Brevet FR2489241A1 — publié le 19820305

I.a présente invention concerne un dispositif de propulsion et de direction de navire. On recherche en général, dans la propulsion des navires, un point de poussée au centre de carène ou, mieux, légèrement au-dessus,pour tenir la coque dans ses lignes d'eau, meme si le propulseur est une hélice ou autre placée à l'arrière du bateau. Ce but (ramener la coque dans ses lignes d'eau) n'est ainsi qu' imparfaitement réalisé par les propulseurs placés à l'arrière car ceux-ci aspirent en partie l'eau située au contact de la coque, créant ainsi une succion nuisible. On notera que cet inconvénient ne se présente pas dans le cas des rames, des roues à aubes latérales et des propulseurs à ailes verticales orientées tels qu'utilisés sur certains remorqueurs. On sain, d'autre part que, sur certaines coques pouvant donner lieu normalement à un déjaugeage important de l'avant, la maniabilité est médiocre, notamment du fait que, lorsque la coque plane, elle n'est plus en contact avec liteau que par sa partie arrière. Les changements de direction étant provoqués par une hélice orientable ou par un safran situés à l'arrière, le bras de levier à effet directif est court. En outre, le dérapage centrifuge est mal freiné. La présente invention vise à réaliser un dispositif de propulsion (et de direction associée) qui sott dans tous les cas exempt des inconvénients précités, à la fois en ce qui concerne la propulsion et la maniabilité. Suivant l'invention, le dispositif de propulsion et de direction comprend des moyens moteurs pour appliquer une poussée sur au moins un point du navire suivant sa direction longitudinale, et il est caractérisé en ce que les points d'application de la poussée sont situés dans la moitié avant du navire. On a constaté que cette solution résolvait le problème posé en améliorant considérablement la stabilité et l'assiette du navire. Suivant une réalisation préférée de l'invention, le dispositif comprend des moyens de soufflage pour injecter sous la coque un fluide gazeux, le point d'injection étant situé dans la moitié avant du navire, et l'injection étant dirigée vers l'arrière. Dans le cas où les moyens moteurs comprennent un moteur thermique pour actionner un propulseur exerçant une réaction sur l'eau, les moyens de soufflage comprennent avantageusement la conduite d'échappement du moteur thermique. On parvient ainsi, pour une meme puissance, à augmenter considérablement la vitesse du navire, dans des proportions pouvant atteindre 50 %. En outre, si les changements de direction sont obtenus en rendant les propulseurs orientables, la grande longueur du bras de levier entre la partie arrière immergée et ledit propulseur rend le navire très maniable même en position de déjaugeage de l'avant. Il en est de même si, comme le prévoit l'invention, on installe un safran dans la moitié. avant du navire. D'autre particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un navire équipé d'un dispositif conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la figure 1, la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, dans une première variante de réalisation, la figure 4 est une vue analogue à la figure 1 dans une seconde variante de réalisation, la figure 5 est un diagramme montrant les performances de la réalisation précédente, la figure 6 est une vue analogue à la figure 1 montrant un dispositif de direction lié au dispositif de propulsion, la figure 7 est une vue en coupe suivant VII-VII de la figure 6, la figure 8 est une vue de-dessous d'un navire équipé d'une variante du dispositif de direction. En référence aux figures 1 et 2, la coque du navire comprend un caisson 1 de section constante limité par deux parois 6 et 8 et possédartun fond concave 2, dont le sommet se trouve, à l'arrêt, au-dessous de la ligne de flottaison E. Le caisson 1 est équipé à l'avant d'une étrave 7 formant caisson étanche indépendant et profilé selon les buts recherchés en navigation. Le caisson 1 et l'étrave 7 forment ainsi un navire type à coque planante. Ce navire est propulsé par une hélice 3 placée dans la moitié avant du navire et soufflant en partie dans le tunnel formé par la concavité 2. Cette hélice,ou tout autre propulseur, est animée par un moteur thermique 4, dont l'échappement 5 (fig. I) est injecté vers l'arrière en un point aval de la sortie du propulseur (et situé dans la moitié avant du navire) pour que les gaz soient entrainés sous la concavité 2 et fassent décoller l'eau en vue de favoriser le glissement de la coque. Des lattes De plus, ce dispositif sert avantageusement à aider la coque à décoller. En variante (fig. 3), l'invention prévoit un souffleur d'air 9 monté séparément, ou actionné par le moteur principal 4, Ce souffleur permet des débits plus importants que le simple échappement et, peut aider à faire planer la coque sous pression. Bien entendu, il peut être aidé par un autre souffleur mis en parallèle, ou en série (selon la longueur de coque) et travailler avec l'échappement du moteur thermique. Cette disposition permet à l'hélice 3 de souffler dans un matelas d'air qui fuit déjà versl'arrière, donc de ne pas "bourrer", c'est-à-dire de fonctionner à son pas réel et non au pas apparent, résultant du frottement du jet d'hélice dans l'eau environnante. On peut alors utiliser avantageusement une hélice à grand pas, qui ne cavitera donc pas, et, lorsque le navire a atteint une certaine vitesse, la faire descendre (point , fig. 3) pour qu'elle retrouve l'intégralité de son fonctionnement : en fonctionnant en eau profonde, sans influence du matelas d'air, on allonge ainsi ses caractéristiques (puissance, poussée, vitesse) dans de grandes proportions sans avoir à utiliser une hélice à pas variable. La seule disposition à prévoir est de rendre l'hélice réglable verticalement en position. En référence à la figure 4, il est prévu, en variante deux moteurs en ligne, 4 et 4', actionnant respectivement une hélice de poussée 3, à petit pas, et une hélice de vitesse 3'à grand pas, soufflée par 3. Les échappements de 4 et 4' sont injectés en aval de 3'. La courbe de la figure 5, qui représente la poussée P des hélices en fonction de la vitesseVdu navire, montre que l'hélice de vitesse 3' continuera à agir, alors que 11 hélice de poussée 3, ayant déjaugé la coque, n'a plus d'action propulsive et se visse dans l'eau sans réaction. En réalité, on réalise un soufflage avant de l'hélice 3' par l'hélice 3, ce qui lui permet d'avoir, à faible vitesse, une poussée significative, et de retrouver ses caractéristiques "grand pas" à vitesse élevée. Bien entendu, cette disposition des propulseurs telle que représentée sur la figure 4 peut être combinée avec des souffleurs tels que ceux de la figure 3. Outre les avantages de poussée ainsi obtenus, on constate que, si l'on oriente les propulseurs avant 3 et/ou 3', on fait pivoter l'avant du navire avec un grand bras de levier par rapport aux arêtes non déjaugées de la partie arrière qui, de leur côté, freinent efficacement le dérapage centrifuge du navire. Bien entendu, il n'est pas nécessaire de faire pivoter les propulseurs pour ce résultat. L'invention prévoit à cet effet d'autres moyens directionnels que l'on va maintenant décrire En référence aux figures 6 et 7, sur un navire tel que celui représenté sur la figure 1, est installe un safran 10, placé dans lejetdelthélice 3 et dans la moitié avant du navire. Ce safran n'est pas plan mais est conformé en portion d'hélicoîde pour redresser le jet de l'hélice et améliorer la poussée de celle-ci, ce qui compense largement la traînée supplémentaire quril apporte.Il est manoeuvrable par un axe 11, traversant la coque et peloté par un dispositif classique 12 (roue, barre ou servo-moteur) En référence à la figure 8, où le navire est vu de dessous, une variante prévoit, derrière l'hélice 3, deux puits de dérive 13, possédant chacun une dérive coulissante Ces puits sont obliques et symétriques ptr rapport au plan de symétrie longitudinal du navire et ils sont situés dans la moitié avant du navire. En faisant descendre soit par des palonniers, soit par volant plus ou moins l'une ou l'autre de ces dérives, on agit sur le jet de l'hélice. Bien entendu, seule la dérive active est dans le jet, l'autre restant escamotée dans la coque. Suivant une variante non représentée, l'invention prévoit encore de disposer, dans la partie avant du navire, deux propulseurs à hélice disposés symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal du navire. Les axes de rotation des hélices sont montés divergents vers l'arrière de manière que les jets d'hélice s'échappent latéralement et ne produisent pas sur la coque de frottement nuisible à l'avancement. Les hélices sont montées sur des ailerons relevables pour permettre la manoeuvre d'enfoncement des hélices en eau profonde quand la vitesse de croisière est atteinte, conformément à ce qui a été dit au sujet de la figure 3. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux exemples décrits, mais couvre de nombreuses variantes. Ainsi, les moyens de propulsion ne sont pas limités, aux hélices, mais pourraient être des hydropulseurs ou tout autre engin à réaction. Ils pourraient aussi être des moyens éoliens tels que des voiles ou des cylindres à effet Magnus. La seule condition est que le point d'application de la force appliquée au navire soit dans la partie avant de ce dernier. De même, la concavité de la coque peut affecter toute forme, par exemple polygonale, ou comprendre une série de canaux parallèles. Enfin, d'une façon plus générale, le propulseur peut être situé en avant du navire et être constitué par exemple par un moteur hors-bord. L'injection de gaz peut alors être produite elle aussi en avant du navire, en aval de l'hélice. REVENDICATIONS 1. Dispositif de propulsion et de direction d'un navire, comprenant des moyens moteurs pour appliquer une poussée sur au moins un point du navire suivant sa direction longitudinale, caractérisé en ce que les points d'application de la poussée sont situés dans la moitié avant du navire. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de soufflage pour injecter sous la coque un fluide gazeux, le point d'injection étant situé dans la moitié avant du navire, et l'injection étant dirigée vers l'arrière. 3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens moteurs comprennent au moins un moteur thermique pour actionner un propulseur exerçant une réaction sur l'eau. 4. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de soufflage comprennent la conduite d'échappement du moteur thermique. 5. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que les propulseurs comprennent des hélices. 6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un propulseur unique. 7. Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que l'hélice du propulseur est réglable verticalement en position. 8. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend deux propulseurs alignés l'un derrière l'autre suivant l'axe longitudinal du navire. 9. Dispositif conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que l'hélice située à l'arrière a un pas plus grand que l'hélice située à l'avant. 10. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend deux hélices disposées symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal du navire s-ruées dans la moitié avant du navire, et dont les axes de rotation divergent vers l'arrière du navire. 11. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que les hélices des propulseurs sont orientables. 12. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un safran situé dans la moitié avant du navire. 13. Dispositif conforme à la revendication 12, caractérisé en ce que le safran est conformé suivant une portion d'hélicoïde. 14. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'1l comprend deux dérives disposées obliquement et symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal du navire, situées dans la moitié avant du navire et relevables sélectivement. 15. Dispositif de propulsion et de direction d'un navire, comprenant des moyens moteurs pour appliquer une poussée sur au moins un point du navire suivant sa direction longitudinale, caractérisé en ce que les points d'application de la poussée sont situés, par rapport au sens de marche normal du navire, en avant d'un plan séparant la moitié avant de la moitié arrière du navire. 16. Dispositif conforme à la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de soufflage pour injecter sous la coque un fluide gazeux, le point d'injection étant situé, par rapport au sens de marche normal du navire, en avant dan plan séparant la moitié arrière du navire, et ecron étant dirigée vers l'arrière.