Brevet FR2530574A1 — publié le 19840127

La présonte invention concerne des procédés de construction et d entretien de navires géants multi-coques, catamarans et trima- rans ainsi que les navires, paquebots, porte-avions, porte-hélicop- tères, navire-usines, plateformes off-shore semi-submersibles, réalisables suivant le procédé des deux cales seches parallèles. Dans les années 1970-75 tous les grands chantiers de constructions navales ont investi d'énormes moyens dans de nouveaux moyens de production, de manutention, afin de pouvoir réaliser des navires pétroliers de 200 000 tdw a 500 000 tdw. Le dimensiennement des cales seches, des portiques, des ateliers de panneaux plans, prévoyait même des navires pétroliers géants de 1 000 000 tdw dans les années 1985-90. Âu JAPON le chantier KOYAGI est basé autour d'une cale se o1-ie de 990 m de long, 100 m de large, profonde de 14,5 m, avec deux portiques de 600 t ayant un entraxe de 185 m enti-e les chemins de roulement. D'autres chantiers du JAPON, en Asie, en EUROPE, en QUE ont suivi une tendance générale a utiliser des cales seches pour construire des navires de plus de 30 000 tdw, abandonnant les procédés traditionnels de constructions aux petits chantiers. Depuis 798O la course au gigantisme s'est arrêtée, et les chantiers traversent une crise très grave de manque de commandes de navires. Les transports aériens ont fait disparaitre les . paquebots transocéaniques, et les pri du fuel cil et de la maind'oeuvre ont fait que les voyages de croisière sont réservés aux riches. Récemment un conflit armé a démontré la valeur des navires porte-avions et porte-hélicoptères, mais aussi la très grande vulnérabilité des navires de guerre monocoque aux missiles air-mer;; la menace des navires sous-marin est de plus en plus grande,- dans tous les océans; depuis trente années, les navires sont de plus en plus petits, tres sophistiqués, extrèmemement coûteux et très ruineux en carburant. La propulsion nucléaire des navires n'a été adoptée que pour les sous-marins modernes et trois navires porte-avions de 1' ' US NÂVY, les études pour la marine marchande citant abandonnées. Les navires multi-coques, catamarans @t trimarans, jusqu'à ce jour, ce sont limités aux p@tits bat@aux à voile: aucun grand navire n'a été construit. Si le nombre de cales sèches de constructions navales ou de réparation est très grand, une centaine, il n'y a que plusieurs chantiers au monde où les cales sèches sont parallèles entre elles, par exemple: a/ ARENDAL en SUEDE, a deux cales de 350 m de long, larges de 46 m, paralleles et séparées par un quai de 20 n avec rues. b/ ARIAKE au JAPON, a deux cales de 85 m de large, parallèles. cl LISNAVE et SETENAVE au PORTUGAL ont aussi des cales seches para lèles. L'ancien paquebot "FRANCE" fut longtemps désarmé: finalement il fut transformé an navire de croisière sous pavillon norvégien. De plus en plus de personnes retraitées, dites du "troisième âge, aiment voyager à tarif réduit: des croisières navales, à très bas prix seraient possibles, si les paquebots de croisière étaient de taille géante, pour dix à vingt mille passagers, un équipage peu nombreux, avec propulsion nucléaire. Un des buts de l'invention, c'est un paquebot de croisière type multi-coque catamaran, pour dix à vingt mille passagers. Si l'on se réfère au "FRANCE" dont les caractéristiques étaient les suivantes, le paquebot catamaran de croisière pourrait présenter beaucoup d avantages. Ancien paquebot "FRANCE" Futur paquebot croisière: Longueur 315, 66 m 33C,0 à 350 m Largeur 33, 70 m 120,0 a 150 m Creux au pont sup 2d, 10 m 60,0 à 90 m Tirant d'eau 10, @0 m 16,0 à 20 m Déplacement 58 000 t environ 400 ûOO t à 500 000 t Vitesse 31 n 20 à 24 n Nombre de cabines 961 10 000 à 12 000 Puissance 160 000 CV 400 000 à 500 000 CV (Centrale Nucléaire 450 MW) Si la construction d'un paquebot géant monocoque est possi- ble dans de nombreux chantiers avec cale sèche, par exemple les Chantiers de l'ATLANTIQUE à Saint-Nazaire où fut construit le SS "FRANCE", il est impossible d'y assembler un paquebot géant catamaran, car la cale sèche n'a que 65 m de large. Avec le procédé objet de l'invention, deux sous-ensembles monocoques de 330 m de long, G à 50 m de large, haut de 20 à 2j m construits dans le même temps par deux chantiers navals, seraient réunis en un seul paquebot catamaran, dans deux cales parrallèles, au moyen d'une charpente supérieure avec nombreux ponts. Le proc- dé sera mieux présenté avec dessins, dans la description qui suit. Récemment il a suffit d'un missile "EXOCET" pour couler un destroyer moderne britannique, le "SHEFFIELD". Quand on examine attentivement les plus gros navires de guerre, par exemple les navires porte-avions "NIMITZ", "EISENHOWER", "FOCH", etc. on constate qu'ils sont très vulnérables; dans un espace très réduit, dans un navire monocoque il y a une centaine d'avions et presque six mille houlmes, marins et aviateurs. Un autre but de l'invention, c'est un navire porte-avions multi-coque, un navire trimaran géant. Pourquoi trimaran et non pas un catamaran ? L'architecture du trimaran est préférable au catamaran car dans la coque centrale, il est possible de concentrer tous les équipements, armements, carburants, centrale nucléaire, et -bien les protèger contre une destruction. Dans les deux coques latérales il est possible d'aménager pour les milliers de marins et aviateurs, deux ensembles paquebots assez confortables. Le pont supérieur avec hangars et ateliers servirait de charpente de liaison entre les trois coques. Pour réaliser un navire porte-avions trimaran, tout comme pour le paquebot géant catamaran, le même procédé des deux cales sèches semble la meilleure solution. La description qui suit pre- sente la différence entre les deux procédés d'assemblage des co Eues préfabriquées dans d'autres chantiers de constructions nava- les. La construction de plateformes offshore semi-submersibles et aussi des ensembles usines industrielles sur barges, sont d'autres buts de l'invention. Par les mt -len procédés des deux cales sèches parallèles, il est très avantageux d'assembler deux coques sousensembles construites par d'autres chantiers de constructions navales; il est évident que le chantior naval d'assemblage peut, si ses moyens le permettent, réaliser les deux sous-ensembles, ou un seul sous-ensemble et sous traiter l'autre. Les procédés de construction objet de l'invention sont très simples, néamoins leur mise en oeuvre et l'étude technique des navires multicoques est assez complexe, nécessitant de faire appel des sous-traitants spécialisés pour la réalisation des coques. Ainsi, ces Chantiers de constructions navales qui ont acquis l'ex périence des paquebots, peuvent participer à l'étude et la réalisatlon du navire de croisière catamaran, en tant que sous-traitant des deux coques. Si les deus coques peuvent être livrées sur chantier d'assem- blage à 80-90 % finies, remorquées en mer ou propulsées par leurs machines, il est impossible de terminer dans les deux cales parallè- les le paquebot catamaran, car -son poids serait trop grand: il est préférable de construire seulement la charpente de jonction des deux coques et le plancher inférieur. Dans une rade profonde et bien abritée, l'armement et la finition de la construction des étages supérieurs y sera plus aisée. Â:in de mieux résoudre les problèmes de statique des construc tions de navires multicoque, faire flotter les coques peut quelquefois faciliter les travaux de réalisation de-la charpente supérien re, aux moments opportuns. Avec les méthodes de CAO ( Conception Assistée par Ordinnateur ) les procédés objet dé l'invention, permettent une meilleure étude et' coordination des travaux. Le tirant d ' eau du navire catamaran ou trimaran étant trop grand, l'entretien de la carène ne pourra se faire. en cales sèches; pour-cette raison, l'utilisation de docks flottants semble impéra- tive. Cette solution est même préférable pour les grands navires trimaran porte-avions; si la construction de lacharpente du pont n'est possible que par un ou deux chantiers, les bases d'entretien avec trois docks flottants peuvent être organisées dans les Arse- naux navals souhaités, ces docks servant aussi pour d'autres navi res monocoques. Un changement radical de la conception de grands ensembles est souvent difficil, et c'est pourquoi, tout comme pour les avions de transport, en 1939 nous avons connu les DC-3, après ce furent les DC-4, DC-5, DC-6 pour en arriver au géant DC-10 et au JUMBO B-747. Avant de construire un navire porte-avions trimaran de 270 m de long, mieux vaut commencer par la construction d'un navire porte- hélicoptères trimaran de 90 m de long et 40 m de largeur de pont. Les caractéristiques et les avantages des procédés de cons truction et d'entretien de navires géants multi-coques, ainsi que les avantages multiples des navires catamaran et triniaran réalisa- bles par ces procédés ressortent mieux encore des descriptions qui suivent, à titre d'exemples, non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - La Fig.1 montre deux cales sèches parallèles avec deux coques, et sur la Fig.2 la vue en plan des deux coques avant jonction. - La Fig.3 présente un stade très avancé de réalisation du navire catamaran et la Fig.4 montre en plan toute la charpente supérieure terminée, avant lancement à flot pour finition du navire. - La Fig.5 présente le paquebot catamaran terminé, sur deux docks flottants, lors de travaux d'entretien de carènes, la largeur pou- vant atteindre 150 m et même plus. - La Fig.6 représente la seconde phase de construction d'un navire trimaran, la première phase ressemblant à celle des Fig.1 à 4 pré cédantes et consistant en une jonction de deux coques la coque centrale et une seule coque latérale. - La Fig.7 montre en plan toute la charpente supérieure du navire trimaran terminée et la Fig.8 présente en exemple un navire type porte-avions trimaran dans les deux cales sèches. - La Fig.9 est la vue en plan d'un navire porte-avions trimaran à propulsion nucléaire, pour plus de 150 avions et environ 6 000 hommes d'équipage, En constructions navales l'expérience acquise lors de la réalisation de chaque navire est une excellente évolution: c'est pourquoi il faut associer d'autres Chantiers à la construction des coques 1 montrees sur la Fig.1; ces deux coques sont mises en place dans deux cales sèches parallèles 2 et 3; les ponts portiques 4 servent à mettre en place des éléments de charpente sur les deux coques et débutent les travaux de réunion en catamaran; c'est la grue 5 qui fait les travaux essentiels de jonction des charpentes, ayant un chemin de roulement sur le quai entre les deux cales; si besoin est, des échaffaudages de soutien peuvent supporter les tron- çons de jonction et faciliter aes règlages avant soudure. Les ate liers de préfabrication 7 sont prévus pour des éléments de charpente ils peuvent entre tout autour des cales La cale d'armement à flot est représentée en 8. Sur la vue en plan du Chantier de constructions navales avec deux cales parallèles 2 et 3, il y a des grues 6 et des portiques 4 mais ce sont surtout les grues 5 qui sont essentielles; aussi doi vent es être très hautes, puissantes et avec des palans multiples pour charges très diverses. Un tel chantier existe à ARIAKE au JAPON avec deux cales sèches de 85 m de large et deux portiques de 600 te Il permettrait la construction d',un navire catamaran de plus de 200 mètres de largeur, avec deux coques de 60 m réalisables en FRANCE. Dans ces mêmes cales pourraient être construits deux docks flottants pour les travaux d@entretien de carènes. La Fig.3 montre la charpente centrale 9 en cours d'assemblage avec les deux grues 5 reculant au fure et à mesure des travaux, certains éléments de charpente étant amenés sur une barge 10. La Fig.4 représente la phase finale où la charpente 9 est terminée, avant le lancement à flot du catamaran pour finition; aupara- vant la grue 5 doit être embarquée par une grue flottante 11, afin de libérer le passage du catamaran. Cette vue en plan représente une charpente de liaison 9 qui peut avoir entre 60 m et 200 m de largeur, un poids de 1 000 t à 30 000 t. ta Fig.5 illustre un paquebot de croisière catamaran 12; les Architectes navals peuvent faire preuve de beaucoup d'imagination en concevant un navire pour 10 000 à 20 000 passagers; étant de taille gigantesque, l'entrée de presque tous les ports du Monde lui sera impossible, mais il pourra emporter, sous la partie centrale, des petits navires catamarans pour les débarquements-embarquements. Ainsi presque tous les petits ports pittoresques du monde entier pourraient être visités. Bien plus, cette ville flottante peut efficacement servir d'EXPOSITION COMMERCIALE, et être visitée par les indigènes de nombreux pays étrangers: ses boutiques peuvent vendre des produits divers et faciliter des exportations. Pour effectuer les travaux de carène, il faut disposer de deux docks flottants 13 dont la taille peut différer; il faudra seulement soigneusement règler et controler les procédures de montée et de descente dans l'eau d'une rade bien abritée. La Fig.6 montre en plan la charpente 14 qui unit les coques centrale 15 à une coque latérale 16, la coque latérale 17 attendant sa réunion à la partie déjà assemblée 19; la construction de 14 est tout à fait semblable à celle de la charpente 2 precédemment exposée les coques préfabriquées 15 et 16 étant dans la première phase d' assemblage comme les coques 1, dans les deux cales parallèles 2 et 3. Les deux grues 5 sur le quai central entre les deux cales débutent la mise en place de la partie centrale. Comme exemple, le Chantier naval de SETUBAL au PORTUGAL a deux cales dont les dimen- sions sont: A = 75 m B = 55 m et our le quai C = 25 m.Un autre, celui de LISNAVE a comme dimensions: À = 55 m , 3 = 42 m et C = 1@ 18m Ces deux chantiers peuvent participer à des projets de catamarans et de trimarans, en coopération avec d'autres Chantiers de Constructions Navales d'EUROPE. La Fig.7 illustre la charpente li terminée, reliant la coque centrale 5, aux deux coques latérales 16 et 17, la partie Centrale Nucléaire 18 et tachines 19 et 20 étant déjà préparées, avant leur finition à flot. Il est évident que les USA; ou tout autres pays n accepteraient pas que leurs gros navires porte-avions trimaran, soient construits entièrement au PORTUGAL ou dans un autre pays. Néamoins, la construction de la charpente de liaison des trois coques 15, 16 et 17 peut être réalisée avantageusement à l'étranger. Ces trois coques peuvent être préfabriquées par le pays client, le chantier d'assemblage des catamarans et des trimarans, ne faisant que la charpente 2 ou 14. Sur ia Pig.8 on peut distinguer la partie basse L terminée, des charpentes XI et N non habillées, d'un navire porte-avions trimaran dont les entraxes P, en cas d'assemblage au Chantier de SETU BAL pourraient attendre 50 m, pour des coques 15 de 24 m et de 20 m de large. Lé tonnage maxi d'un tel porte-avions serait moindre que les 93 000 t du CVN "NIMITZ", et dans les limites de 60 000 t pour environ 120 avions et G 000 hommes embarqués. La construction d'un navire porte-avions classique durant de 6 à 8 années, ce délai pourrait être réduit pour la partie coques, de 3 ans à moins d'une année, soit une réduction des délais de 2 à p@@@que 3 années; toute la partie équipements, essais, mise au point peut rester secrdte et faite par le pays intéressé. Pour des investissements de plus de deux milliards de #, pris du CUN "NIMITZ", un programme de construction de navires porte-avions type trimaran est un projet extrèmement important. Sur la vue en plan de la Fig.9 on peut voir l'architecture du ont d'un navire porte-avions trimaran, réalisable suivant les procodés de construction et entretien objet de l'invention. La coque centrale 1, et les deux coques latérales 16 et a sont figurées par leurs axes. La largeur du pont R peut varier de 140 m à 180 m, m, la longueur L de 280 à 330 m. I1 y a deux ponts ou pistes d'atterrissage, 21 et 22 pour avions et 6 catapultes de lancement 23. Les ascenseurs latéraux 24 au nombre de six sont prévus pour les avions. L'ascenseur arrière 25 est prévu pour les élicoptères, de même que l'ascenseur central 26. Sous cet ascenseur 26 est localisée la Centrale nucléaire avec réacteur 18, disposition facilitant les travaux périodiques de la Centrale. Entre l'ascenseur 25 et le chateau central 27 de commandement et navigation, l'espace du pont est réservé aux@élicoptères. En 28 et 2 sont figurés les puits de lancement de missiles. Sur les deux pistes sont figurés les brins d'arrèt des avions, et les barrières. Conme on peut voir sur cette vue en plan, la coque centrale qui renferme les éléments les plus vulnérables, est bien protégée par deux coques latérales aui servent comme cabines et services aux hommes d'équipage. En cas de dommage par missiles ou torpilles, le navire trimaran a de fortes chances de ne pas couler. Pour des avions type VTOL et des @élicoptères, le navire trimaran est de taille moitiée moindre. R E V E N D I C A T I O N S 1/ Pour la construction de navires géants type catamaran, procédés de construction de la charpente de liaison supérieure 9 au moyen de grues 5 sur un quai entre deux cales sèche 2 et 3, caractérisé par l'utilisation de deux cales parallèles pour relier deux coques identiques 1 ou différentes 15 et 16,17. 2/ Procédé de construction suivant la revendication 1/ caractérisé par la limitation à la réalisation d 'une charpente entre deux coques dans les deux cales sèches, les travaux de finition et d'armement des navires catamaran étant effectué dans une rade bien protégée, et permettant un enfoncement important du navire, supérieur à la hauteur possible en cale sèche. 3/ Procédé de construction suivant la revendication 2/ caractérisé par 1 'utilisation de deux cales sèches pour la construction de navires géants type trimaran, procédé de construction divisé en deux phases,, la phase catamaran où deux coques 15 et 16 sont assemblées entre elles par une charpente 14, la coque 15 occu pant la cale 2 et la coque 16 occupant la cale 3, la phase trima ran commençant par la mise en place du catamaran 14,15,16 dans la cale 2 et la mise en place de la troisième coque 17 dans la cale 2, la construction de la charpente 14 étant continuée par les grues 5. 4/ Procédés de construction suivant les revendications 1 à 3, carac térisé par l'évacuation de la grue 5 par une grue flottante 11, avant la sortie des navires catamaran ou trimaran des deux cales sèches parallèles. 5/ Procédé d'entretien des carènes des navires catamaran et trima- ran construits suivant les procédés objet des revendications, caractérisé par l'utilisation de docks flot tants 1 pour les navires catamaran, ou de trois docks flottants pour les navires trimaran. 6/ Navires catamaran et trimaran construits suivant les procédés objet des revendications I à 5.