé d'un dispositif de propulsion conforme à l'invention. En référence à cette figure, une roue éolienne 301 orientable est montée sur un pyl8ne 363 fixé sur le pont 377 d'un navire 378. Sur l'arbre 302 de cette roue, est calé un émetteur 303 constitué par une pompe hydraulique volumétrique rotative, par exemple du type à pistons axiaux, du genre décrit dans le première demande divisionnaire de la demande de brevet français 76 14 151 au nom des Demanderesses. Une paire de tuyauteries 3O4a, 305a relie ltémetteur 303 à une entrée 379 d'un dispositif à trois voies 381 dont la sortie 382 est reliée par une paire de tuyauteries 304b, 305b à un récepteur 306 du meme type queltémetteur 303. Sur l'arbre 307 de ce récepteur, est calée une hélice propulsive 308. Une autre entrée 383 du dispositif à trois voies 381 est reliée par une paire de tuyauteries 304c, 305c à-un émetteur 384 calé sur l'arbre d'un moteur thermique 385 tel qu'un moteur Diesel. De préférence, l'arbre 302 de la roue est muni d'un frein électrique (non représenté) actionnable sur la commande d'une dynamo tachymétrique (également non représentée) calée sur le même arbre. En fonctionnement, le dispositif à trois voies 381 étant positionné de manière à mettre en relation l'émetteur 303 et le récepteur 306, la rotation de la roue 301 provoque la mise en rotation de l'hélice~308 par l'intermédiaire de la transmission hydraulique. Le navire 378 peut alors avancer, quelle que soit la direction de sa route par rapport à la direction du vent, du fait de l'orientabilité de la roue 301. A ltarrAet, il suffit d'orienter le plan de cet-te roue parallèlement au vent. En cas de calme plat ou de vent trop violent empechant d'utiliser la roue, on met en relation l'émetteur 384 avec le récepteur 306, et le navire avance grace au moteur thermique. En cas de vent insuffisant, le dispositif a' trois voies 381 permet de doser à volonté la contribution énergétique du moteur 385. On peut également, en agissant sur les moyens de réglage de l'émet- teur 384, régler la vitesse du moteur thermique 385 à sa valeur de rendement optimal, quel que soit le débit de liquide auxiliaire demandé à cet émetteur. En cas de rafale passagère, la mise en survitesse de la roue éolienne est inhibée par le frein électrique monté sur son arbre. Le dispositif de propulsion ainsi réalisé permet une remarquable économie d'énergie, sans avoir à recourir aux aléas de la navigation à voile. En outre, par la possibilité qui est offerte de faire varier le rapport des vitesses de la roue et de l'hélice, par le jeu des moyens de réglage notamment du récepteur 306, il permet de fonctionner constamment au voisinage du rendement maximal. Suivant une variante de réalisation (non représentée), une seconde hélice propulsive, de caractéristiques différentes de la première, est munie d'un récepteur commutable sur l'émetteur 303. On augmente ainsi la plage de fonctionnement optimal suivant la force variable du vent. Sur les navires de grande taille, 'a pont dégarni, tels que les pétroliers, il est avantageux de prévoir une batterie de plusieurs roues éoliennes dont les émetteurs respectifs sont reliés au récepteur de l'arbre d'hélice par un réseau hydraulique d'interconnexion. RE7IENDICATIONS 1;-Dispositif de propulsion & un navire utilisant l'énergie du vent au moyen d'une roue éolienne sur l'arbre de laquelle est calé un émetteur à pompe hydraulique volumétrique rotative et d'au moins un récepteur à pompe hydraulique volumétrique rotative calé sur un arbre d'hélice propulsive relié à l'émetteur par un circuit hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend deux récepteurs commutables sur l'émetteur de la roue éolienne, chacun de ces récepteurs étant calé sur l'arbre d'une hélice de caractéristiques différentes. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur thermique auxiliaire sur lequel est calé un émetteur, et émetteur étant connecté au circuit hydraulique reliant les émetteurs des roues éoliennes aux récepteurs des hélices par l'intermédiaire d'un dispositif à trois voies. 3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que l'émetteur calé sur le moteur thermique comprend des moyens de réglage pour définir une relation ajustable entre la vitesse de rotation du moteur et le débit de liquide auxiliaire traversant ledit émetteur.