Brevet FR2412260A1 — publié le 19790720

ta présente invention concerne des divergents de type tuyère pour chaluts utilisables aussi bien pour le chalutage pellagique que pour le chalutage de fond, mais particulièrement efficace dans ce dernier cas. Actuellement les divergents assurant ltouverture des chaluts au cours du chalutage sont constitués par des panneaux sensiblement plans. A titre indicatif, on trouvera des descriptions de tels panneaux dans les brevets français 2 166 612 et 2 168 481. Le centre de chaque panneau est accroché à une fune tandis qu'un tirant tendu entre le bord avant du panneau et un point de la fune proche du centre du panneau limite l'angle d'ouverture du panneau avec la ligne de trajectoire du chalutier remorquant le chalut. Comme le montre schématiquement la Fig. 1, les panneaux utilisés par paire ont donc une incidence o( par rapport à l'axe de déplacement du train de pêche.En position de chalutage, ces panneaux sont soumis à la tension de fune, à la tension d'un bras du filet, à la force hydrodynamique totale, à son poids et éventuellement à la 2 force de déviation du fond Or, pour un jeu de panneaux d'une surface de 4 m remorqués par un chalutier d'une puissance de 1000 cv avançant à vitesse de 3,5 noeuds, on peut avoir une traînée totale de 3600 daN, dont une traînée de filet de 1500 daN, une traînée de panneau (par panneau) de 380 daN et des forces d'écartement- des panneaux, à droite et à gauche, de 350 daN. Il apparaît, au vu de ces chiffres donnés à titre indicatif, mais correspondant à des conditions pratiques, que les forces d'écartement sont relativement faibles devant l'importance de la puissance du bateau et la traînée du filet. Il semble donc que le panneau ait un effet hydrodynamique relativement faible. De plus, en chalutage de fond, il apparaît, en pratique, que le labourage sur le fond devisent un élément déterminant sur cet effet d'écartement puisque, sur sol sableux ou vaseux, il le fera croître au point de, parfois, stopper le train de pêche. Comme le labourage est difficielement contrôlåble et maetrisable, il apparat difficile d'améliorer les résultats en conservant la géométrie plane pour les divergentse En effet, sur le plan hydrodynamique, l'effet de portance, donc aussi d'écartement, des panneaux dépend de lincidence des panneaux. La périphérie des panneaux semble être l'objet d'écoulements turbulents et la partie centrale seule semble efficace.De plus, étant donné le manque d'écoulement fluide entre le panneau et le fond, il en résulte une perte d'efficacité en ce qui concerne l'écartement. Enfin, il faut encore noter que, couramment, les panneaux de 4m2 de surface destinés à hêtre utilisés avec un chalutier de 1000 cv doivent être munis d'une semelle de frottement de fond pesant environ 1000 kg. Ainsi le poids et les dimensions des panneaux plans rendent leur maniement particulièrement malaisé. En conséquence, un objet de la présente invention consiste à prévoir des divergents qui ne présentent plus les inconvénients mentionnés ci-dessus, que l'on rencontre avec les divergents plans. Un autre objet de l'invention consiste à prévoir des divergents dont la traînée est réduite par une meilleure forme hydrodynamique, tout en augmentant l'effort d'écartement pour une surface utile plus réduite. Un autre objet de l'invention consiste à prévoir des divergents pour lesquels l'effet parasite du labourage est considérablement réduit, sinon pratiquement annulé. Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu des divergents de chalut utilisés par paire1 chaque divergent étant constitué par une tuyère courbe dont le plan de la grande ouverture tournée vers l'avant est pratiquement perpendiculaire au plan de la petite ouverture tournée vers l'arrière, chaque fune étant accrochée par l'intermédiaire de deux jeux de brins, les brins du premier jeu étant accrochés à la périphérie de la grande ouverture, du caté le plus voisin de la petite ouverture, et les brins du second jeu étant accrochés à la périphérie de la petite ouverture, du côté le plus voisin de la grande ouverture, le bras correspondant du chalut étant accroché par deux brins au milieu du corps de la tuyère, en haut et en bas, l'eau entrant dans la tuyère par la grande ouverture avec une vitesse relative parallèle à la direction d'avancement du chalutier et sortant de la tuyère par la petite ouverture vers l'intérieur pratiquement dans une direction perpendiculaire à la direction d'avancement du chalutier et avec une vitesse sensiblement supérieure à la vitesse d'entrée. Suivant une autre caractéristique, chaque tuyère a sa paroi fabriquée en résine synthétique armée. Suivant une autre caractéristique, l'aire de la grande ouverture est de l'ordre de quatre fois plus grande que celle de la petite ouverture. Suivant une autre caractéristique, l'aire de la grande ouverture est de l'ordre de 1 m2 pour un chalut remorqué à une vitesse de 3,5 noeuds. Suivant une autre caractéristique, la tuyère a un plan de symétrie passant par les centres respectifs des grande et petite ouvertures. Suivant une autre caractéristique, les longueurs des brins du premier et second jeux sont réglés pour que ledit plan de symétrie présente un angle d'incidence positif à l'avancement. Les caractéristiques de la présente invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique d'un ensemble chalutier, train de pêche et chalut pour lequel les divergents sont des panneaux plans classiques, la Fig. 2 est une vue schématique de ltensemble chalutier, train de pèche et chalut de la Fig. 1, mais muni de divergents à tuyère suivant l'invention, la Fig. 3 est une vue schématique en perspective d'un divergent à tuyère suivant l'invention, la Fig. 4 est une vue schématique d'une tuyère illustrant le fonctionnement d'un divergent suivant l'invention, et la Fig. 5 est une vue vue en coupe de la tuyère de la Fig. 4. A la Fig. 1, un chalutier 1 remorque à l'aide de funes 2 et 3 un filet de chalut 4. Entre le bras 5 du chalut 4 et la fune 2, d'une part, et entre le bras 6 et la fune 3, d'autre part, sont respectivement intercalés des divergents 7 et 8 de forme plane. Les liaisons entre les funes et les panneaux de divergents sont tels que ceux-ci possèdent une incidence s par rapport à l'axe de déplacement du train de pêche 2-3-4. Les panneaux 7 et 8 ont tendance à s'écarter de l'axe du train de pêche ce qui a pour effet d'ouvrir le chalut 4. Toutefois, pour les raisons indiquées plus haut, ces simples divergents plans présentent des inconvénients. A la Fig. 2, on a encore représenté le chalutier 1 et le train de pêche 2-3-4, mais les panneaux 7 et 8 y sont remplacés par des divergents à tuyère 9 et 10, suivant l'invention. La Fig-. 3 représente, en perspective, la tuyère 9 accrochée par quatre brins 11 à 14 à la fune et remorquant par deux brins 15 et 16 le bras 5 du chalut 4. Au cours du déplacement de la tuyère 9, traînée par la fune 2, l'eau pénètre par l'ouverture d'entrée 17, comme l'indiquent les flèches Fl, pour ressortir par l'ouverture de sortie 18, comme l'indiquent les flèches F2. La tuyère 9 est formée, par exemple, d'une paroi en résine armée, telle que du polyester plus des fibres de verre, ou une résine époxyde plus des fibres de verre ou de carbone. Les brins 17 et 12 sont fixés à la paroi de la tuyère 9, par des moyens d'ancrage appropriés, en des points voisins de la périphérie de l'ouverture 17 tandis que les brins 13 et 14 sont fixés à la paroi en des points voisins de la périphérie de l'ouveture 18. Les brins Il et 12 ont des longueurs voisines, sinon égales,. ainsi que les brins 13 et 14. Les longueurs des brins il, 12, d'une part, et 13, 14, d'autre part, sont choisies de manière qu'en fonctionnement normal, c'est à dire pour une allure normale du chalutier 1 et une profondeur prédéterminée du chalut 4, l'ouverture 17 ait son plan pratiquement perpendiculaire à l'axe de déplacement du train de pêche, c'est à dire perpendiculaire aux flèches F1 tandis que l'ouverture 18 a son plan pratiquement vertical et parallèle à l'axe de déplacement du train de pèche. La Fig. 4 montre une tuyère 9 qui permet de mettre en évidence les forces d'écartement des tuyères 9 et 10 sur le chalut 4 en appliquant le théorème d'Euler et des tubes de courant. A un instant t, le fluide compris entre les sections A de 17 et B de 18 sera, à l'instant t + t, compris entre les sections A' et B'. Si qm est le débit massique dans le tube de courant constitué par la tuyère, Si c1 et c2 sont les vitesses d'écoulement du fluide à l'entrée et à la sortie de la tuyère, si P est la force de volume due à la nature du fluide dans la tuyère, si R est la résultante des forces appliquées à la tuyère, les équations vectorielles de la statique sont: qm (C2 - c1) = R + P et mt(G) = O ou mt(G) est le moment résultant des forces par rapport au centre de gravité G. Quand la tuyère 9 est orientée de manière que ses ouvertures soient dans des plans verticaux ce qui est montré symboliquement par la coupe de la Fig. 5, la force ou poids P est orthogonale à c1, c2 et R, il apparatt que, dans le plan horizontal, R = 9, (c-c) 2 1 On sait, d'autre part, que le débit qm est tel que cm = qv x # oû qv est le débit volumique et p la masse volumique unitaire, et que le débit volumique qv est tel que qv = S x C où S est la section et C la vitesse d'écoulement, ce qui donne qm = SxCx# Entre l'entrée 17 et la sortie 18 de la tuyère, on aura donc les efforts suivants:: à l'entrée S1 x c1 xp à la sortie S2 x c2 x P Par composition de ces deux vecteurs, on peut donc obtenir la valeur de la résultante R. Une application numérique permet de constater qu'approximativement, si S1 = 4 S2 = 1 m2, où Sa est l'aire de 17 et S2 l'aire de 18, et si c1 = 3,5 noeuds, on obtint un effort d'écartement sensiblement égal à celui des pan 2 neaux rectangulaires de 4 m , avec une traînée identique. Toutefois, la forme hydrodynamique des tuyères 9 et 10 est nettement améliorée par rapport à celle des pan eaux.D'autre part, le frottement de la tuyère sur le sol se trouve évidemment considérablement réduit par la forme même de celle-ci. il en résulte que la traînée totale du divergent à tuyère, incluant la traînée hydrodynamique et la traînée au contact du fond, est beaucoup plus petite que celle d'un divergent à panneau, d'où une diminution de la puissance nécessaire et de la consommation dè carburant pour le chalutier dont le train de pêche est équipé de divergents à tuyère. Comme le montre la Fig. 2, les sorties des tuyères 9 et 10 sont évidemment dirigées l'une vers l'autre. Dans les considérations qui précèdent en ce qui concerne le fonctionnement de la tuyère, on s'est borné à mettre en évidence l'intérêt de prévoir des faces d'entrée et de sortie normales entre elles, la section de sortie étant plusieurs fois plus petite que la section d'entrée, mais il est bien évident que la forme de la tuyère entre l'entrée et la sortie peut être choisie suivant plusieurs critères, tels que: réduction de la traînée hydrodynamique, facilité de fabrication, etc Les avantages du divergent à tuyère par rapport au divergent à panneau peuvent se résumer ci-dessous: - amélioration des performances hydrodynamiques pour un même effort d'écartement par rapport aux panneaux, - réduction de l'encombrement, aire d'entrée de 1 ma au lieu de panneau 2 de 4 m - construction aisée et bon marché par l'emploi de résines armées, la fabrication se bornant à un moulage de demi-tuyère, si la tuyère est symétrique par rapport au plan horizontal longitudinal, avec prépara tion d'un seul moule, - réduction de la masse due à la fois à la réduction d'encombrement et à la nature de la paroi de la tuyère en résine, - réduction du frottement sur le fond et du labourage, et - au total, comme conséquence des améliorations mentionnées ci-dessus, réduction importante de la puissance nécessaire du train de pêche. La partie inférieure de la tuyère peut être plombée pour équilibrer le train de pêche en améliorant la stabilisation des tuyères et en permettant de régler la profondeur à laquelle le chalut doit fonctionner. REVENDICATIONS 1) Divergents de chalut utilisés par paire, caractérisé en ce que chaque divergent est constitué par une tuyère courbe dont le plan de la grande ouverture tournée vers l'avant est pratiquement perpendiculaire au plan de la petite ouverture tournée vers l'arrière, chaque fune étant accrochée par l'intermédiaire de deux jeux de brins, les brins du premier jeu étant accrochés à la périphérie de la grande ouverture, du c8té le plus voisin de la petite ouverture, et les brins du second jeu étant accrochés à la périphérie de la petite ouverture, du coté le plus voisin de la grande ouverture, le bras correspondant du chalut étant accroché par deux brins au milieu du corps de la tuyère, en haut et en bas, l'eau entrant dans la tuyère par la grande ouverture avec une vitesse relative parallèle à la direction d'avancement du chalutier et sortant de la tuyère par la petite ouverture vers l'intérieur pratiquement dans une direction perpendiculaire à la direction d'avancement du chalutier et avec une vitesse sensiblement supérieure à la vitesse d'entrée. 2) Divergents de chalut suivant la revendication 1, caractérisés en ce que chaque tuyère a sa paroi fabriquée en résine synthétique armée. 3) Divergents de chalut suivant la revendication 1 ou 2, caractérisésen ce que l'aire de la grande ouverture est de l'ordre de quatre fois plus grande que celle de la petite ouverture. 4) Divergents de chalut suivant l'une des revendications 7 à 3, caractérisés en ce que l'aire de la grande ouverture est de l'ordre de 1m pour un chalut remorqué à une vitesse de 3,5 noeuds. 5) Divergents de chalut, suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisés en ce que la tuyère a un plan de symétrie passant par les centres respectifs des grande et petite ouvertures. 6) Divergents de chalut, suivant l'une des revendications 7 à 5, caractérisés en ce que les longueurs des brins du premier et second jeux sont réglés pour que ledit plan de symétrie présente un angle d'incidence positif à l'avancement.