Brevet FR2460249A1 — publié le 19810123

La présente invention concerne une carène monocoque de bateau. On connaît déjà un grand nombre de types de carène, depuis la carène monocoque simple classique, jusqu'à la carène planante, en passant par la carène à coques asymétriques du bateau catamaran. Toutes ces carènes ont leurs qualités et remplissent respectivement les services qu'on attend d'elles. Néanmoins, l'engouement pour la navigation de plaisance est aujourd'hui tel, que la vitesse est de plus en plus recherchée, comme le prouve ltenga- gement total des concurrents dans les nombreuses courses organisées. Mais ltaugmentation de la vitesse ne doit pas autre obtenue au détriment de la sécurité, et notamment de la stabilité. La présente invention vise donc à procurer une carène de bateau monocoque permettant d'atteindre de plus grandes vitesses que les carènes actuellement sur le marché, avec une plus faible résistance à l'avancement et une meilleure pénétration dans lteau. L'invention vise encore à procurer une carène dont la surface mouillée soit la plus réduite possible. Un autre but de Invention est de repousser le mattre-bau le plus en arrière possible et d'augmenter le couple de redressement avec les surfaces d'appui à la gîte, afin de ne pas négliger la stabilité, et donc la sécurité, au seul profit de la vitesse. A cet effet, la présente invention concerne une carène monocoque de bateau, caractérisée par le fait que le bordé diverge depuis l'avant Jusqu'à l'arrière en restant incliné vers ltexté- rieur depuis la partie inférieure jusqu'au livet. Gracie à l'invention, la carène a une forme divergente parfaitement adaptée à une portance optimale. Compte tenu de l'inclinaison du bordé sur le livet, la surface mouillée est en outre réduite au maximum. On conçoit donc aisément que la divergence du bordé de la carène de l'invention permette d'atteindre des vitesses plus grandes qu'avec les carènes classiques. Par ailleurs, la divergence du bordé repousse le mattre-bau de la carène, et par conséquent son centre de gravité, nettement en arrière du centre de carène. Outre l'augmentation de la stabilité qui en découle, cette caractéristique permet, pour un poids donné de la carène, de diminuer la puissance nécessaire par rapport à celle des bateaux conventionnels, la longueur de la carène à la flottaison étant notablement plus courte. Dans une forme de réalisation préférée de ltinvention, la carène est ouverte et comporte un canal interne divisant la carène en deux demi-carènes, cet agencement permettant de maintenir le coefficient prismatique de la carène, qui reste monocoque, à une très faible valeur, tout en favorisant les effets de portance. L'invention sera mieux cqmprise à l'aide de la description suivante d(une forme de réalisation préférée de la carène de ltinvention, en référence au dessin annexé, sur lequel - la fig. 1 représente une vue de profil arrière de la carène de l'invention; - la fig. 2 représente une vue de profil arrière dtune demicoque de la carène de la figure 1; - la fig. 3 représente une vue arrière de la carène de la figure 1, et - la fig. 4 représente une vue latérale de la carène de la figure 1, en position de flottaison. Le dessin représente donc une carène 1, qui a la particularité dtetre une carène monocoque tout en comportant deux demi-carènes 2 et 3 séparées par un canal intérieur 4, à la partie inférieure, et dont il sera question plus en détail ci-après, et une poutre 5, à la partie supérieure, qui s'étend de l'avant 6 à l'arrière 7 de la carène 1. Celle-ci a été représentée sur le dessin dans une réalisation monobloc, mais l'invention n'exclut pas que la carène soit réalisée en trois parties, à savoir les deux demicarènes et la poutre 5, celle-ci servant alors à l'assemblage de celles-là, selon des moyens d'ailleurs tout à fait classiques, et pouvant s'étendre vers lavant légèrement au-delà des deux demi-carènes. Mais dans tous les cas, la carène de l'invention reste une carène monocoque, comme on le voit particulièrement bien sur la figure 1. Les deux demi-carènes 2 et 3 sont identiques, avec sensiblement la forme d'une aile, et sont disposeeSsymétriquement par rapport au plan médian longitudinal de la carène 1 pour donner à la carène 1 une forme d'ensemble très particulière, définie cidessous. Vue de dessus, en référence aux figures 1 et 2, la carène de l'invention occupe un triangle isocèle, dont la pointe représente lavant de la coque. De préférence, ce triangle est inscrit dans un carré, contrairement à tous les procédés présidant actuellement à la construction des coques de bateau. La longueur du maître-bau 8 est égale à la dimension longitudinale de la carène 1. Depuis l'avant, ou l'étrave, la coque de l'invention diverge donc jusqu'à l'arrière. I1 stagit d'une caractéristique importante de la coque de l'invention, qui améliore considérablement la portance. Toujours en liaison avec cette forme divergente de la coque de l'invention, on notera que le maStre-bau 8 est repoussé complètement à l'arrière grâce à quoi le centre de gravité de la carène étant ainsi également repoussé vers l'arrière, la ligne de flottaison 9 de la carène 1 est notablement raccourcie, comme cela est illustré sur la figure 4. Cette caractéristique, à elle seule, contribue déjà à réduire la surface mouillée de la carène, et par conséquent la résistance à l'avancement, et à augmenter ainsi la vitesse possible. I1 en résulte également une économie d'énergie, à poids égal, la puissance requise étant inférieure à celle qui est exigée pour les coques classiques. Enfin, la grande largeur du mattre-bau d'une part, et le fait qu'il soit situé à l'arrière de la coque, d'autre part, assurent à cette coque une très bonne stabilité. Chaque demi-carène 2, 3, présente un bord d'attaque inférieur 10, 11, adjacent au canal 4 et s'étendant dans la direction d'avancement de la carène, ctest-à-dire parallèlement au plan de symétrie de la carène. A arrière de la carène, les bords d'attaque 10, 11, peuvent être rectilignes mais, à l'avant, ils remontent progressivement pour rejoindre le livet 12, 13 de la carène (fig. 2). Les bords d'attaque 10, 11 sont réunis au livet 12, 13 par un bordé 14, 15, en forme d'aile de grande portance, comme cela est illustré sur la figure 3. On perçoit donc aisément, que gracie à l'inclinaison, sur l'horizontale, du bordé, dont la forme se "relève" rapidement vers l'avant, la surface mouillée de la carène 1 est encore réduite. Compte tenu de cette autre caractéristique de l'invention, il est possible, comme dans la forme de réalisation représentée sur le dessin, de réduire considérablement l'inclinaison du bordé au niveau du mattre-bau, dans des proportions beaucoup plus grandes qu'il n'est possible de le faire sur les coques classiques. En effet, l'angle a, formé à la partie inférieure entre lthorizontale et la tangente au bordé, à arrière de la coque (fig. 2), peut être très faible (inférieure à 300) car, compte tenu de la courte ligne de flottaison à l'arrière et du redressement du bordé à l'avant de la coque, la surface mouillée reste de toutes façons faible. Mais la faible valeur de l'angle a présente l'avantage de pouvoir augmenter la surface d'appui à la Cette, sans pratiquement augmenter la surface mouillée.On conçoit facilement que ce ne serait pas le cas avec les caques conventionnelles, la diminution de l'inclinaison du bordé à l'arrière augmentant alors beaucoup trop la surface mouillée. Cette dernière caractéristique permet donc d'accroitre la stabilité de la coque, sans pour autant en réduire la vitesse. On remarquera encore que/ grace- au fait d'avoir repoussé le centre de gravité vers l'arrière, le livet 12, 13 est légèrement incliné vers le bas et fait avec l'horizontale un petit angle ss (figure 4), permettant à l'étrave, à la gîte, de rester dégagée. Le canal 4, dont il a été question plus haut, est destiné, malgré la divergence du bordé vers l'arrière, à maintenir le coefficient prismatique, bien connu des constructeurs, à une faible valeur, ce qui augmente d'ailleurs la stabilité. Pour favoriser l'écoulement dans le canal 4, on a, dans la forme de réalisation représentée, incliné les parois internes 16, 17 des deux demicarènes 2, 3, vers l'extérieur sur le plan de symétrie de la carène 1, afin que l'angle y, formé entre chacune des parois 16, 17 avec le plan vertical contenant -le bord d'attaque 10, 11 (figure 2) soit raisonnablement le plus grand possible, et en tous cas plus sensiblement plus grand que l'angle a. Le meilleur écoulement à travers le canal 4 est obtenu avec un canal de section transversale en forme de trapèze, dont la petite base est située sous la grande base. En effet, un canal cylindrique, dont la réalisation serait d'ailleurs particulièrement difficile, augmenterait la surface mouillée. La largeur moyenne du canal 4, au demeurant relativement faible, est déterminée en fonction du poids de la carène, de la portance et des conditions d'écoulement de fluide dans le canal. Les bords d'attaque 10 et 11 restant parallèles1 le canal 4 peut être favorablement rendu divergent de lavant vers l'arrière pour améliorer encore l'écoulement de fluide. La carène de l'invention permet d'atteindre, avec un important couple de redressement à la geste et une très bonne stabilité, de grandes vitesses. En outre, elle combine les qualités de finesse assurant la remontée au vent et les possibilités des coques planantes. La solidité est aussi plus grande que celle des carènes multicoques classiques, les efforts de vrillage pouvant même être repris par la poutre médiane de faible largeur, les deux demi-carènes restant très proches l'une de autre. La carène de l'invention s'applique à tous les types d'engins mus à la voile, depuis la simple planche à voile jusqu'au plus gros voilier. REVENDICATIONS 1 - Carène monocoque de bateau, caractérisée par le fait que le bordé diverge depuis l'avant jusqu'à l'arrière en restant incliné vers l'extérieur depuis la partie inférieure jusqu'au livet. 2 - Carène selon la revendication 1, dans laquelle la longueur du maitre-bau situé à l'arrière est sensiblement égale à la dimension longitudinale de la carène. 3 - Carène selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle ltinclinaison, sur l'horizontale, du bordé, à lavant de la ca- rène, est beaucoup plus grande que linclinaison du bordé sous le maitre-bau. 4 - Carène selon la revendication 3, dans laquelle l'angle formé, à la partie inférieure de la carène, sous le mattre-bau, entre l'horizontale et la tangente au bordé1 est inférieur à 30-. 5 - Carène selon lune des revendications 1 à 4, dans laquelle la carène est ouverte et comporte un canal d'écoulement interne divisant la carène en deux demi-carènes. 6 - Carène selon la revendication 5, dans laquelle chaque demicarène comporte à sa partie inférieure un bord d'attaque situé dans un plan parallèle au plan médian longitudinal de la carène. 7 - Carène selon la revendication 6, dans laquelle les bords d'attaque, à lavant de la carène, remontent progressivement pour rejoindre le livet. 8 - Carène selon l'une des revendications 5 à 7, dans laquelle le canal d'écoulement a une section transversale en forme de trapèze dont la petite base est située sous la grande base. 9 - Carène selon lune des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait qu'elle est monobloc4