Brevet FR2671776A1 — publié le 19920724

On sait que la résistance à l'avancement d'une carène de navire, dite à déplacement, est engendrée en partie par le soulèvement de l'veau rencontrée par le navire en mouvement. Ce soulèvement de l'eau provient du fait que la masse d'eau rencontrée par la carène doit être déviée pour livrer passage à celle-ci. L'effet d'un bulbe consiste à soulever l'eau avant qu'elle ne frappe l'étrave, de sorte que, lorsque le volume d'eau ainsi soulevé, en tendant à regagner sa position d'équilibre, forme un creux dans la surface libre, dans lequel pénètre l'étrave. La distance entre le nez du bulbe, où l'eau se soulève, et le creux généré par la descente de l'eau est proportionnelle à la longueur d'onde de la vague d'accompagnement. Celle-ci est d'autant plus grande que le navire est plus rapide. Ainsi, la longueur du bulbe d'un navire rapide peut-elle devenir prohibitive eu égard au coût de construction. D'après l'invention, une diminution de la résistance à l'avancement et une diminution d'encombrement sont obtenues par un bulbe qui, au lieu d'être cylindrique et de se raccorder à la coque par un renflement, présente une surface supérieure, qui est descendante de l'avant vers l'arrière. Ainsi, l'eau, qui passe au-dessus du bulbe, est orientée vers le bas en suivant la pente de la surface supérieure et est dirigée vers le dessous de la carène, ce qui contrarie le soulèvement de l'eau provoqué par l'étrave. La géométrie recherchée peut être obtenue par un bulbe présentant une section transversale maximale à proximité de son extrémité avant, les sections suivantes étant aplaties au fur et à mesure que l'on se déplace vers l'arrière du navire. L'effet recherché peut être renforcé au moyen de deux ailerons latéraux, rapportés le long du pourtour du bulbe, de part et d'autre de celui-ci, la ligne de raccordement du squelette de chacun desdits ailerons ayant une pente régulière, descendante vers l'arrière du navire. En outre, lors des mouvements de tangage, l'eau est contrainte de contourner l'aileron, ce qui constitue un moyen d'amortissement de ces mouvements. Un effet analogue peut être obtenu en diminuant la dimension latérale des ailerons pour les réduire à de simples nervures. Dans les différents cas, l'eau est dirigée sur les côtés de la coque et par dessous celle-ci. Des surfaces arrondies, tangentes au corps du bulbe d'une part et à la coque de l'autre, assurent le raccordement de ces deux éléments et guident par ailleurs les mouvements de l'eau provoqués par les déplacements verticaux du navire provoqués par le tangage. Ainsi, les surpressions intempestives dues à un angle vif à l'intersection des deux surfaces sont évitées. L'invention est donc relative à un navire comportant une étrave délimitée par une coque et par une arête frontale, et, un bulbe placé en avant desdites coque et arête frontale et y étant raccordé, en étant délimité par une face supérieure et par une face inférieure raccordées mutuellement et comportant une section maximale contenue dans un plan vertical transversal. Selon l'invention : a) la section maximale du bulbe est contenue dans un plan situé en avant du point d'intersection de l'arête frontale de l'étrave et du plan de flottaison du navire en charge et, b) la face supérieure du bulbe est généralement inclinée par rapport à l'horizontale et est orientée vers le bas à partir de ladite section maximale, de l'avant vers l'arrière du bulbe. Les avantageuses dispositions suivantes sont en outre, de préférence, adoptées - dans un navire comportant un plan vertical longitudinal de symétrie, les projections sur ce plan des points de raccordement à tangente verticale des courbes qui sont contenues dans divers plans verticaux transversaux et qui délimitent lesdites faces supérieure et inférieure du bulbe, sont disposées sur une courbe continue qui descend vers l'arrière du bulbe à partir de ladite section maximale - l'intersection de ladite face supérieure du bulbe par un plan vertical parallèle à un plan longitudinal de symétrie que comporte le navire constitue une première courbe qui coupe le plan vertical transversal contenant ladite section maximale du bulbe en un point où la tangente à ladite première courbe est horizontale - ce navire comporte deux appendices qui sont disposés de part et d'autre du bulbe et qui y sont raccordés, et qui comportent chacun une face supérieure qui est généralement inclinée par rapport à l'horizontale et qui est orientée vers le bas à partir de la section maximale du bulbe, de l'avant vers l'arrière dudit bulbe - lorsque le navire comporte un plan vertical longitudinal de symétrie, les projections sur ce plan des points à tangente verticale des courbes contenues dans divers plans verticaux transversaux qui délimitent ladite face supérieure d'un appendice sont disposés sur des lignes horizontales passant par lesdits points de raccordement à tangente verticale des courbes contenues dans lesdits plans verticaux transversaux qui délimitent les faces supérieure et inférieure du bulbe - l'intersection de la face supérieure d'un appendice par un plan vertical parallèle à un plan longitudinal de symétrie que comporte le navire constitue une deuxième courbe qui coupe le plan vertical transversal contenant la section maximale du bulbe en un point où la tangente à ladite deuxième courbe est horizontale - chaque appendice peut être constitué soit par un aileron, soit simplement par une nervure latérale du bulbe. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description de réalisations donnée ci-dessous à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'è titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure la représente une vue de profil d'une première réalisation conforme à l'invention d'un dispositif sans ailerons, ni nervures, mais muni de surfaces de raccordement - la figure lb représente des coupes transversales de ce même dispositif, par les plans I, VIII, IX, X et XI de la figure la - la figure 2A représente une vue de profil d'une deuxième réalisation conforme à l'invention d'un dispositif comportant des ailerons latéraux - la figure 2b représente les coupes transversales de ce même dispositif - la figure 3 est une vue en plan de dispositifs conformes à l'invention, avec, et sans nervures ou ailerons latéraux - la figure 4 représente le mode de génération d'une nervure à partir d'un aileron. Les sections 1, 8, 9, 10, 11 des figures 2a et/ou 2b sont des coupes suivant les plans verticaux transversaux I, VIII, IX, X et XI, respectivement, des figures la et/ou lb. Les figures la et lb représentent le corps du bulbe 100 sans ailerons, ni nervures. La section maximale du bulbe se trouve en avant du point A où l'étrave 2 de la coque 3 du navire intersecte la ligne de flottaison F du navire en charge. Cette section comporte dans sa partie supérieure 1, une portion nervurée 4 correspondant à l'aboutissement d'une arête 5 partant du point A et tangente au corps du bulbe. Dans sa partie inférieure, elie comporte un dièdre de raccordement 6 dont le sommet se trouve dans le prolongement de la ligne de quille 7. La jonction entre le dièdre 6 et la partie supérieure s'effectue au voisinage d'un point P où la tangente à la courbe de la partie supérieure 1 est verticale. Les sections 8 et 9 se trouvent en avant de la section maximale (partie supérieure 1), les sections 10 et 11 sont situées en arrière de cette section maximale (1). Ces sections ont une hauteur décroissante au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la section maximale 1, vers l'arrière du navire, en direction de la flèche G, de telle sorte qu'une section du corps du bulbe par un plan vertical longitudinal V1 se présente sous la forme d'une courbe 12 dont la partie supérieure 13 située immédiatement en arrière de la section maximale 1 est descendante, lorsque l'on se dirige vers l'arrière (flèche G). Les sections 10 et 11 se raccordent aux sections correspondantes 13 et 14 de la coque du navire, par l'intermédiaire d'arcs 15 et 16, qui sont tangents en leurs points de raccordement aux sections 10 et 11 du bulbe d'une part, et aux sections 113 et 114 de la coque de l'autre. Les lieux de ces points de raccordement constituent les courbes 17 et 18. Ces deux courbes constituent avec l'arête 5 la limite des deux surfaces de raccordement 19 entre le corps du bulbe 100 et la coque 3. En arrière de la section maximale 1, le raccordement des sections 10 et 11 avec le prolongement 7 de la quille s'effectue par le dièdre 6 dont l'angle d'ouverture varie avec la section. Les points de tangence entre chaque section et le dièdre sont voisins des points P où la section correspondante a des tangentes verticales. Ces points s'ordonnent suivant une ligne L régulièrement descendante vers l'arrière du navire (dans le sens de la flèche G). Le contour 20 représente le maître couple du navire. Sur les figures 2a et 2b, des ailerons latéraux 21, rapportés sur le corps du bulbe 100 sont représentés et sont conformés de telle sorte que le point à tangente verticale Q de chaque section d'aileron se trouve sur une ligne horizontale H passant par le point P à tangente verticale de la section correspondante du corps de bulbe 100. Chaque aileron latéral se termine sur l'arrière par un bord de fuite 22, mince, implanté de préférence au point où le corps du bulbe disparait dans la coque 3. Les surfaces de raccordement 19 restent inchangées. Les dièdres 6 ont leurs côtés légèrement incurvés pour faciliter le raccordement des sections avec la ligne de quille 7.Des plans verticaux longitudinaux V1 et V2, parallèles au plan vertical longitudinal de symétrie S de la coque coupent l'ensemble constitué par le corps du bulbe 100 et les ailerons 21 suivant deux courbes 12 et 12' qui présentent des parties supérieures descendantes 13 et 13', lorsque l'on se dirige vers I1 arrière à partir des points M et M' où ces courbes 12 et 12' traversent la section maximale 1 respectivement. Aux points M et M', les tangentes T, T' aux courbes 13, 13' sont horizontales. Sur la figure 3, la ligne 23 représente le contour apparent vertical du corps du bulbe 100, cette ligne 23 étant le lieu géométrique des points P et se projetant suivant la ligne continue L des figures la et 2a. Cette ligne rejoint le point de convergence des lignes 17 et 18 où le corps du bulbe 100 disparait à l'intérieur de la coque 3, la ligne 24 représentant l'intersection de la coque 3 et du dièdre 6. La ligne 25 représente le contour apparent du dispositif, lorsque le corps du bulbe 100 est complété par deux ailerons latéraux 21, lesquels se terminent par les bords arrière de fuite 22. Cette ligne est le lieu géométrique des points Q. La ligne 26 représente le contour du dispositif lorsque les ailerons 21 sont réduits à des nervures 27. Sur la figure 4, les nervures 27 sont obtenues par rétrécissement latéral d'ailerons latéraux 21. Le point à tangente verticale d'une section de la nervure est ramenée de Q à R suivant une ligne horizontale H. Ainsi les points R se projettent toujours suivant la même ligne L du plan vertical longitudinal de symétrie de la coque (plan des figures la et 2a). L'invention n'est pas limitée aux réalisations représentées, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient leur être apportées sans sortir de leur cadre, ni de leur esprit. REVENDICATIONS 1. Navire comportant une étrave délimitée par une coque (3) et par une arête frontale (2), et, un bulbe (100) placé en avant desdites coque et arête frontale et y étant raccordé, en étant délimité par une face supérieure (13) et par une face inférieure (6) raccordées mutuellement (P) et comportant une section maximale (1) contenue dans un plan vertical transversal, caractérisé à ce que a) la section maximale (1) du bulbe (100) est contenue dans un plan situé en avant du point (A) d'intersection de l'arête frontale (2) de l'étrave et du plan (F) de flottaison du navire en charge ; et b) la face supérieure (13) du bulbe est généralement inclinée par rapport à l'horizontale et est orientée vers le bas à partir de ladite section maximale (1), de l'avant vers l'arrière du bulbe (100) (dans le sens de la flèche G). 2. Navire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un plan vertical longitudinal de symétrie (S), cependant que les projections sur ce plan des points de raccordement (P) à tangente verticale des courbes qui sont contenues dans divers plans verticaux transversaux et qui délimitent lesdites faces supérieure (13) et inférieure (12) du bulbe, sont disposées sur une courbe (L) continue qui descend de l'avant vers l'arrière du bulbe (sens de la flèche G) à partir de ladite section maximale (1). 3. Navire selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'intersection de ladite face supérieure du bulbe (100) par un plan vertical parallèle à un plan longitudinal de symétrie (S) que comporte le navire constitue une première courbe (13) qui coupe le plan vertical transversal contenant ladite section maximale (1) du bulbe (100) en un point (M) où la tangente (T) à ladite première courbe (13) est horizontale. 4. Navire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux appendices qui sont disposés de part et d'autre du bulbe, qui y sont raccordés, et qui comportent chacun une face supérieure (13') qui est généralement inclinée par rapport à l'horizontale et qui est orientée vers le bas à partir de la section maximale (1) du bulbe, de l'avant vers l'arrière dudit bulbe (100) (dans le sens de la flèche G). 5. Navire selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un plan vertical longitudinal de symétrie (S), cependant que les projections sur ce plan des points à tangente verticale des courbes contenues dans divers plans verticaux transversaux qui délimitent ladite face supérieure (13') d'un appendice sont disposés sur des lignes horizontales (H) passant par lesdits points (P) de raccordement à tangente verticale des courbes contenues dans lesdits plans verticaux transversaux qui délimitent lesdites faces supérieure (13) et inférieure (12) du bulbe (100). 6. Navire selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'intersection de ladite face supérieure d'un appendice par un plan vertical parallèle à un plan longitudinal de symétrie (S) que comporte le navire constitue une deuxième courbe (13') qui coupe le plan vertical transversal contenant la section maximale (1) du bulbe (100) en un point (M') où la tangente (T') à ladite deuxième courbe (13') est horizontale. 7. Navire selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que chaque appendice constitue un aileron (21). 8. Navire selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que chaque appendice constitue une nervure latérale (27) dudit bulbe (100).