Brevet FR2615474A1 — publié le 19881125

La présente invention concerne un dispositif d'hy- persus tentation aérodynamique pour bateaux multicoques à moteur afin de soulager la trainée hydrodynamique et i'améliorer les performances. Sur les multicoques existants, en général des catamarans, la portance aérodynamique contribue avec la portance hydrodynamique au déjaugeage du bateau : la pression dynamique de l'air sous le pont, dans le tunnel au-dessus de la surface de l'eau compris entre les coques, augmente avec la vitesse. Cette pression augmente aussi avec l'assiette du bateau. Cependant quand l'assiette du bateau augmente, on constate que le centre de poussée aérodynamique dans le tunnel se déplace vers l'avant ce qui a pour effet de cabrer encore plus le bateau. Ce phénomène déséquilibre la course du bateau et devient très dangereux à haute vitesse. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ce phénomène tout en améliorant les performances. I1 comporte en effet un volet qui ferme la sortie du tunnel sous le catamaran et qui, sans changer son assiette, augmente la pression dynamique de l'air. Le volet, fixé sous le pont du bateau, sur toute la largeur du tunnel, vient de chaque côté toucher les faces intérieures des coques. I1 est incliné et, quand le bateau est à l'arrêt, son bord de fuite plonge dans l'eau sous la ligne de flottaison. Le volet est flexible. Quand le bateau avance, le volet fléchit sous la poussée hydrodynamique et son bord de fuite vient affleurer la surface de l'eau et ferme hermétiquement le tunnel. La flexibilité du volet lui permet de fléchir aussi localement sous la poussée des vagues ou d'un obstacle. Cette flexibilité évite d'une part les risques de rupture du volet lui-même et d'autre part amortit les chocs sur le bateau. Cependant le volet est suffisamment dimensionné pour résister à la pression dynamique de l'air dans le tunnel qui augmente avec la vitesse et contribue avec la portance hydrodynamique des coques au déjaugeage du bateau. A grande vitesse et selon la charge du bateau par rapport à la surface du tunnel, cette portance aérodynamique peut assurer entièrement le déjaugeage. La portance et la trainée hydrodynamique sont alors nulles, le bateau est sur coussin d'air dynamique et à son optimum de rendement. Si la puissance moteur augmente encore, le bateau se soulève légèrement hors de l'eau mais l'air s'échappe du tunnel en surpression et le bateau retombe au-ras de l'eau puis recommence à se soulever dans une oscillation périodique: la vitesse augmente mais au détriment du rendement et du coonfort. Cependant, dans une mer légèrement houleuse ou dans un petit clapot, cette surpression compense les fuites sous les coques et permet de maintenir la vitesse. Sur des bateaux qui doivent à basse vitesse conserver un maximum de rendement, le volet est réglable en incidence afin d'en diminuer la trainée dans l'eau. A très basse vitesse, il est entièrement relevé hors de l'eau. Le volet est étanche et flexible. Il peut-être réalisé entièrement dans une matière élastique avec ou sans renforcement de métal ou de fibres synthétiques. Son profil est sensiblement en biseau. Selon une variante, le volet est composée d'une rangée de ressorts à lames, disposés les uns à côté des autres derrière une membrane élastique étanche. Cette membrane est fixée tout le long du- bord avant du volet et sur les deux lames de ressort extrêmes à fleur des coques. Sous la choc d'une vague ou d'un obstacle, la membrane se tend et reporte les efforts sur les lames des ressorts les plus proches. Cette variante allie un optimum de flexibilité à un minimum de coût dans le cas d'une fabrication à l'unité ou en petite série. Le dispositif peut être monté de même sur un trimaran. Dans ce cas il comporte un volet entre la coque centrale et chaque coque latérale. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente, en coupe, le dispositif selon l'invention monté sur un catamaran. La figure 2 représente une vue arrière du dispositif selon l'invention. La figure 3 représente, en coupe, un agrandis se- ment du dispositif selon l'invention. La figure 4 représente, en coupe, une variante de ce dispositif La figure 5 représente une vue arrière du dispositif précédent. La figure 6 représente, en coupe, une autre variante du dispositif selon l'invention. La figure 7 représente une vue arrière du dispositif précédent. Le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 est monté sur un catamaran dont les coques (1) sont reliées entre elles par le pont (2). A une vitesse V > 0 , le catamaran se stabilise à un niveau au-dessus de la surface de l'eau (S.E. V > 0). Le tunnel, au-dessus de liteau, compris entre la face inférieure (3) du pont et les parois intérieures (4) des coques, est fermé à sa sortie par le volet (5). Le volet (5) est réglable en inclinaison et est représenté en pointillé dans sa position relevée (5a). La figure 3 représente un agrandissement du dispositif. A la vitesse V > 0, le volet (5) affleure la surface de l'eau (S. E. V > 0) et peut fléchir localement vers la position (5b) devant une vague. I1 est réglable en inclinaison par la tringle (6) en pivotant autour de la charnière (7), fixée au pont (2). A la position (6a) de la tringle, le volet est totalement relevé dans sa position (5a). La figure 4 et la figure 5 représentent une variante simplifiée du dispositif dans laquelle le volet (5) est relié fixement sur la face inférieure (3) du pont (2). Il n'est plus réglable mais gagne en légèreté et convient pour des bateaux qui naviguent la plupart du temps à des vitesses déterminées. La figure 6 et la figure 7 représentent une variante dans laquelle le volet est constitué par une rangée de ressorts à lames (8) devant lesquelles une membrane élastique étanche (9) assure l'étanchéité. A son bord avant, l'ensemble est fixé par la plaque de fixation (10) à la face inférieure (3) du pont (2). Juste après la patte de fixation, la lame est pliée et s incline en porte à faux dans la partie qui constitue le ressort. La membrane (9) est par ailleurs fixée aux ressorts extrêmes (8e). Le dispositif selon l'invention est particuiè- rement destiné aux multicoques à hélices marines, bateaux de plaisance rapides, vedettes de transport, de patrouille côtière, etc... Il peut être monté aussi sur des multicoques à hélices aériennes. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'hypersustentation aérodynamique pour bateaux multicoques à moteur caractérisé en ce qu'il comporte entre deux coques consécutives (1), un volet (5) qui ferme le tunnel sous le pont (2) et au-dessus de l'eau. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le volet (5) est fixée son bord avant sous le pont et peut résister à la pression dynamique de- l'air tout en étant assez flexible pour fléchir sous la poussée de l'eau et le choc des vagues. 3) Dispositif selon la revendication 1 etlou 2 caractérisé en ce que le volet (5) est réglable en inclinaison et pivote autour de son bord avant. 4) Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que le volet (5) est réalisé en matière synthétique élastique. 5) Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que le volet est composé d'une rangée de ressorts à lames (8) disposés derrière une membrane étanche et élastique (9). La membrane est fixé au bord avant du volet et sur les lames extrêmes (8e).