Brevet FR2560851A1 — publié le 19850913

HELICE POURVUE DE PALES DISPOSEES DE FACON PLANETAIRE AUTOUR DE SON AXE DE ROTATION SUR UNE ORBITE AYANT UN RAYON IDENTIQUE OU DIFFERENT, ET DANS UN PLAN TRANSVERSAL IDENTIQUE OU DIFFERENT. La présente invention concerne la construction d'une hélice des- tinee à la propulsion d'un navire et possédant une, deux ou plus de deux pales qui sont disposées à une certaine distance de son axe de rotation ou moyeu, d'une façon planétaire autour de ce dernier sur une orbite dont le rayon peut être identique pour toutes les pales (dans le cas o l'hé- lice comporte deux ou plus de deux pales) ou différent. Dans le sens axial (position longitudinale par rapport à l'axe de rotation ou moyeu). les pales peuvent être disposées sur un plan transversal qui est soit identique soit différent pour chacune d'entre elles. Dans le sens angu- laire, dans le plan circulaire de leurs orbites, les pales peuvent être disposées ou réparties soit uniformément (c'est-à-dire disposées en for- mant entre elles un angle égal à 360 divisé par le nombre de pales), soit de façon non régulière. En outre, les pales sont disposées de maniè- re inclinée par rapport à leur orbite de rotation, la valeur de cette in- clinaison définissant le pas de l'hélice. Par rapport aux hélices conventionnelles utilisées jusqu'à pré- sent en vue de la propulsion d'un navire, l'avantage principal de l'héli- ce selon la présente invention réside dans le coefficient d'efficacité plus élevé qu'elle procure. Le but de l'invention, qui consiste à obtenir un coefficient d'efficacité plus élevé, est atteint par la mise en oeuvre de deux carac- téristiques fondamentales propres à la construction et au principe de fonctionnement de l'hélice de l'invention. La première de ces caractéris- tiques a trait à la disposition, à la forme, au nombre et à la vitesse de rotation des pales de l'hélice, la seconde caractéristique concernant le principe sur lequel repose le fonctionnement de l'hélice, c'est-à-dire la manière dont elle agit et produit un mouvement de propulsion. L'hélice de l'invention fonctionne à la manière d'une vis. c'est-à-dire qu'à chaque révolution complète elle se déplace axialement dans l'eau d'une distance correspondant à son pas comme si elle était en fonctionnement dans un en- vironnement stable et solide (vis dans un filetage). L'hélice de l'inven- 2 - tion utilise pour un tel fonctionnement la résistance due à l'inertie de la masse d'eau (une des conséquences du principe de l'inertie des corps), ainsi que le principe du plan incliné. Grâce aux caractéristiques spéci- fiques de construction de l'hélice de l'invention, et surtout grâce à la disposition et à la vitesse de rotation de ses pales, l'hélice de l'in- vention permet d'obtenir les effets suivants: premièrement, l'immobilisa- tion instantanée (inertie) de la masse d'eau avec laquelle la face active des pales vient successivement et continument en contact pendant que l'hélice est en rotation, créant ainsi un support solide et stable (ou en d'autres termes, en créant un effet de filetage solide et continu), et secondement, l'avancement axial souhaité des pales, et par conséquence un déplacement de propulsion de son axe ou moyeu auquel l'hélice transfère ledit déplacement. En d'autres termes, le fonctionnement de l'hélice de l'invention peut être comparé à celui d'une vis sans fin. Les principales parties et pièces constitutives des exemples de réalisation de l'hélice de l'invention, vont maintenant être décrites, à titre d'exemple nullement limitatif, en référence aux dessins annexes. La figure 1 montre une hélice pourvue de deux pales 3 ayant une surface formant une hélice à pas constant, et disposées planétairement autour d'un moyeu 1 dans un même plan perpendiculaire à l'axe du moyeu 1, sur une orbite ayant un rayon identique, et fixées à des segments de cou- ronne circulaire 4 supportés par le moyeu 1 au moyen de bras 6 ayant la forme d'une hélice présentant le même pas constant que les pales. La figure 2 montre une hélice pourvue de deux pales 3 ayant une surface formant une hélice à pas constant, disposées planétairement au- tour du moyeu 1 dans le même plan perpendiculaire à l'axe du moyeu 1 sur une orbite ayant le même rayon, et fixées à une couronne circulaire 2 qui est supportée par le moyeu 1 au moyen de bras 6 ayant la forme d'une hé- lice présentant le même pas constant que les paIes. La figure 3 montre une hélice pourvue de deux pales 7 ayant une surface formant une hélice à pas constant dont le rebord circonférentiel extérieur forme un déflecteur 8, disposées planétairement autour d'un mo- yeu 1 dans un même plan perpendiculaire à l'axe du moyeu 1 sur une orbite ayant le même rayon, et fixées à une couronne circulaire 2 qui est sup- - 3 - portée par le moyeu 1 au moyen de bras 6 ayant la forme d'une hélice pré- sentant le même pas constant que les pales. La figure 4 montre une hélice pourvue de quatre pales 3 ayant une surface formant une hélice à pas constant, disposées planétairement au- tour d'un moyeu 1 dans un même plan perpendiculaire à l'axe du moyeu 1, sur deux orbites concentriques dont les rayons sont différents l'un de l'autre (orbites intérieure et extérieure), chacune de ces deux orbites portant deux pales 3. Dans l'exemple représenté sur la figure 4, les pa- les 3 sont fixées à deux couronnes circulaires concentriques formant res- pectivement une couronne intérieure 2 et une couronne extérieure 9 por- tant chacune deux pales. La couronne intérieure 2 est supportée par le moyeu i au moyen de bras 6 ayant la forme d'une hélice. et la couronne extérieure 9 est supportée par les pales 3 de l'orbite intérieure. La figure 5 montre une hélice pourvue de quatre pales 3 et 7 ayant une surface en forme d'hélice à pas constant, disposées planétaire- ment autour d'un moyeu 1 dans un même plan perpendiculaire à l'axe du mo- yeu 1 sur deux orbites concentriques formant respectivement une orbite intérieure et une orbite extérieure dont les rayons sont différents l'un de l'autre, chacune de ces deux orbites portant deux pales. Les pales sont fixées à deux couronnes circulaires concentriques formant respecti- vement une couronne intérieure 2 et une couronne extérieure 9 portant chacune deux pales. La couronne intérieure 2 est supportée parr le moyeu 1 au moyen de bras 6 ayant la forme d'une hélice, et la couronne exté- rieure 9 est supportée par les pales 3 de l'orbite intérieure. Le rebord circonférentiel extérieur des pales 7 de l'orbite extérieure définit un déflecteur 8. La figure 6 montre une hélice pourvue de trois pales 3 ayant une surface en forme d'hélice à pas constant mais dont les aires sont diffé- rentes, disposées planétairement autour d'un moyeu 1 sur des orbites dont les rayons sont différents l'un de l'autre et dans des plans perpendicu- laires à l'axe du moyeu 1 différents l'un de l'autre. Les pales 3 sont supportées par le moyeu 1 au moyen de bras 10. La figure 7 montre une vue de face de l'hélice montrée sur la fi- gure 6. La figure 8 montre une hélice pourvue de trois pales 3 ayant une surface en forme d'hélice à pas constant mais dont les aires sont diffé- rentes, disposées planétairement autour d'un moyeu 1 sur des orbites dont les rayons sont différents l'un de l'autre dans un même plan perpendicu- laire à l'axe du moyeu 1. Les pales 3 sont supportées par le moyeu 1 au moyen de bras 10. La figure 9 montre une hélice pourvue de trois pales 3 ayant une surface en forme d'hélice à pas constant, disposées planétairement autour d'un moyeu 1 sur une orbite de même rayon et dans un même plan perpendi- culaire à l'axe du moyeu 1. Les pales 3 sont supportées par le moyeu 1 au moyen de bras 10. La figure 10 montre une vue de face de l'hélice montrée sur la figure 9. La figure 11 montre une hélice pourvue de trois pales 3 ayant une surface en forme d'hélice à pas constant, disposées planétairement autour d'un moyeu 1 sur une orbite de même rayon mais dans des plans perpendicu- laires à l'axe du moyeu 1 différents l'un de l'autre. Les pales 3 sont supportées par le moyeu 1 au moyen de bras 10. L'invention peut être mise en oeuvre selon toute forme, tout mode de réalisation, toute combinaison, tout modèle et tout procédé souhaité. Ainsi qu'il a déjà été mentionné, l'hélice de l'invention se dé- place axialement à la manière d'une vis pendant sa rotation dans une mas- se d'eau, c'est-à-dire qu'elle avance lorsque ses pales prennent appui sur la masse d'eau qui est immobilisée (par inertie), contrairement au mode de déplacement axial des hélices conventionnelles qui avancent en déplaçant (par pompage) une masse d'eau et en utilisant l'effet de réac- tion qui en résulte sur ses pales. Le déplacement de l'hélice de l'inven- tion dans le sens de son axe de rotation, à la manière d'une vis, est ob- tenu grâce à l'inclinaison (pas) des pales par rapport à l'orbite de ro- tation, cette disposition permettant, pendant la rotation, de créer les conditions de la formation d'une résistance due à l'inertie dans la masse d'eau, résistance qui est nécessaire pour procurer aux pales un support solide et stable en vue de leur avancement axial hélicoïdal. REVENDICATIONS 1. Hélice destinée à la propulsion d'un navire. dont le fonction- nement repose sur le principe de la résistance par inertie de la masse d'eau et sur le principe du plan incliné, en créant dans la masse d'eau de façon instantanée et momentanée les conditions et le comportement d'un corps solide et stable, ou des conditions et un comportement approchant à un degré quelconque celles d'un corps solide et stable, et en ayant un effet similaire ou quasi similaire à celui d'une vis sans fin pour pro- duire à chaque révolution complète un déplacement axial égal ou sensible- ment égal à son pas en donnant ainsi naissance à un glissement nul ou ré- duit à un minimum, ladite hélice étant caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'une ou de plusieurs pales (3; 7) ayant une forme d'hélice dis- posées planétairement autour de son axe de rotation sur une orbite ayant un certain rayon et formant par rapport à l'orbite de leur mouvement cir- culaire un angle d'inclinaison définissant le pas de l'hélice; et en ce que ladite disposition des pales (3;7) est combinée de manière appropriée avec la vitesse de rotation desdites pales, l'aire et la forme desdites pales, l'inclinaison ou le pas desdites pales, l'arc angulaire défini en- tre deux bords successifs desdites pales, respectivement le bord de fuite d'une première pale et le bord d'attaque de la pale suivante. 2. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que des pales (3) sont disposées planétairement autour d'un moyeu (1) dans un mê- me plan perpendiculaire à l'axe dudit moyeu sur une orbite de même rayon, les pales (3) étant fixées à des segments (4) de couronne circulaire sup- portés par le moyeu (1) au moyen de bras (6) ayant la forme d'une hélice. 3. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que des pales (3) sont disposées planétairement autour d'un moyeu (1) dans le mê- me plan perpendiculaire à l'axe dudit moyeu sur une orbite de même rayon, lesdites pales étant fixées à une couronne circulaire (2) supportée par ledit moyeu au moyen de bras (6) ayant la forme d'une hélice. 4. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que des pales (7) portent des déflecteurs (8) disposés sur leur rebord ciroonfé- rentiel extérieur, et sont disposées planétairement autour d'un moyeu (1) dans le même plan perpendiculaire à l'axe dudit moyeu sur une orbite de même rayon, et sont fixées à une couronne circulaire (2) supportée par - 6 - ledit moyeu au moyen de bras (6) ayant la forme d'une hélice. 5. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que des pales (3,7) sont disposées planétairement autour d'un moyeu (1) dans un même plan perpendiculaire à l'axe dudit moyeu sur deux orbites ayant des rayons différents l'une de l'autre et définissant respectivement une or- bite intérieure et une orbite extérieure portant chacune un même nombre de pales (3,7) fixées respectivement à des couronnes intérieure (2) et extérieure (9), ladite couronne intérieure étant supportée par ledit mo- yeu (1) au moyen de bras (6) ayant la forme d'une hélice et ladite cou- ronne extérieure étant supportée par les pales (3) de ladite orbite inté- rieure. 6. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que des pales (3,7) sont disposées planétairement autour d'un moyeu (1) dans un même plan transversal à l'axe dudit moyeu sur deux orbites concentriques ayant des rayons différents et définissant respectivement une orbite in- térieure et une orbite extérieure portant chacune un même nombre de pales (3,7) fixées respectivement à des couronnes intérieure (2) et extérieure (9), en ce que ladite couronne intérieure (2) est supportée par ledit mo- yeu au moyen de bras (6) ayant la forme d'une hélice et ladite couronne extérieure (9) est supportée par les pales (3) de ladite orbite intérieu- re, et en ce que le rebord circonférentiel extérieur des pales (7) de la- dite orbite extérieure définissent un déflecteur (8). 7. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que des pales (3) sont disposées planétairement autour d'un moyeu (1) dans des plans perpendiculaires à l'axe dudit moyeu différents l'un de l'autre et sur des orbites ayant des rayons différents, lesdites pales (3) ayant des aires différentes qui sont inversement proportionnelles au rayon de l'orbite correspondant à chacune desdites pales qui sont supportées par ledit moyeu (1) au moyen de bras (10). 8. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que des pales (3) sont disposées planétairement autour d'un moyeu (1) dans un mê- me plan perpendiculaire à l'axe dudit moyeu sur des orbites ayant des ra- yons différents, les aires de chacune desdites pales (3) étant différen- tes et inversement proportionelles au rayon de l'orbite correspondante, et lesdites pales (3) étant supportées par ledit moyeu au moyen de bras 256O851 -7- (10). 9. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que des pales (3) sont disposées planétairement autour d'un moyeu (1) dans un mê- me plan perpendiculaire audit moyeu et sur une orbite de même rayon, les- dites pales étant supportées par ledit moyeu (1) au moyen de bras (10). 10. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que des pales (3) sont disposées planétairement autour d'un moyeu (1) dans des plans perpendiculaires à l'axe dudit moyeu différents et sur une orbite de même rayon, lesdites pales (3) étant supportées par ledit moyeu (1) au moyen de bras (10). 11. Pale (3; 7) pour une hélice selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 10, earactérisée en ce qu'elle est de forme trapézoidale et à une surface en forme d'hélice à pas constant, ladite surface tendant à se rapprocher d'un plan parfait lorsque le rayon de son orbite est plus grand.