Brevet FR2510058A1 — publié le 19830128

Bateau aAroqlisseur L'invention concerne un bateau, caractérisé en ce qu'il progresse sur l'eau par l'intermédiaire d'un coussin d'air surpressé interposé entre sa carène et la surface de l'eau, ledit coussin étant créé et entretenu par refoulement d'air sous pression par une fente transversal le située immédiatement à l'aval d-'un patin transversal avant, le coussin étant limité à l'arrière par un patin transversal arrière. L'air est injecté à une vitesse qui est sensiblement celle du bateau par rapport à l'eau et, en régime normal, à l'exclusion de deux volumes latéraux, la carène repose sur le coussin -d'air surpressé qui s'échappe en nappe sous le patin arrière. Le coussin d'air est limité longitudinalement par des parois verticales longitudinales d'une hauteur suffisante pour éviter les fuites d'air latéralement, même en cas de navigation sur eaux agitées. Latéralement, le bateau présente des skis longitudinaux relevés vers l'avant pour assurer l'hydroglissage et l'équilibrage au roulis. L'invention vise un certain nombre de perfectionnements à ce bateau qui en améliorent le fonctionnement et réduisent la consommation d'énergie. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une demi-vue de dessous du bateau selon l'invention. la figure 2 est une vue en élévation du bateau. la figure 3 est une vue d'extrémité, en coupe suivant un plan 3-3. la figure 4 représente à plus grande échelle un patin arrière du bateau. la figure 5 représente à grande échelle un patin arrière à incidence variable. La cavité 101 prévue sous le bateau pour le,logement du coussin ou film d'air est limitée à l'avant par un patin avant transversal 102 et à l'arrière par un patin arrière transversal 103. C'est immédiatement à l'aval du patin 102 que débouche la tuyère de soufflage 104 éjectant de l'air surpressé à partir d'un réservoir tampon d'équilibrage de pression 105. Selon l'invention, le patin 102 est conformé de manière que son angle d'attaque soit d'environ 60 et se raccorde progressivement à la forme de proue 106, ce qui assure sous l'effet de la vitesse, la formation d'un petit bourrelet ~~~~ d'eau en pression dynamique sur la proue, comme montré en 107. On évite ainsi la nécessité d'une membrane d'étanchéité qu'on montrée en 108 en trait pointillé. La proue 109.est du type hydroplanant,avec un-angle d'attaque progressif très faible de la nappe d'eau, qui varie entre 6 et 150. Elle comporte avantageusement une étrave. La largeur du patin avant 102, c'est-à-dire sa dimension suivant l'axe longitudinal du bateau, est faible, sensiblement équivalente à la profondeur de la cavité 101. L'air surpressé est refoulé par l'orifice 111 de la tuyère 104 d'une manière adjacente au fond 112 de la cavité 101. Son débit est sensiblement proportionnel à la vitesse de l'esquif. La hauteur de la cavité dans la carène qui re çoit la veine d'air est comprise entre environ 3 et 7 % de la largeur de cette cavité, ce qui réduit la couche d'air à un film de quelques centimètres d'épaisseur. Le débit de l'air est ainsi minimal, et, par voie de conséquence,le prix de revient de sa production. Pour canaliser l'air de l'avant vers l'arrière et pour réduire les conséquences de fuites d'air latérales, le fond de carène est avantageusement pourvu de nervures longitudinales 113. Les nervures sont réparties sur la largeur de la cavité et de bons résultats ont été obtenus en prévoyant, de part et d'autre du plan longitudinal moyen 114 du bateau, une nervure au huitième, au quart, et à la moitié de la largeur de la cavité. La hauteur d'une nervure est avantageusement de l'ordre des deux tiers ou des trois quarts de la hauteur de la cavité 101. Celle-ci est limitée latéralement par des:plans d'étanchéité latérale 115 et 116. La figure 4 représente à grande échelle un patin arrière. Le patin 134, d'une largeur dans le sens longitudinal équivalente à celle du patin avant, se raccorde par un profil arrondi 135 au plan incliné 136 faisant un angle 137 d'environ 300 avec le plan de fond de cavité 112 auquel il se raccorde. Le patin 134 se raccorde au tableau arrière de l'esquif 139 par un angle vif 140 ou par un profil 138 montré en pointillé. La figure 5 se rapporte à une forme de réalisation de patin arrière à incidence variable. Selon cette forme de réalisation, le plan oblique 122 s'articule sur un axe transversal 123, au raccordement avec le fond de cavi té 112. On peut ainsi faire varier l'angle d'incidence du patin 121 par pivotement entre les plans d'étanchéité latérale 115 et 116. Cette augmentation de l'angle d'inci dence, correspondant au passage de la position montrée en trait plein à celle montrée en trait pointillé, dévie vers le bas la nappe d'air sous-jacente comme indiqué par la flèche 126 et accroit la force de portance vertica le 127, provoquant un léger basculement du bateau, qui maintient le patin avant 102 en appui léger sur la nappe d'eau. Ce dispositif est intéressant aux grandes vitesses pour éviter les fuites d'air sous le patin avant.Le réglage peut être manuel ou asservi au levier de vitesse des moteurs ou,sur les grosses unités, à réglage automatique. Dans une forme de réalisation,le patin arrière peut être constitué par un. -simple volet comme représenté par le trait pointillé 128 et il peut être alors éventuellement complètement replié, le plan 128 venant alors dans le prolongement du plan 112. Ce dernier dispositif est avantageux pour les unités de gros tonnage, naviguant par tous temps en haute mer, lorsque la 'sustentation n'est pas utilisée. Les volumes longitudinaux latéraux 151 et 152 (fig.3) sont prévus pour assurer l'équilibre au roulis. Leur surface inférieure 153, 154, en forme de 'skis, assurent l'hydroplanage sous l'action hydrodynamique du plan d'eau. Les skis,qui se relèvent vers la proue comme montré en 155 (fig.2), ont un angle d'incidence positif d'environ 60 au contact du plan d'eau, comme montré en 156. Ils se raccordent aux plans verticaux d'étanchéité 115 et 116 soit à mi-hauteur de ces,derniers,comme montré en 157 (fig.3),-soit au bord inférieur comme montré en 158. Les skis ont un angle d'ouverture latérale inférieur à 300 par rapport au plan d'eau depuis le contact avec la nappe d'eau en 156 jusqu'au tableau arrière. En se relevant vers la proue, cet angle augmente progressivement pour venir se raccorder à l'étrave. La hauteur des parois d'étanchéité 115 et 116 en saillie par rapport au fond 112 est avantageusement égale à la hauteur de la cavité 101-. Sur les esquifs devant naviguer en eaux agitées profondes, cette hauteur peut être de deux à trois fois la hauteur de la cavité sans augmenter sensiblement la traînée, tout en conservant un tirant d'eau acceptable. Les fuites d'air latérales s'en trouvent considérablement diminuées. Dans un bateau selon l'invention glissant sur film d'air, la consommation en air surpressé est faible, même à des vitesses très élevées, de l'ordre de 45 à 50 noeuds, et cela en raison de la diminution d'environ 50 % de la tramée par rapport aux solutions classiques. L'économie globale d'énergie pour la compression de l'air et la propulsion du bateau est d'environ 40 % par rapport à une coque hydroplanante classique, à tonnage, vitesse et conditions équivalentes. Les moyens selon l'invention peuvent être utilisés quel que soit le propulseur du bateau : hélice marine, hélice aérienne, hydrojet. Revendication. 1. Bateau caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour entrete- nir sous la carène un coussin mince ou film d'air surpressé,introduit horizontalement, immédiatement derrière un patin limitant à l'avant une cavité prévue pour le logement du coussin, à une vitesse sensiblement égale à celle du bateau, et à une pression inférieure ou égale à la pression de sustentation. 2. Bateau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur du coussin d'air est inférieure à 10 % de sa largeur, avantageusement comprise en 3 et 7 % de la largeur. 3. Bateau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le patin avant, dirigé transversalement, a une dimension suivant la direction longitudinale du bateau de l'ordre de grandeur de l'épaisseur du film d'air et a une face opératoire ascendante, dans- le sens de l'arrière vers l'avant, suivant un angle d'environ 60. 4. Bateau selon la revendication 3, caractérisé en ce que la face ascendante se raccorde progressivement à l'avant du bateau. 5. Bateau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité est limitée vers l'arrière par un patin, dirigé transversalement, d'une dimension, suivant la direction longitudinale du bateau, de l'ordre de grandeur de l'épaisseur du film d'air. 6. Bateau selon la revendication 5, caractérisé en ce que cette face opératoire se raccorde à une partie plane du fond de la cavité,également ascendante, mais suivant un angle voisin de 300 par rapport à l'horizontale. 7. Bateau selon la revendication 5, caractérisé en ce que le patin arrière est monté de manière-à présenter une incidence variable. 8. Bateau selon la revendication 1, caractérisé en ce que des parois verticales limitant la cavité font saillie par rapport à celle-ci sur une hauteur comprise entre environ une et trois fois l'épaisseur du coussin. 9. Bateau hydroglisseur dans lequel un jet d'air est refoulé sous la coque pour faciliter la progression du bateau sur l'eau, caractérisé en ce qu'il comprend sous la coque une cavité limitée par un patin avant et un patin arrière et deux parois latérales longitudinales, l'air étant refoulé au droit du patin avant parallèlement au fond de la cavité, ainsi que deux skis longitudinaux.