Brevet FR2571685A1 — publié le 19860418

La présente invention concerne un système de sustentation et de propulsion pour un navire à effet de surface à quilles latérales. Les navires de ce type sont constitués de deux quilles latérales étroites réunies en partie supérieure par un caisson central. Dans un premier mode de navigation, désigné par la suite "navigation sur coque", les coques sont partiellement immergées de manière à assurer une portance archimédienne, la propulsion étant assurée de manière classique par une hélice de propulsion marine prévue en partie arrière de chacune des coques. La particularité des navires de ce type est de permettre une navigation selon un second mode, désigné par la suite "navigation sur coussin d'air" : des jupes relevables, prévues aux extrémités avant et arrière du caisson central, permettent de délimiter un volume clos mis sous pression au moyen de ventilateurs assurant la sustentation du navire. Ces ventilateurs sont généralement installés dans les coques latérales du navire. L'invention concerne précisément un système permettant, à partir d'un moteur unique installé à poste fixe à l'intérieur de chacune des coques, d'assurer soit l'entratnement du ventilateur, soit celui de l'hélice de propulsion, en fonction du mode de navigation choisi. Des systèmes mixtes de sustentation et de propulsion ont déjà été proposés par la technique antérieure, notamment par les FR-2 326 319 et US-3 205 847. La conception de ces systèmes limite cependant leur application à des navires essentiellement conçus pour un seul mode de navigation, sur coussin d'air. En l'absence de sustentation, ces navires peuvent être seulement manoeuvrés à la manière de simples barges flottantes, en l'absence de tout profil de coque adapté à une véritable navigation. Cette différence explique le fait que les systèmes proposés par ces documents ne permettent de disposer que d'une faible puissance d'hélice : dans le FR-2 326 319, il est prévu deux moteurs distincts (l'un pour la sustentation et l'autre pour la propulsion), alimentés par une pompe hydraulique commune pour la propulsion marine, le moteur d'entrainement de l'hélice a une structure proche de celle d'un moteur hors bord, dont la taille limitée ne permet d'assurer qu'un rôle de propulsion auxiliaire. Dans le US-3 205 847, l'hélice, entraînée simultanément avec le ventilateur, sert essentiellement à assurer la propulsion en navigation sur coussin d'air, donc avec une puissance réduite en raison de l'absence de résistance hydrodynamique de coque. L'invention vise au contraire le cas des navires à quilles latérales, pour lesquels on recherche une véritable possibilité -de navigation sur coque, la navigation sur coussin n'étant utilisée qu'à titre subsidiaire dans des conditions opérationnelles partiexceptionnelles. Il est alors nécessaire de disposer d'une puissance d'hélice importante en bout d'arbre pour vaincre la résistance hydrodynamique à l'avancement des deux coques, qui sont partiellement immergées pour assurer la portance archimédienne. A cet effet, l'invention propose un système comprenant, dans chacune des coques latérales du navire, au moins un ensemble comportant un moteur, installé à poste fixe à l'intérieur de la coque, une botte de transmission comportant un arbre d'entrée entrain8 par le moteur et deux arbres de sortie, ainsi que des moyens embrayeurs pour accoupler alter nativement llun ou l'autre des deux arbres de sortie à l'arbre d'entrée, ces moyens étant actionnésen fonction de la condition de navigation du navire, de sorte que le premier arbre de sortie ne soit entrainé que pendant la navigation sur coussin d'air, et que le second arbre de sortie ne soit entratné que pendant la navigation sur coque, un générateur d'air sous pression, entrain8 par le premier arbre de sortie, une hélice de propulsion marine, entraînée par le second arbre de sortie, cette hélice étant immergée en navigation sur coque et émergée en navigation sur coussin d'air. On utilise ainsi la caractéristique (propre au navire à effet de surface à quilles latérales) selon laquelle le ventilateur et l'hélice ne sont jamais entraînés simultanément pour réutiliser la puissance élevée requise par la sustentation à des fins de navigation sur coque, et inversement. Outre l'avantage résultant d'un moteur unique assurant alternativement l'une ou l'autre fonction, on peut noter que le fonctionnement de ce moteur est pratiquement continu, le passage d'un mode de navigation à l'autre résultant seulement en une modification de l'arbre utilisé par basculement des moyens embrayeurs. Le changement de mode de navigation peut d'ailleurs être effectué en un laps de temps très bref, dans la mesure où il résulte du simple basculement d'une commande mécanique, sans aucune mise en route ou montée en puissance d'un moteur spécifique. De préférence, l'arbre d'entrée est sensiblement horizontal-et le second arbre de sortie sensiblement vertical, un renvoi d'angle étant prévu pour transmettre le mouvement de ce second arbre à un arbre intermédiaire sensiblement horizontal entrat- nant l'hélice de propulsion marine. Dans un premier mode de réalisation, le premier arbre de sortie est sensiblement vertical et en alignement avec le second arbre de sortie. Dans un second mode de réalisation, le premier arbre de sortie est sensiblement horizontal et en alignement avec l'arbre d'entrée. Avantageusement, le premier arbre de sortie est pourvu de moyens de freinage permettant son immobilisation en l'absence d'accouplement à l'arbre d'entrée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture de la description détaillée ci-dessous faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 représente une vue schématique, en coupe selon la ligne I-I de la figure 2, du système selon l'invention à l'intérieur de l'une des coques latérales, la figure 2 est une vue en coupe transversale, selon la ligne Il-Il de la figure 1, montrant les coques latérales logeant les systèmes de sustentation et de propulsion selon l'invention, la figure 3 est une variante de la figure 1, pour un ventilateur à axe horizontal. Sur letsfigures 1 et 2, les références 1 et 2 désignent les deux coques latérales, qui sont réunies ensemble par le caisson central 3. Dans un mode de navigation sur coque, les coques latérales 1 et 2 sont partiellement immergées jusqu'à une ligne de flottaison A-A; la propulsion est donc assurée de manière classique par des hélices situées en dessous de cette ligne. En navigation sur coussin d'air, le volume 4 défini par les coques 1 et 2 et par le caisson 3 est clos en partie avant et en partie arrière par des jupes relevables. Ce volume est alors mis sous pression par des ventilateurs appropriés, de sorte que la ligne de flottaison s'abaisse jusqu'au niveau B-B, les hélices, qui ne sont pas utilises pour la propulsion dans ce mode de navigation, étant alors émergées. Comme illustré figure 2, les axes de propulsion des hélices sont déviés vers l'extérieur des coques latérales pour éviter toute interaction nuisible avec les jupes relevables en partie arrière du navire. Le système de sustentation et de propulsion de l'invention comprend un moteur 11, disposé à poste fixe à l'intérieur de la coque, et entrainant un arbre d'entrée 10 d'une boite de transmission 20. Cette boite de transmission comporte deux arbres de sortie 30, 40 entraînés alternativement par des embrayeurs respectifs 21, 22 commandés sélectivement en fonction de la condition de navigation du navire. Le premier arbre de sortie 30 entraîne le ventilateur 31 constituant le générateur d'air sous pression ; il est de préférence prévu un frein,consti- tué d'un disque 32 solidaire de l'arbre 30 et pouvant être bloqué par des mâchoires 33, pour immobiliser le ventilateur 31 lorsque celui-ci n'est pas en service. Le second arbre de sortie 40, qui est pourvu de préférence dlun accouplement 41 à denture et à moyeu coulissant pour absorber les dilatations et les désalignements, entraîne un renvoi d'angle 42 assurant la transmission de la puissance motrice à un arbre 43 supportant l'hélice 44. Dans la variante de la figure 3, l'axe du ventilateur 31 est horizontal au lieu d'être vertical le premier arbre de sortie 30 se trouve alors sensiblement dans le prolongement de l'arbre d'entrée 10, à la différence du cas précédent, où les deux arbres de sortie étaient sensiblement en alignement, et tous deux perpendiculaires à l'arbre d'entrée. On peut noter que, dans l'un et l'autre cas, le moteur 11 est de préférence situé à proximité du ventilateur, clest-à-dire à hauteur du caisson central, en raison de son encombrement et de l'étroitesse de la partie inférieure des coques latérales. Le basculement des moyens embrayeurs, correspondant au changement de mode de navigation, est entièrement télécommandé à partir de commandes situées dans la passerelle de navigation. REVENDICATIONS 1. Un système de sustentation et de propulsion pour un navire à effet de surface à quilles latérales ce navire étant susceptible, alternativement, d'une navigation sur coque et d'une navigation sur coussin d'air, système caractérisé en ce qu'il comprend, dans chacune des coques latérales (1, 2) du navire, au moins un ensemble comportant un moteur (11), installé à poste fixe à l'intérieur de la coque, une boîte de transmission (20) comportant un arbre d'entrée (10) entraîné par le moteur et deux arbres de sortie (30, 40), ainsi que des moyens embrayeurs (21, 22), pour accoupler alternativement l'un ou l'autre des deux arbres de sortie à l'arbre d'entrée, ces moyens étant actionnés en fonction de la condition de navigation du navire, de sorte que le premier arbre de sortie (30) ne soit entraîné que pendant la navi gation sur coussin d'air, et qua le second arbre de sortie (40) ne soit entraîné que pendant la navigation sur coque, . un générateur d'air sous pression (31), entraîné par le premier arbre de sortie, . une hélice de propulsion marine (44), entrainée par le second arbre de sortie, cette hélice étant immergée en navigation sur coque et émergée en navigation sur coussin d'air. 2. Un système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée (10) est sensiblement horizontal et le second arbre de sortie (40) sensiblement vertical, un renvoi d'angle (42) étant prévu pour transmettre le mouvement de ce second arbre à un arbre intermédiaire (43) sensiblement horizontal entras nant l'hélice de propulsion marine (44), l'arbre intermédiaire formant un angle avec l'axe longitudinal du navire, de manière à déporter l'hélice vers l'extérieur de la coque. 3. Un système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier arbre de sortie (30) est pourvu de moyens de freinage (32, 33) permettant son immobilisation en l'absence d'accouplement à l'arbre d'entrée. 4. Un système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier arbre de sortie (30) est sensiblement vertical et en alignement avec le second arbre de sortie (40). 5. Un système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier arbre de sortie- (30) est sensiblement horizontal et en alignement avec l'arbre d'entrée (10).