Brevet FR2577508A1 — publié le 19860822

-1 - DESCRIPTION La présente invention concerne une structure nouvelle de carène pour bateau à moteur, utilisant la pression dynamique engendrée par la vitesse de déplacement du bateau pour: - ContrOler le déjaugeage de certains volumes définis de la carène en. fonction de sa vitesse; - S'abiliser la valeur de l'angle de déjaugeage à-une valeur prédéterminée à partir d(une certaine vitesse; - Améliorer les stabilités transversales et directionnelles du bateau. Dans l'état actuel des techniques utilisées les carènes semi- planantes sont en "V" plus ou moins profond et évolutif sur toute la longueur du bateau. Elles assurent un déjaugeage important de l'avant de l'embarcation par l'action de la vitesse, lequel entraine à son tour une immersion profonde de la poupe faisant se cabrer l'embarcation et par là même introdui- sant un frein à l'accroissement espéré de la vitesse. Le mauvais comportement hydraulique de.ces carènes est mis en évidence par l'apparition d'un.sillon important à l'arrière du bateau et la naissance de remous et vagues non moins importants. Le tracé de carène proposé suivant planche 1/2 ci-jointe met en valeur une structure composée dans son principe de: - i BULBE AVANT B de forme: * pyramidale aux arêtes curvilignes ou droites ou * conique dont l'axe serait sensiblement parallèle au plan d'eau à l'arrêt. Son sommet situé à hauteur de l'étrave, sa base environ aux 2/3 dela longueur du bateau mettent en évidence un ski de surface évolutive 1 et d'angle au sommet effet de compléter le tracé pisciforme de ce dernier. Il assure une alimen- tation en eau correcte de l'hélice du système propulseur-et donne à l'ensemble des 2 bulbes un bon coefficient de pénétration dans l'eau. - 2 AILES A latérales et longitudinales de part et d'autre du bulbe B, dessinées dans un V très peu profond, très évolutif,forment unangle " A avec le plan d'eau à l'arrêt, et se raccordent à: - - 1 AILE arrière R, sensiblement plane de très grande surface faisant unangle t R avec le plan d'eau à l'arrêt. L a déplacement horizontal de lacarère à uneevitesse en V m/s sur ur pl i'--u engendre une pression dynamique horizontale s'opposant à son a4,';nt dont l'expression est: -2- _- Ad - qh =:9 x V vitesse en m/s g accélération pesanteur m/s2 t masse volumique del'eau en kg/r qh pression dynamique horizontale kg/rd Compte tenu du dessin de carène qh engendre à sontour une compo- sante verticale dont l'expression générale est: qv =q à x tg o soitq v = V2 x x tgo( Cette composante verticale de la pression dynamique appliquée aux différentes surfaces intéressées,crée une force qui tend àsoulever le bateau et donc à lefaire déjauger. Ces forces prendront naissance à faible vitesse: - sur la partie avant des ailes A de surface 1 dont letracé accuse un angle " A maximal; - Sur la surface du ski du bulbe immergé: Elles seront verticales dirigées de bas en haut. - Sur l'aile arrière R elle sera verticale dirigée de haut en bas et de ce fait favorisera le déjaugeage de l'avant par le couple créé avec la forge agissant sur l'aile avant. La vitesse augmentant ces forces croitront comme le carré de la vitesse, le déjaugeage de l'avant s'accusera, l'angleO et participer au soulèvement du bateau. Nous appellerons angle de déjaugeage / l'angle formé par la ligne de flottaison à la vitesse considérée avec le plan d'eau (planche 2/2 fig. 5 et 6). A cet angle / va correspondre une nouvelle valeur des forces dynamiques verticlaes ci-avant évoquées. En effet: - Les ailes A, premières à déjauger voient leur surface au contact de l'eau, tendre ves 0. La force initialement engendrée devient nulle avec l'accroissement de la vitesse. - Le ski du bulbe B dont la surface 1 ne subit qu'une très légère altération voit sa force engendrée croitre rapidement: - Comme le carré de la vitesse - Comme tg (0( + 3) - L'aile arrière R voit la force engendrée dirigée au départ de haut en bas s'annuler quand " R =,puis se diriger de bas en haut et croitre: - comme le carré de la vitesse - Comme tg ( - ( (). 3- Il est donc possible par une détermination préalable des surfaces 1 et 3, des angles " B et ( R d'obtenir un tracé et des structures tdles qu'à tout accroissement de la force dynamique verticale engendrée par le ski dubulbe par de nouvelles vitesses, corresponde une force dynamique veticale engendrée par l'aile arrière annulant l'effet de la prWère fig. 5 planche 2/2. La structure idéale correspondra pour une vitesse donnée à une détermination des surfaces 1 et 3 des angles i B et-OR telle que l'aile arrière R soit à cette vitesse horizontale au contact du plan d'eau sur toute sa surface assurant ainsi une stabilité transversale optimale, la stabilité direction- nelle étant assurée par le bulbe immergé (fig. 6 planche 2/2). Le BULBE total B + C pourra être utilement dimensionné pour contenir: - La motorisation dont l'axe de propulsion horizontal permettra d'obtenir pour une puissance déterminée la poussée horizontale maximale; - Le stockage dufuel moteur; - Le stockage d'eau sanitÈre; - Eventuellement batteries, groupe électrogène, caissons emplis de mousse de polyuréthane expansé participant à l'insubmersibilité du bateau. Ces dispositions permettent d'implanter de lourdes charges au point le plus bas de lacarène et participent également à l'amél1ioration de la stabilité transversale. En effet: - Le centre de gravité des masses G (barycentre) sera situé sensible- ment au mêmeniveau que le centre de poussée C (centre de gravité dela carène) de sorte que la distance GC soit "la" sera très faible (fig. 3 planche 1/2) -La position du point M métacentre principal transversal dela carène est défini par l'équation f =: =I (théorème de Bougner-Dupin) dans laquelle LC3 I = est le moment d'inertie de la surface de flottaison V volume de la carène f sera donc très grand, car compte tenu des grandes dimensions de la surface de flottaison I sera très grand, et V relativement faible. D'o P - a o est très fortement positif et confirme une excellente stabilité transversale. -.. Les structures ci-avant définies pourront être utilisées dans la ' construction decarènes de bateaux à moteur type pêche promenage, ou vedette de petite croisière là o sont recherchées: - Une utilisation optimale dela puissance dansle but d'accroître la vitesse du bateau; - Une grande amélioration des stabilités transversales et directionnelles. -4- REVENDICATIONS 1. Structure de carène pour bâteau à moteur caractérisée par un bulbe pisciforme longitudinal immergé de surface évolutive 1 et d'angle moyen B avec le plan d'eau à l'arrêt, constituant un-ski raccordé à 2 ailes latérales longitudinales tracées dans un "V" très peu profond et très évolutif sur l'avant, se terminant par une aile arrière plane d'angle i R avec le plan d'eau à l'arrêt.