Brevet FR2502104A1 — publié le 19820924

La présente invention concerne l'architecture navale, c'est-àdire le secteur de la construction des coques de bateaux de surface ou de tous engins flottants, appelés à se déplacer par quelque moyen de propulsion qu'il soit sur l'élément liquide. Les techniques de construction actuelles découlent encore de conceptions ancestrales dictées par le bon sens et l'expérience du navigateur constructeur et également par des impératifs de construction imposés par la noture des matériaux utilisés, tels que le bois par exemple. Une grande expérience de la mer et une intuition ont permis à l'origine de concevoir d'excellentes coques et d'approcher expérimentalement les lois de l'hydrodynamique. L'architecture navale actuelle ne s'écarte guère, dans ses principes, de ces résultats si ce n'est à quelques détails près.C'est ainsi qu'actuellement la conception de certains bateaux répond davantage à des critères de mensuration propres à améliorer leurs performances en fonction des règles internationales de jauge, ou à des critères de rentabilité pour le constructeur ou simplement à des critères commerciaux dictés soit par une mode, soit par les goûts supposés des futurs acquéreurs. Il est cependant connu de nouveaux types de bateaux soit du type aéroglisseurs, statiques ou dynamiques, dont le principe consiste à se dégager de la contrainte du milieu liquide par la création d'un coussin d'air entre la coque et le milieu liquide, soit du type hydroptères utilisant la portance d'une ou plusieurs ailes marines pour extraire la coque de son milieu, ce qui a pour effet de vaincre la résistance à l'avancement due àl'eau. Les coques de la plupart des navires actuels se caractérisent par le fait que les coupes longitudinales de celles-ci présentent l'allure d'une courbe sensiblement convexe ; un tel profil placé dans une veine liquide subit de la part de celle-ci une action verticale dirigée de haut en bas.Ce phénomène ramené à une coque debateau tend à aspirer celle-ci vers le fond ; cet enfoncement parfaitement sensible sur les bateaux légers est souvent confondu à propos d'un voilier avec le "poids du vent" composante verticale de la poussée vélique. L'architecture navale, suivont l'invention, vise à remédier à cet inconvénient. En effet selon celle-ci la construction des oeuvres vives de la coque des bateaux ou de tous autres engins flottants se déplaçant par un quelconque moyen de propulsion sur un élément liquide, permet à la dite coque de recevoir une poussée dynamique dirigée de bas en haut dès que la coque acquiert de la vitesse, et ceci sans avoir recours à des appendices extérieurs à la coque. Cette poussée a pour résultat de diminuer le volume de carène, c'est-à-dire de la surface mouillée ; ceci a pour effet d'obtenir une augmentation notable de la vitesse en raison de la réduction de la résistance à l'avancement, ou un déjaugeage avec une puissance propulsive moindre. La coque de bateau ou de l'engin flottant réalisée selon l'architecture navale objet de l'invention est caractérisée en ce que chaque section longitudinale présente dans les oeuvres vives un profil inférieur en forme de courbe concave, la surface ainsi engendrée pouvant concerner l'intégralité de la largeur du fond de la coque ou-à titre de variante être limitée par deux redans verticaux parallèles, le sommet de la dite courbe concave situé de façon préférentielle sur la ligne de flottaison pouvant être également au-dessus de celle-ci. Chaque section transversale présente dans les oeuvres vives un profil inférieur selon une courbe indifféremment convexe, plane ou concave. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'une coque conçue selon l'architecture navale conforme à la présente invention. Ceux-ci représentent - en figures 1 et 2, le plan de forme de la coque comportant les sections longitudinales (fig. 1) et les sections transversales (fig.2) - en figure 3, une vue longitudinale schématique d'une coque selon l'invention, - en figure 4, la courbe de la surface des aires des couples immergées. Tel que représenté en figure 2, montrant les différentes coupes transversales, la coque comporte, engendrant le fond du bateau, une succession de profils convexes a, b, c, d, e, f, se succédant de l'avant du bateau vers l'arrière, selon des hauteurs par rapport à la ligne 0 telle que la dite surface du fond se profile en vue longitudinale ou selon l'une quelconque des coupes longitudinales dans cette zone, suivant une courbe concave. C'est ainsi que la figure 1 représente en g le profil correspondant à la section longitudinale médiane du bateau et en h, le profil correspondant à la section longitudinale AA.Dans l'exemple illustré et sans que celui-ci soit limitatif, la coque comporte deux redans latéraux j situés dans des plans verticaux en BB à égale distance de l'axe médian du bateau : ces redans sont illustrés en figure 1 par les profils k et m ; ils ont pour but de diminuer la surface mouillée à haute vitesse donc de diminuer la résistance à l'avancement. L'invention porte uniquement sur les oeuvres vives, les oeuvres mortes répondant elles, à des considérations de stabilité, de fonctionna lité, d'esthétique ou étant tout simplement le prolongement naturel et harmonieux des oeuvres vives. De l'examen de la figure 1, il apparait que le point culminant de la concavité se situe aux environs du couple 4. Selon la figure 3, ce point peut être soit sur la ligne de flottaison OH ou au-dessus de celle-ci. La forme de chaque section transversale s'étendant entre les deux redans peut être soit convexe comme dans l'exemple illustré, soit plane ou légèrement concave. La figure 4 illustre la courbe de la surface des aires des couples immergés depuis l'avant du bateau en passant par le maitre-couple jusqu'au tableau arrière. Une application particulièrement intéressante peut être faite au voilier, la grande largeur de la coque est garantie d'une stabilité latérale importante permettant de porter une voilure importante sans avoir recours à un lest important voire même sans lest, si le centre de voilure est judicieusement placé en hauteur. Conjointemént à la coque, selon l'invention, il peut être envisagé d'utiliser deux dérives latérales escamotables de profil dissymétrique dont la face convexe est dirigée vers l'extérieur de la coque. Dans les allures montantes, la dérive sous le vent serait seule en action ; avec la vitesse, l'eau créerait sur cette dérive une portance dont une des composantes est une force perpendiculaire à l'axe de la coque dans le sens "sous le vent - au vent", ce qui permettrait à la coque de "dériver au vent". Cette particularité ne pouvait s'appliquer aux coques traditionnelles prédisposées à se déplacer dans le sens arrière-avant et présentant l'opposition de déplacement la plus forte dans le sens latéral ; dans de tels cas une dérive de eection dissymétrique ne présente pas d'intérêt notable. Par contre, les formes données aux coques selon l'invention permettent le déplacement latéral de celles-ci sans présenter de résis tmce notoire. Les coques dessinées selon l'invention sont portées par l'élément liquide d'autant plus que celles-ci prennent de la vitesse : les volumes immergés et par conséquent la surface mouillée sont considérablement réduits, ce qui a pour résultat de minimiser la résistance à l'avancement. Même si les coques sont relativement lourdes elles accusent un déjaugeage plus rapide avec une puissance propulsive nettement réduite comparativement aux coques classiques. L'invention ne se limite aucunement au mode de réalisation spécialement décrit, elle concerne toutes les variantes possibles à condition que celles-ci ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications annexées à la présente description. L'architecture navale, objet de l'invention, peut s'appliquer à la construction de tous engins flottants indépendamment de leur mode de propulsion et plus particulièrement à la construction des coques de bateaux, ou des coques et flotteurs d'hydravions. - REVENDICATIONS 1.- Architecture navale destinée à la construction de tous engins flottants que que soit leur mode de propulsion sur l'élément liquide, permettant l'obtention d'une carène telle que l'engin flottant reçoit une poussée dynamique dirigée de bas en haut dès que celui-ci acquiert de la vitesse et ce, sans avoir recours à des appendices extérieurs, laquelle poussée tend à réduire le volume immergé ou surface mouillée, et par là la résistance à l'avancement, provoquant ainsi un accroissement de la vitesse ou un déjaugeage suffisant avec une puissance propulsive réduite, loquelle carène est caractérisée en ce que toute section longitudinale présente un profil inférieur en forme de courbe concave, concourant avec le profil inférieur de toute section transversale en forme de courbe convexe, ou faiblement concave ou plane, à engendrer une surface concave dont le point cdminant peut être ou placé sur la ligne de flottaison/au-dessus de celle-ci. 2.- Carène selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la surface concave peut être limitée en largeur à l'écartement de deux redans verticaux disposés parallèlement à l'axe longitudinal de la carène et à égale distance de celui-ci de façon à réduire la résistance à l'avancement par diminution de la surface mouillée.