Brevet FR2427942A1 — publié le 19800104

La présente invention concerne un bateau du type catamaran, c'est-à-dire comportant deux coques ou flotteurs réunis par une armature ou un habitacle. On sait que ce type de bateau présente une bonne stabilité et est doué d'une vitesse améliorée par rapport aux bateaux monocoques. Toutefois, du fait même de sa conception, des efforts qui peuvent être importants par gros temps sont transmis aux liaisons entre les coques ou flotteurs et l'ossature qui les relie. Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'un bateau de ce type agencé de manière à supprimer les efforts sur les liaisons entre les coques ou flotteurs et l'armature les réunissant, permettant également aux flotteurs de se débattre dans deux plans parallèles au plan de symétrie du navire, indépendamment l'un de l'autre, et suivant la forme de la surface liquide, en obtenant ainsi un meilleur chevauchement des vagues et une meilleure tenue par gros temps. Un autre but de l'invention est de réaliser un bateau de ce type agencé de telle sorte que l'habitacle prévu sur l'ossature reliant les flotteurs, conserve de façon permanente une position horizontale. Au total, l'invention vise un bateau alliant à la fois des qualités de bonne tenue de mer, de vitesse, de stabilité de l'habitacle, convenant tout particulièrement aux bateaux de plaisance, de transport de passagers et de service (douanes, garde-côtes, navire météo, etc...). L'invention est matérialisée dans un catamaran comportant deux flotteurs allongés reliés entre eux par un système de poutre portant un habitacle, caractérisé en ce que le système de poutre est relié à chaque flotteur par une articulation transversale orientée perpendiculairement à l'axe longitudinal de ces flotteurs, des moyens constituant un différentiel étant prévus entre ce système de poutre et chaque flotteur afin de maintenir le plan axial de symétrie du système de poutre dans une position moyenne par rapport aux flotteurs. Suivant un mode de réalisation possible, ce système différentiel est de type hydraulique et comprend chaque fois au moins un vérin interposé entre une extrémité de la poutre et le flotteur conjugué à cette extrémité, les deux vérins ou jeux de vérins prévus aux deux extrémités communiquant entre eux pour maintenir le plan axial de symétrie du système de poutre dans une position moyenne par rapport aux flotteurs. Le résultat désiré peut être obtenu notamment en prévoyant, entre le système de poutre et les flotteurs, des vérins à double effet dont les chambres correspondantes sont reliées ensemble. Suivant un autre mode de réalisation possible, le système différentiel est de type mécanique et il est prévu entre les extrémités du système de poutre et chaque flotteur un ou plusieurs leviers, les extrémités de ces leviers attaquant le système de poutre étant reliées entre elles, par exemple par un palonnier, de manière à réaliser la compensation requise pour le maintien du plan axial de symétrie du système de poutre dans la position moyenne précitée. Suivant une autre particularité de l'invention, le système différentiel prévu entre le système de poutre et les flotteurs est asservi à un gyroscope, afin que le plan axial médian du système de poutre soit maintenu dans une position verticale. Dans le cas d'un système différentiel hydraulique, le résultat désiré peut être obtenu en reliant les chambres des vérins à un dispositif formant vanne et à une source de liquide, et en asservissant ce dispositif formant vanne et (ou) la source de liquide au gyroscope. Dans le cas d'un système différentiel mécanique, ce résultat peut être obtenu en prévoyant dans le système de leviers, notamment dans le palonnier de liaison associé au système de poutre, un dispositif de réglage de longueur qui est asservi à un gyroscope. Suivant une autre particularité encore de l'invention, l'habitacle qui forme le corps utile du bateau est monté de façon articulée sur le système de poutre de liaison, au milieu de ce système, autour d'un axe horizontal dans le plan axial du bateau, des moyens de commande de position étant prévus entre cet habitacle et ce système de poutre pour maintenir cet habitacle sensiblement dans une position verticale, quelle que soit la position d'inclinaison transversale du bateau et par suite du système de poutre. Suivant un mode de réalisation paraissant judicieux, ces moyens peuvent être asservis à un système gyroscopique. On peut prévoir par exemple, entre l'habitacle et le système de poutre, un ou plusieurs vérins reliés à un système de vanne et à une source de fluide, le système de vanne pouvant alors être asservi à un système gyroscopique. Suivant une disposition judicieuse, l'habitacle est monté sur le système de poutre dans une position telle que son centre de gravité se trouve sensiblement à l'aplomb dudit système de poutre. Ainsi, les efforts devant être fournis par les moyens précités sont relativement faibles. Si ce centre de gravité de l'habitacle se trouve également à l'aplomb de l'axe d'articulation de cet habitacle sur le système de poutre, un effort réduit doit également être fourni par les moyens, notamment par le ou les vérins, servant à maintenir l'habitacle dans une position transversale horizontale. De cette manière, la position de l'habitacle est contr6lée longitudinalement et latéralement, et il reste horizontal sans nécessiter de grande dépense d'énergie, quels que soient les mouvements de la mer. Suivant une autre particularité encore, chaque flotteur est constitué par un fuseau de forme allongée, muni à son extrémité avant d'une partie relevée en forme de proue. Chaque fuseau porte également, vers son extrémité arrière, une hélice et un gouvernail. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La Fig. 1 est une vue schématique en élévation d'un bateau du type catamaran réalisé suivant l'invention. La Fig. 2 est une vue en plan correspondante. La Fig. 3 est une vue en plan analogue à la Fig. 2 mais comportant un différentiel mécanique. La Fig. 4 est une vue schématique d'extrémité montrant le système de commande latéral prévu pour l'habitacle. La Fig. 5 est une vue de détail indiquant schématiquement le mode de liaison prévu entre les vérins d'un différentiel de type hydraulique. Sur les dessins, on a désigné par les références 1 et 2 les éléments de flottaison du bateau, qui sont constitués par deux longs fuseaux relevés à l'avant en forme de proue comme indiqué en 3. Ces fuseaux, de grande longueur, ont une forme effilée afin de fournir d'une part, du fait de leur longueur accrue, un meilleur chevauchement des vagues et, d'autre part, une plus grande vitesse de propulsion. Chaque fuseau est équipé à son extrémité arrière d'une hélice 4 et d'un gouvernail 5. La distosition des organes d'entrainement des hélices et de commande du gouvernail n'a pas été représentée sur les dessins. La détermination de cette disposition est à la portée de l'homme de l'art, qui pourra faire une application directe des principes techniques connus dans ce domaine pour la propulsion et la direction des bateaux existants. I1 est prévu suivant l'invention, entre les deux fuseaux 1, 2, une poutre transversale désignée par la référence 6, qui est montée par ses extrémités au moyen d'axes 7 dans des paliers 8 portés par les fuseaux. Les axes 7 prévus aux extrémités de la poutre 6 sont alignés entre eux, et ils sont orientés perpendiculairement au plan longitudinal de symétrie du bateau. Ces axes 7 ont, comme visible sur le dessin, une longueur suffisante pour maintenir directionnellement les fuseaux 1, 2 parallèles à l'axe longitudinal du bateau. Ils permettent en même temps le débattement de ces fuseaux dans deux plans verticaux qui sont parallèles au plan axial du bateau.Si l'on se reporte tout d'abord au mode de réalisation représenté sur les Fig. 1 et 2, on voit qu'il est prévu, entre chaque extrémité de la poutre 6 et les fuseaux 1, 2 correspondants, chaque fois un vérin hydraulique à double effet 9 qui est relié à articulation par son corps en 10 à l'extrémité correspondante de la poutre et par l'extrémité de sa tige de piston en 11 au fuseau 1, 2 conjugué. Suivant l'invention, ces deux vérins sont reliés entre eux de la manière représentée schématiquement sur la Fig. 5. Ainsi, des conduits 12 et 13 relient ensemble les chambres correspondantes des vérins. On conçoit que, de cette manière, si l'un des fuseaux 1, 2 tend à subir un débattement dans le plan vertical autour de l'axe 7 conjugué, il va se produire, du fait de la communication établie entre les vérins, un débattement égal et de sens opposé de l'autre fuseau, de façon à tendre à maintenir le plan axial de symétrie de la poutre 6, qui est orthogonal au plan axial du bateau, dans une position moyenne par rapport à ces fuseaux. On a représenté également sur la Fig. 5 des conduits 14 et 15 qui peuvent être reliés à un système de vanne associé à une source de liquide. On conçoit quten asservissant le système de vanne alors prévu à un gyroscope, il est possible de commander l'alimentation des vérins de manière à maintenir constamment la poutre 6 dans une position telle que son plan de symétrie demeure vertical. On a montré sur la Fig. 3 un système de compensation de type mécanique. Dans ce cas, il est prévu, vers chaque extrémité de la poutre 6, des leviers de renvoi en équerre 16 montés à pivotement sur cette poutre autour d'axes normalement verticaux 17. Un bras de chaque levier est attaqué par une barre 18, qui est reliée à ce levier 16 par une extrémité au moyen d'une articulation 19, tandis que l'autre extrémité de la barre 18 est reliée de façon articulée en 20 au fuseau correspondant 1, 2. Les autres bras des deux leviers de renvoi 16 sont reliés entre eux par un palonnier 21. Le mode d'action de ce système différentiel mécanique se comprend aisément. Dans ce cas encore, lors du débattement dans un sens d'un fuseau dans le plan vertical, il se produit un pivotement du levier 16 correspondant autour de son axe 17, et ce déplacement est transmis par le palonnier 21 à l'autre levier 16, et par l'autre barre 18 à l'autre fuseau, qui ainsi subit un débattement de même amplitude et de sens opposé. Dans ce cas encore, on peut combiner au palonnier 21 par exemple un dispositif de réglage de longueur asservi à un gyroscope, de façon à faire varier la longueur de ce palonnier et ainsi les positions relatives des fuseaux par rapport àla poutre 6, afin de maintenir le plan longitudinal médian de cette poutre dans une position verticale. Le catamaran suivant l'invention comprend également un habitacle qui forme son corps utile et qui est représenté schématiquement en 22 sur les dessins. Suivant l'invention, cet habitacle est monté sur la poutre transversale 6 au milieu de la longueur de cette poutre, c'est-à-dire dans le plan longitudinal médian du bateau, au moyen d'un axe 23 orienté selon ce plan longitudinal médian du bateau et tourillonné dans des paliers convenables de l'habitacle et de la poutre. Cet axe est orienté perpendiculairement au plan axial médian de la poutre, c'est-à-dire qu'il occupe normalement une position horizontale. Dans le cas du mode de réalisation représenté et comme visible en particulier sur la Fig. 4, il est prévu, entre un palier 24 prévu vers une extrémité de la poutre 6 et un palier 25 prévu sur l'habitacle, un vérin 26 qui est relié à un système de vanne (non représenté) asservi à un gyroscope, de manière à maintenir cet habitacle dans une position verticale quelle que soit l'inclinaison transversale de la poutre 6. L'habitacle est disposé par rapport à la poutre 6 de telle sorte que son centre de gravité se trouve à l'aplomb de cette poutre. On comprend ainsi, à la lecture de la description qui précède, que l'on obtient un ensemble articulé dans lequel les fuseaux peuvent se débattre indépendamment suivant l'état de la mer, maintenus par les axes de grande longueur dans deux plans parallèles au plan longitudinal axial du bateau. Le système différentiel maintient la poutre supportant l'habitacle dans une position moyenne par rapport aux deux fuseaux et il n'y a we de très faibles efforts dans les liaisons. Par ailleurs, la combinaison de moyens décrite permet de contrôler longitudinalement et transversalement la position de l'habitacle de telle sorte que, quels que soient les mouvements de la mer, cet habitacle demeure horizontal. Il en résulte ainsi un confort accru pour les occupants du bateau. Du fait du montage utilisé, ce résultat est atteint en outre avec une faible dépense d'énergie, puisque la position du centre de gravité de l'habitacle est à l'aplomb de la poutre transversale et du fait du montage articulé de l'habitacle au centre de la poutre, également à l'aplomb de son centre de gravité, pour la stabilisation transversale. L'utilisation de fuseaux de grande longueur libres de leurs positions relatives permet également un meilleur chevauchement des vagues, donc une meilleure tenue en mer, propriété qui vient s'ajouter à la bonne tenue générale en soi déjà connue des bateaux du type catamaran. I1 convient encore d'ajouter que, pour une puissance donnée, la vitesse d'un bateau de ce type est accrue puisqu'elle dépend, pour un même tonnage et pour une même puissance, de la longueur et de la finesse de la coque, qui est formée dans le cas présent par deux fuseaux longs et effilés. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Catamaran comportant deux flotteurs allongés reliés entre eux par un système de poutre portant un habitacle, ce système de poutre étant relié d chaque flotteur vers son extré mité par une articulation transversale orientée perpendiculai remuent i l'axe longitudinal de ces flotteurs, caractérisé en ce que des moyens constituant un différentiel sont prévus entre ce système de poutre et chaque flotteur, afin de maintenir le plan axial de asymétrie du système de poutre dans une position moyenne par rapport aux flotteurs. 2.- Catamaran suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système différentiel est de type hydraulique et comprend chaque fois au moins un vérin (9) interpose entre une extrémité du système de poutre (6) et le flotteur (1, 2) conjugué & cette extrémité, les deux vérins ou jeux de vérins prévus aux deux extrémités cosmuniquant entre eux pour maintenir le plan axial de symétrie du système de poutre dans une position moyenne par rapport aux flotteurS. 3.- Catamaran suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre le système de poutre (6) et les flotteurs (1, 2), des vérins i double effet (9), les chambres correspondantes des vérins prévus aux deux extrémités du système de poutre étant reliées ensemble (12, 13). 4.- Cataaaran suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système différentiel est de type mécanique et en ce qu'il est prévu, entre les deux extrémités du système de poutre (6) et chaque flotteur (1, 2), un ou plusieurs leviers (18), les extrémités de ces leviers attaquant le système de poutre étant reliées entre elles, notamment par un palonnier (21), de manière b réaliser la compensation requise pour le maintien du plan axial de symétrie du système de poutre dans une position moyenne. 5.- Catamaran suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système différentiel prévu entre le système de poutre (6) et les flotteurs (1, 2) est asservi à un gyroscope, afin de maintenir le plan axial médian du système de poutre dans une position verticale. 6.- Catamaran suivant les revendications 3 et 5, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de vanne et une source de liquide reliés aux chambres des vérins (9), ce système de vanne étant asservi å un gyroscope. 7.- Catamaran suivant les revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'un dispositif de réglage de longueur asservi à un gyroscope est prévu dans la liaison entre les leviers (18) disposés vers chaque extrémité de la poutre. 8.- Catamaran suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'habitacle (22) est monté de façon articulée sur le système de poutre de liaison (6), au milieu de ce système autour d'un axe horizontal (23) orienté dans le plan axial du bateau, des moyens de commande de position étant prévus entre cet habitacle et ce système de poutre. 9.. Catamaran suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ces moyens de commande de position sont constitués par un ou plusieurs vérins (26) asservis à un gyroscope afin de maintenir l'habitacle (22) dans une position verticale. 10.- Catamaran suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la position de l'habitacle (22) par rapport au système de poutre (6) est telle que le centre de gravité de cet habitacle se trouve au moins sensiblement i l'aplomb du système de poutre. 11.- Catamaran suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé on ce qu'il comporte des fuseaux effilés de grande longueur (1, 2) zanis vers leur extrémité arrière d'une hélice (4) et d'un gouvernail (5).