Brevet FR2593138A2 — publié le 19870724

FR 2593138 A2 19870724 FR 8600831 A 19860120 La présente invention a principalement pour objet,une variants dans la réalisation d'un dispositif conforme à la première revendication du brevet principal.Ce dispositif de propulsion, gouverne de navires et engins dans un fluide,et aussi de pompage, est donc essentiellement constitué et en combinaison d'un organe de centrifugation du fluide,et d'une voilure d*nt lea surfaces soumises à ce fluide conditionné,réagissent,lui communi- quent une accélération parallèle à l'axe de poussée,en dévient la trajectoire qu'elles rapprochent ainsi progressivement de l'axe I0 de poussée,recueillent la force motrice. L'organe de centrifugation est essentiellement constitué de corps creux de révolution aménagés de surfaces d'entraînement du fluide telles que pales,aubes,ailettes,cannelures dont certaines assurent les liaisons nécessaires avec l'arbre axial de trans- I5 mission du couple moteur.Afin d'amener le fluids à la centrifuga- tion voulue,sans trop de pertes d'énergie par frottements,en assurant un entraînemant progressif,les corps creux ont un diamètre croissant progressivement,ou sont constituée d'éléments d'un diamètre de plus en plus grand,alignés ou concentriques, éventuellement animés de vitesses de rotation différentes. Les parties évasées ou c8niques,les pales ou ailettes qui commu- niquent uns composante d'accélération longitudinale au fluide sont,en toute rigueur,à considérer comme faisant partis de la voilure,les deux organes principaux étant " en combinaison ". Le fluide qui alimente le dispositif est préalablement filtré pour limiter par la dimension les corps étrangers entrainés à ceux qui ns sauraient l'endommager.Etant donné le débit naturel qui résulte de l'accélération longitudinale communiquée par la voilure au fluide,un volet réglable permet avantageusement de réduire ou interrompre ce débit, donc de réduire ou interrompre la poussée.Que ce soit pour suralimenter le dispositif,le faire fonctionner au dessus de la flottaison dans le cas du navire, ou amorcer la circulation du fluide au démarrage,un pompage préalable est prévu.La vitesse atteinte par l'engin à propulser a aussi une influence sur le débit selon la façon dont est disposée l'alimentation.Le cas usuel est celui o l'axe de 1' organe de centrifugation est parallèle à l'axe de poussée,mais ce n'est pas indispensable,la voilure ayant pour fonction de redresser le Jet. 2 2593138 La voilure,dans ce cas précis de réalisation non limitatif du dispositif, est avantageusement constituée d'un cylindre porteur intérieurement d'ailettes de décentrifugation,qui rame- nant les filets d'eau ou de fluide parallèles à l'axe,étant soumises à pression,dépression,recusillent la force motrice, pour une large part.Le cylindre est aussi aménagé de corps creux coniques ou évasés qui facilitent la distribution du fluide dans les ailettes,notamment s'agissant de le renvoyer vers un deuxième système d'ailettes antagoniste du premier:voilure I0 de marche arrière par exemple. (FIG I).Ces corps creux peuvent être eux mêmes porteurs d'eilettes,et s'ils sont solidaires du cylindre,porter en partie les mêmes ailettes.Une translation de l'organe de centrifugation dans la voilure permet de distri- buer le fluide dans différents systèmes d'ailettes aux finalités I5 diverses de poussée ou de pompage.Entre deux systèmes antago- nistes consécutifs,il existe une position pour laquelle les poussées s'équilibrent,ce qui constitue un moyen supplémentaire d'interrompre la poussése. Lorsque l'installation a ité incorporée à l'engin à propulser (FIG.3),ou à doter de moyens évolutifs,le jet décentrifugé est canalisé jusqu'à évacuation par un ou plusieurs conduits. Le cas échéant,il est dirigé vers l'organe de gouverne (safran de gouvernail),ou a été rendu orientable pour gouverner par ce moyen.Un coude de renvoi de marche venant s'apposer contre l'évacuation,permet d'inverser la poussée. Au lieu de dévier le Jet exactement parallèle h l'axe,la voilure, avantageusement visera un ou plusieurs points sur cet axe de manière à réduire la concentration de fluide à la périphérie du conduit,st ainsi les frottements.Ce résultat est obtenu par exemple,par une légère cnicité du cylindre porteur,qui ira donc,dans ce cas,en se rétrécissant.De même, afin de réduire l'encombrement à la sortie,étant donné la trajectoire axiale du fluide,le conduit peut aller se rétrécissant sans trop de pertes par frottements. Si au lieu d'alimenter par le fluide tel qu'il se présente dans la nature, on place le dispositif à l'aval d'une hélice,le flux produit par l'hélice est déjà chargé d'énergie cinétique à composantes longitudinales et transversales.Si l'on considère que l'hélice a déjà joué le rôle de l'organe de centrifugation, le dispositif jouant un r8le passif,sans apport d'énergie,va 3 - 2593138 isoler le flux du milieu extdrieur,lui présenter des surfaces de nature à produire une poussée supplémentaite;corps creux évasés ou côniques, ailettes de décentrifugation sur cylindre porteur,constituant ainsi une amélioration sensible à la tuyère traditionnelle.Si nous proposons au dispositif un r8le actif; isolant le flux dans un organe de centrifugatîonLl va d'abord ordonnancer le flux qui comporte beaucoup de refmous,accroltre l'énergie potentielle,avant de l'exploiter sur la voilure. En procédant de cette manière pour produire une poussés ou I0 un pompage dans un fluide,nous disposons après transformation du travail du couple moteur en énergie relai que constitue l'énergie cinétique du fluide centrifugé,d'un fluide aux propriétds intenses,hémogènes,règlablWss, pratiquement inconnu dans la nature,pour y prendre appui.Le flux contenu dans le I5 dispositif ns se mélange plus au milieu environnant.Les molécules soumises aux mêmes contraintes,répondent par les mêmes trajectoi- res.Un tel ordonnancement est économe en frottements par remous. Les surfaces du dispositif accompagnent le fluide pendant la centrifugation,lea vitesses relatives sont ainsi réduites lorsques les pressions exersées sont intenses.Toutes les fois o les frottements ne sont pas esouhaitables,ils sont réduits par polissage des surfaces, emploide matériaux spdciaux:téflon par exemple.Le présent dispositif vise donc à améliorer les performances de poussée dans un fluide,d'accélération d'un fluide. Pouvant fonctionner à de grandes vitesses de rotation,à puissance égale, il est de dimensions plus petites,facilite l'accouplement h des moteurs modernes:diésels rapides,turbines, allège les frais d'installation de réducteurs et inverseurs de marche.Même en version non incorporde,il est peu dangereux, peu vulnérable,les parties en mouvement étant englobées dans les derniers étages de la voilure qui peuvent avsntageusement être fixes..Il convient particulièrement pour cette raison aux engins de plage, de surveillance,de ssuvetage,à l'utilisation par les enfants. La figure (I) représente un dispositif doté de deux systèmes d'ailettes antagonistes ( In) et ( Ib) sur un cylindre porteur (I).Le fluide est distribué dans l'un ou l'autre des systèmes par translation de l'organe de centrifugation(2).Les surfaces évasées ( Ic) facilitent la distribution aux ailettes. Les aubes ( 2a) assurent la liaison avec l'arbre de transmission (3) centré par un palier en (4). La figure (2) représente l'adaptation sur un moteur IO hors-bord,à la place de l'hélice. En (I) chariot de fixation et translation de la voilure pour marche avant,marche arrière, position intermédiaire d'équilibre entre les poussées. L'organe de centrifugation (2) est attelé sur l'arbre moteur. La voilure (3y,le jet d'évacuation (4). I5 La figure (3) représente une installation incorporée: en (I) conduit d'évacuation,(2) voilure,(3) presse étoupe sur arbre de transmission,(4) organe de centrifugation,(5) prise d'eau à la mer,(6) prise d'eau à la cale pour assèchement, lutte contre voie d'eau. S- R E V E N D I C A T I ONS 2593138 I. Dispositif de propulsion,gouverne de navires et engins dans un fluids, et de pompage,selon la revendication (I) du brevet principal,caractérisé en ce que l'organe de centrifugation est essentiellement constitué de corps creux de révolution aménagés d'organes d'entraînement du fluide tels que pales,aubes,ailettes, cannelures dont certains constituent les liaisons nécessaires avec l'arbre axial de transmission du couple moteur. 2. Dispositif salon la revendication précédente,cgractérisé en ce qUe l'organe de centrifugation a un effet croissant,par I0 le diamètre croissant des corps creux,ou leur vitesse de rotation croissante. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisdnen ce que comportant un filtre à 1' alimentation. I5 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que doté des moyens d'agir sur la débit du fluide:amorçage,pompage de suralimentation,réduction,arrst. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la voilure est constituée principalement d'un cylindre porteur intérieurement d'ailettes de décentrifugation. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que,incorporé à l'engin ou au navire, son jet décentrifugé est canalisé Jusqu'à évacuation par un ou plusieurs conduits. 7. Dispositif selon la revendication précédente,caractérisé en ce que l'extrêmité du conduit guide le jet de gauche à droite pour gouverner,d'arrière an avant pour inverser la poussée. 6. Dispositif salon les revendications 6 et 7,caractérisé en ce que la voilure,au lieu* de diriger le jet exactement dans l'axe qui la caractérise,l'oriente sur un ou plusieurs points de cet axe. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que comportant plusieurs systèmes d'ailettes axés différemment,pourrépondre à des fins diverses de propulsion,poussée évolutive,pompage. IO. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que la distribution du fluide d'un système d'ailettes dans un autre se fait par translation de l'organe de centrifugation. II. Dispositif selon les revendications 1,2,3 et 5,ou revendication I du brevet principal,caractérisé en ce que disposé h l'aval d'une hélice pour exploiter l'énergie cinétique du flux de l'hélice.