Brevet FR2606730A1 — publié le 19880520

La présente invention concerne le traçage et la forme d'une carène de navire, permettant à celui-ci d'hydroplaner en déjaugeant: soit par l'emploi d'une force propulsive d'origine thernique ou explosive; soit par l'emploi d'une force propulsive origine éolienne auquel cas l'adjonction d'une dérive s'impose que celle-ci soit lestée ou non. Traditionnellement, l'hydroplanage (ou surf ) des navires à moteur est permis par l'utilisation de fonds en aieore à bouchains vifs, équipés ou non de redons ( terme de narine ),dont La râblure est rectiligne ou légèrement convexe prolongée d'un brion très peu marqué et disposant de couples avant en V, Ce type de navire, par la traînée qu'il engendre demande une grande puissance propulsive, donc une importante consommation éner génique. En ce qui concerne les navires àpropulsion éolienne ou mixte, plusieurs dispositions ont été expérimentées pour provoquer l'hydroplanage: soit en élargissant la voute, soit en leur adjoingnant des foils; ces procédés non jamais été concluants, puisque l'équilibre de ce type de navire se modifie sans cesse dans la houle, créant notamment au niveau des foils des angles d'incidences variables, rendant ceux-ci dans la plupart des cas inopérants, et parfois dangereux par les déséquilibres qu'ils engendrent. Selon l'invention l'on remédie à ces inconvénients; car la grande vitesse de l'écoulement laminaire des filets d'eau, à laquelle s'ajoute la poussée d'Archimède engendrent une force résultante de sustentation, s'appliquant sur le centre géométrique de la carène développant dans ce cas les c2ractéristi- ques de portance d'un intrados d'aile ou de voile. Quand on sait que par rapport à un plan, la poussée croit proportionnellement avec le carré de la vitesse du fluide considéré, on perçoit l'intér8t d'avoir une râblure concye. Selon l'invention, le processus du traçage doit s'effectuer sur une surface utile rectangulaire, dont les rapports de la largeur-sur la longueur sont compris entre 0,4 et 0,5. Le tra- çage s'effectue à partir de cônes en ce qui concerne l'étrave, la voute, et la dérive; et de spirales logarithmiques en ce qui concerne les couples et les bouchains. Selon l'invention la forme globale ( ou géométrie ) de la carène et ae son appendice de dérive issue de la technique du traçage est engendrée par la transformation de plaques de matière choisies selon les règles de l'art, pour l'utilisation d'un des procédés suivant; Mécanique ( pliage emboutissage estampage ) Thermonécanique ( thermoformage ) Physique ( vide ) Soit l'emploi conjugué du thermoformage et du vide. Selon une variante on peut utiliser la forme réalisée par l'un des procédés énumérés ci-dessus pour l'obtention d'une matrice en creux ou en relief. Selon l'invention la forme de carène obtenue après formage comporte une râblure ( terme de technologie marine ) -et des bouchains ( terme de marine )*formant un plan longitudinal concave compris entre le brion ( terme de narine ) et le couple arrière; cette surface apporte les caractéristiques physiques de portance que procure l'intrados d'une aile ou d'une voile. Dans le sens transversal le formage s'effectuant par rotation de la matière autour des axes de symétries que sont la rblure et les bouchains on obtient des couples convexes équivalents à ceux de la construction navale traditionnelle. Selon l'invention l'étrave est engendrée par le traçage des deux moitiés d'un demi-cne oblique réparties de part et d'autre de l'axe médian longitudinal ( la râblure ) se rejoignant après formage; cette jonction s'effectue sur la génératrice médiane du demì-cOne oblique ainsi formé dont la réunion avec les deux bouchains par leur sommet respectif forme le brion. Lorsque l'on utilise les plaques standards du commerce la base de ce demi -cne d'étrave est évidée symétriquement par manque de matière, l'on adjoint donc un prolongement issu: Soit d'une pièce en forme; à l'origine un secteur conique. Soit d'une pièce plane d'origine triangulaire. Pour éviter cet inconvénient on utilisera des plaques façonnées spécialement à la demande. Selon un mode de réalisation préférentielle, l'on trace un bord parallèle à la génératrice de jonction des quarts symétriques du demi-cône oblique, qui une fois pliés formeront les pinces d'assemblage de l'étrave et en renforceront la structure. Selon l'invention, la voute développée qu'engendre le tracé d'une surface composée de portions de e8nes enserrant un secteur que l'on considère comme étant une portion,de cOne renversé, génère après formage une directrice à ccurbe elliptique sur laquelle se raccorde le tableau arrière de surface demi-élliptique. Selon une variante les portions de connes qui enserrent un secteur cynique considéré comme étant une autre portion de cône renversée, se transforment au formage en portions de pyramide et le tableau arrière en demi-base de pyramide. Selon l'invention, dans les deux cas ci-dessus, les retours symétriques extérieurs de la voute issus des portions de cône ou de pyramide se juxtaposent avec le bordé initial d'une part t le bordé supérieur d'autre part. Selon l'invention les bordés supérieurs sont extrait d'une plaque de matière transformable que. l'on scinde en deux parties égales dans le sens d'une diagonale décalée; la largeur de cette plaque comprenant le décalage de la coupe diagonale, doit correspondre à l'écart vertical résultant de l'assemblage de la génératrice extérieure de la voute et du bordé initial ( on appel bordé initial celui issu de la mise en forme de la plaque d'origine de la carène ) la longueur de cette plaque doit être équivalente à celle de la plaque d'origine de la carène. on obtient ainsi deux trapèzes que l'on ajuste et fixe au bordé initial et cône de voute respectif. Selon l'invention ce mode de construction pereet de créer une structure intérieure de renforcement, tels que: barrots, membrures, cloisons, lisseset autres varangues à partir d'une coque déjà formée dont les courbes sont toutes mesurables et développables sans dessin préalable. Selon l'invention la dérive trifiae fixée sur la râblure se compose d'un plan vertical se raccordant sur la génératrice médiane legèrement pliée d'un demi-cône oblique, de façon à faire apparaître verticalement vu de -l'arrière une forme parabolique du demi-cône oblique. Ce demi-cône oblique est percé de de quatre trous Fymétriques deux à deux situés de part et d'au-. tre. du plan vertical, mais décalés longitudinalement pour selon l'invention permettre aux vis de fixation du lest de se croiser à quatre vingt dix degrés; ces trous sont abreuvés ( terme de tôlerie chaudronnerie ) Selon une variante, dans le cas où le lest est déposé pour l'obtention d'un dériveur pur, les trous abreuvés dont l'emboutissage. en saillie à l'intérieur du aemi-cOne de dérive provoquerait une traSnée induite, sont obturés par deux caches-trous identiques de forme paraboloido-conique. Selon l'invention le lest amovible de la dérive est un solide paraboloïdo-conique constitué à l'avant par un volume conique et à l'arrière par un volume parabolpide, ce lest est percé de part en part de quatre trous décalés deux à deux longitudinalement fraisés à chaque extrémité et se croisant à quatre vingt dix degrés deux à deux pour permettre sa fixation à l'intérieur du cône de dérive; ces fixations sont abreuvées, ctest à dire que l'épaisseur du support pénètre par emboutissage dans le fraisage des trous du lest, escamotant ainsi les tetes de vis en renforçant la fixation. Les écrous sont également fraisés. Selon ltlevention la fixation du lest -par un boulonnage à quatre vingt dix degrés protège de la perte du lest en cas de perte des écrous et facilite sa mise en place; notamment 51 selon une variante améliorant la manoeuvre et le transport du lest l'on scinde celui-ci longitudinalement en deux ou trois parties: ces coupes se situant verticalement à quarante cinq degrés par rapport au perçages de fixation Selon l'invention à l'égal de l'assemblage de l'étrave par pinces intérieures ou extérieures, l'on adjoint éventuellement celles-ci pour l'assemblage de la voute d'avec les bordés initiaux et les bordés supérieurs. Selon un mode de construction préférentielle, l'on emploie des plaques de matière plastique découlant: Soit des polyoléfines. Soit des styréniques. les dessins annexés et le descriptif illustrent l'invention: La figure 1 représente en perspective la coque du navire selon l'invention. La figure 2 représente en perspective la dérive déposée de sa coque selon l'invention. La figure 3 représente en perspective le lest déposé de sa dérive selon l'invention. la figure 4 représente en vue de l'arrière la dérive et la fixation du lest selon l'invention. La figure 5 représente développée la coque du navire selon l'invention. La figure 6 représente développé le prolongement supérieur du cône d'étrave selon l'invention. La figure 7 représente développés les bordés supérieurs symé- triques du navire selon l'invention. la figure 8 représente en vue de dessus et en coupes un des deux caches-trous identiques de dérive selon l'invention. La figure 9 représente vue de arrière les divisions: bipartite et tripartite du lest selon l'invention. La perspective représentée sur la figure I comporte un navire constitué d'une voute (1) d'un couple arrière (2) d'un maitre couple (3) d'un couple médian (4) et d'un couple avant (5). L'é- trave est constituée de deux quarts de cône (24) assemblés par deux pinces (7) et prolongés à leurs bases par un secteur conique (6). La voute (1) est constituée de cônes symétriques (11) assemblés au bordé initial d'une part et au bordé supérieur (25) d'autre part. La carène concave du navire est constituée d'une surface délimitée par le couple arrière (2) les bouchains concaves et symétriques (9) se rejoignant au brion (8) la râblure concave (10) en est la médiane. La coque se termine par l'adjonction du bordé supérieur (25). Selon la figure 2 la dérive du navire ( Fig I) est constituée de son plan (12) fixé sur la génératrice médiane marquée par pliage du cône de dérive (13) dont on aperçoit deux des quatre trous abreuvés (14) et (15). Selon la figure 3 le lest (20) de la dérive nous montre en perspective sa forme paraboloiâo-conio.ue et ses perçages de fixation (ic) (17) (1 & (19) fraisés à chaque extrémité orientés décalés pour permettre le croisement à quatre vingt dix degrés de l'assemblage. Selon la figure 4 le lest (20) est fixé an cône de dérive(13), surmonté de son plan (t2) par quatre vis dites "tête fraisée"(22) dont on aperçoit la matérialisation de l'abreuvage (21) boulonnées par des écrous fraisés (23). Décalées par rapport à l'axe longitudinål du lest (20) les vis "tete fraisée" (22) se croisent deux i deux à quatre vingt dix degrés. Selon la figure 5 le traçage effectué sur une plaque de matière représente développées les caractéristiques de construction du navire. Ce développé montre la voute (t) et ses deux portions de cônes symétriques (11) dont leur sommet respectif est issu de la jonction des bouchains symétriques (9) d'avec le couple arrière (2); le cône d'étrave (24) composé de deux quarts de cône dont la médiane commune divisée en deux génératrices de traçage adjointes chacune d'un bord parallèle formant pince d'assemblage (7); la surface utile de la carène concave délimitée par les bouchains symétriques (9) se rejoignant à l' étrave sur le couple avant (5) en matérialisant le brion (8) et qui en se joi- gnant au couple arrière (2) forment le sommet respectif des cônes de voute (t1); la râblure (19) est la médiane de cette surface; le maître couple (3) le couple médian (4) ainsi que les couples: avant (5) et arrière (2) servent au traçage des courbes logarithmiques des bouchains (9); les surfaces symétriques si- tuées de part et d'autre des bouchains (9) forment le bordé initial. Selon la figure 6 apparaissent l'épure et le développement du prolongement supérieur .du cône d'étrave (6) représenté sur a figure 1. Selon la figure 7 apparaissent les bordés supérieurs symétrique (25) développés à partir d'une plaque de matière rectangulaire divisée en deux parties égales suivant une diagonale décalée. La figure 8 représente la forme paraboloido-conique du cache -trous (26) servant à obturer ltabreuvage (21) des perçages (14) et (15) et de leurs corollaires symétriques décalés longitudinalement du demi-cône de dérive (13) lorsque le lest (20) est déposé pour l'obtention d'un dériveur pur. Selon la figure 9 dans le but de faciliter la manipulation et le transport du lest (20) on divise longitudinalement celui -ci par des coupes verticales: bipartite et tripartite situées à quarante cinq degrés des perçages fraisés (16) (17) (18) (79) du lest (20) ( Fig 3) Selon l'invention le traçage et la forme qui en découle permet au navire ainsi conçu et réalisé dthydroplaner quelque soit sont mode de propulsion. DESCRIPTIF FIG. 1 Voute 1. 5. 2 Couple arrière 1. S. 3 Maigre coudre 1. 5. 4 Couple ple médian 1. 5 S Couple avant 1. 5. 6 Prolongement supérieur du cône d'étrave 1. 6. 7 Pince d'étrave et d'assemblage 1. 5. 8 Brion 1. 5. 9 Bouchains vifs ou . ronds 1. 5. 10 Râblure inversée (concave) 1. 5. 11 Cône de voute jouxtant le bordé et formant ellipse 1. 5 12 Plan de dérive 2. 4. 13 Demi-cône de dérive 2. 4. 14 Perçage abreuvé: fixation du lest 2. 15 Perçage ' ' : ' ' " '' 2. 16 Perçage fraisé pour abreuvage 2.3. 17 Perçage ' ' ' ' ' ' 3. 18 Perçage ' ' ' ' ' ' 3. 19 Perçage ' ' ' ' ' ' 3. 20 Lest 21 Matérialisation de l'abreuvage des vis 22 Vis tete fraisée 4. 23 Ecrou frcisé 4. 24 Cône d'étrave 1. 5. 25 Bordés supérieurs symétriques 1. 7. 26 Cache trous 1. REVEN:DICAT IONS 1) Navire à carène hydroplanante et structure interne à rablure concave et couples convexes caractérisé par un traçage défini à paroir de volumes coniques et de spirales logarithmiques réalisé sur des plaques de matières du commerce transformables par pliage, emboutissage, estampage, thermoformage, et thermoformage sous vide engendrant une carène à étrave t24) voute (1) et bordés (25) pourvue de pinces d'assemblage (7) dont la râblure (10) et les bouchains (9) sont concaves longi,tudina- liement, et qui selon une propulsion éolienne est munie d'une dérive trifide constituée d'un plan (12) et d'un demi-cône (13) retenant suspendu un lest (20) amovible par l'utilisation de boulonnages abreuvés (21) perpendiculairement décalés deux à deux, dont les abreuvages (21) sont occultés par des caches -trous (26) lors de l'utilisation du navire en dériveur non lesté. 2) Navire selon la revendication 1 caractérisé en ce que la' surface utile se définit dans une plaque de matières du commerce dont le rapport de la largeur sur la longueur est compris entre 0,4 et 0,5, hormis les bordés supérieurs (25). 3) Navire selon les revendications 1 et 2 caractérisé par un traçage développant d'une part des portions de cônes (11) assemblés conjointement aux bordés initiaux et aux bordés supérieurs (25) pour former la voute (1) à directrice ellipique, d'autre part de portions de cônes pour former l'étrave (24) et son prolongement (6) ainsi que le-demi-cône de dérive (13) le tout formant un ensemble homogène à partir du couple arrière (2) du- maître couple (3) du couple médian (4) et du couple avant (5) engendrant les points de coordonnées des courbes symétriques extraites de spirales logarithmiques formant les bouchains (9) situés de part et d'autre de l'axe de symétrie qu'est la ra-'-. blure (10) l'ensemble se rejoignant au sommet du cône d'étrave (24) assemblé par des pinces (7) pour fermer le brion (8). 4) Navire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le prolongement (6) de l'étrave (24) est façonné dans une pièce plane triangulaire. 5) Navire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par la suppression du prolongement supérieur (6) pour former un demi-cône homogène par l'utilisation de pla ques façonnées spécialement à la demande. 6) Navire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par la suppression des pinces (7) pour assemblage bord à bord. 7) Navire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le développement de portions de cônes générant après formage de la voute (1) une directrice à courbe elliptique sur laquelle se raccorde le tableau de surface demi -elliptique. 8) Navire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le développement de portions de pyramides générant après formage de la voute (1) la base demi-pyramidale sur laquelle se raccorde le tableau de même surface. 9) Navire selon les revendications 1,3 et 7 caractérisé en ce que les bordés supérieurs (25) sont extraits d'une plaque de matière de longueur égale à celle engendrant la carène, scindée en deux parties égales dans le sens d'une diagonale décalée formant deux trapèzes dont chaque grande base correspond à l'écart vertical résultant de l'assemblage de chaque bordé initial d'avec les portions de cônes ou de pyramides (11) de la voute (1). 10) Navire selon les revendications 1 et 3 caractérisé par un plan (12) fixé sur un demi-cône (13) percé de trous (14) et (15) abreuvés (21) et de leurs corollaires symétriques,décalés longitudinalement et orientés à quatre vingt dix degrés deux à deux pour permettre la fixation du lest (20) par quatre vis à tête fraisée (22) boulonnées par quatre écrous fraisés (23). 11) Navire selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que ses formes sont des matrices en creux ou en relief. 12) Navire selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble caractérisé en ce que la structure intérieure de renforcement peut Entre apposée à partir de la coque déjà formée dont les courbes sont toutes mesurables sans dessin préalable. t3) Navire selon les revendications 1 et 10 caractérisé en ce que les trous abreuvés (21) sont occultés par deux caches -trous (26) paraboloido-coniques identiques dans le cas du dépot du lest (20). 14) Navire selon les revendications 1, 10 et 13 caractérisé par la forme paraboloido-conique du lest (20) percé de part en part de quatre trous (16) (17) (18) (19) décalés deux à deux longitudinalement, fraisés à chaque extrémité et se croisant à quatre vingt dix degrés deux à deux ae manière à soutenir le lest (20) même lorsque la fixation n'a plus d'écrou (23). 15) Navire selon les revendications 1,10,13 et 14 caractérisé par la scission verticale du lest (20) en deux ou trois parties dans le sens de la longueur ( bipartite, tripartite ) ces coupes étant situées à quarante cinq degrés par rapport aux perçages de fixation (16) (17) (18) (19). 16) Navire selon les revendications 1,3 et 10 caractérisé par un pli intérieur effectué sur la génératrice médiane du demi-cône de dérive (13) se raccordant au plan de dérive (12) pour engendrer une forme parabolique. 17) Navire selon les revendications 1,2,3,7r8,9,11 et 12 caracTérisé par l'adjonction de pinces assemblant les borués initiaux et les bordés supérieurs (25) avec la voute (1) 18) Navire selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble à l'exception du lest (20) caractérisé en ce qu'il est réalisé préférentiellement dans des plaques de matières plastiques découlant: Soit des polyoléfines. Soit des styréniques.