Brevet FR2677322A1 — publié le 19921211

La présente invention consiste à améliorer la glisse d'une coque d'engin nautique évoluant à grande vitesse par le montage d'une suspension nautique constituée de deux éléments, au moins, ayant pour roule de sustenter la dite coque à la surface du fluide et d'absorber les différences d'altitude des vagues sans perturber l'assiette de la coque. Un plan porteur incliné , évoluant à la surface d'un fluide doit être équilibré de tel façon que l'angle d'incidence de sa meilleur glisse soit respecté en fonction de sa charge et de sa vitesse. La variation angulaire d'un seul plan porteur ne permet pas de respecter cette loi, le deuxième volet autorise donc ce fonctionnement aux vitesses élevées. Le premier élément de forte dimension assure le mouvement principale de la suspension en absorbant le dénivelé, les variations de surface du plan d'eau.Le deuxième élément sert de palpeur, assurant le contact avec le fluide, monté de façon souple ou articulé sur le principal. Cette invention correspond au montage de deux volets l'un dans l'autre en série ou deux éléments de carène ou deux plans porteurs carènés ou deux éléments constituant la carène planante principale de l'engin nautique, sachant qu'ils assurent la portance totale de l'engin uniquement lors de son évolution, les réserves de flottabilités à l'arret sont assurées essentiellement par la coque proprement dite. Les trois éléments ainsi définit; coque, suspension, palpeur,sont reliés indifférement de façon articulé, sur un parallèlogramme déformable, par un amincicement ou zone plus souple ,choix judicieux déterminé par rapport à la taille et au mode de propulsion.L'hélice pour un rendement maximum sera monté de préférence de telle façon qu'elle puisse suivre le mouvement de la suspension, grace à une ligne d'arbre articulée, intégrée dans la suspension ou avec un parallèlograme déformable. Cette hélice est aussi montée sur une ligne d'arbre fixe et suffisament immergée pour ne pas être désamorcée. Pour une propulsion hors bord le moteur est monté sur un parallêlogramme déformable en forme de chaise,monté sur le tableau arrière amorti dans son débattement . Le plan antidérive est monté de préférence dans la zone de surface mouillée minimum qu' il soit escamotable ou directif pour l'application des voiliers.Un ressort reliant les différents éléments ,les rapprochent les uns des autres à l'arrêt. I1 détermine par sa constante de raideur, le momentou la vitesse à la quelle ils vont s'écarter les uns des autres ,pour passer en régime suspendu. Ce ressort est monté en opposition à un amortisseur hydrodynamique- qui contrôle le débattement de la dite suspension. Cet amortisseur ou équivalent est contrôlé par la pression générée par un tube de pitot ou prise de pression totale implanté dans la surface mouillée minimum, soit sur le bord d'attaque du plan antidérive.Cette prise de pression totale pour etre règlable est réalisée sous la forme d'une sphère percée d'un trou, insèrée de telle fa çon dans la coque , que l'orifice soit ouvert face au fluide à raz la coque.Le plan d'ouverture de l'orifice est réglable en incidence de manière à etre contrôlé de l'intèrieur. Cette commande autorise la sortie ou rentrée de la carène mobile, articulée. Pour un fonctionnement automatique la bielette de commande est rapporté à un point fixe, situé avant l'articulation du plan porteur sur lequel est encréela prise de pression. Cette bielette de commande règle l'incidence constante de la prise de pression avec la surface du fluide indépendament des variations de position du plan porteur ainsi équipé. -La contre réaction de l'amortisseur est ainsi constante.L'invention peut donc équiper l'avant d'un voilier ou d'un bateau à moteur ou un quelconque autre point d'une coque d'engin nautique. Le nombre de volets supèrieur à deux, les uns derrière les autres permet de diminuer les inerties des masses en mouvem- ents. Un amortisseur hydraulique en parallèle à un soufflet hydrodynamique contr8le le débattement maximum grace à ses butées internes La figure 1 représente un ensemble de deux volets les uns derrière les autres, escamotable de la coque(14). La figure 2 représente un montage type d'un volet(l3') ou(13) La figure 3 représente une suspension sur l'avant d'une coque La figure 4 représente le montage de la suspension sur l'avant d'un engin de vitesse à deux coques La figure 5 représente une suspension sur l'avant d'un bateau La figure 6 représente une variante de la suspension La figure 7 représente une suspension à volets multiples La figure 8 représente le montage de l'amortissement multiple et de son controle. Selon la figure 1 la coque (14) à fond plat est équipée d'un logement, d'une cavité (16) ouverte vers le bas d'une surface équivalente à celle du volet (13) et (13Le premier élément (13) est articulé en (37), au repos dans les lignes de la carène ou de la coque (14) un amortisseur (4) contrôle le débattement de son extrèmité (37') deuxième articulation du volet (13') contrôlé lui aussi par un deuxième amortisseur (5) par rapport à une potance (17) de (13). Une prise de pression totale (6) pressurise l'amortisseur (5) afin de maitenir l'angle (cx) constant.L' amortisseur (4) assure le contrôle du débattement du total .La figure 2 représente le montage type d'un plan porteur articulé i13) ou (13') , une articulation (37) ou (37') à l'avant autorise le débattement (a'), une prise de pression (6) règlée à un angle (N) suivant la masse et la vitesse de l'engin permet de règler le moment ou la vitesse à la quelle le plan porteur (13) ou (13') va s'écarter de la coque (14) .La prise de pression totale sphèrique sur une coque d'engin nautique importante est manoeuvrée de l'interieur par un palonnier (40) relié à une commande manuelle, électrique, hydraulique. Ce palonnier commande cette sphère de façon étanche grace à une tige de commande reliant mécaniquement le tout à travers un presse étoupe prévu à cet effet. Ce montage correspond à une commande qui permet le contra le dynamique de l'assiètte de la coque et de la suspension. Elle permet aussi dans le cas ou elle est monté sur la petite surface mobile (13') de maintenir le plan de l'orifice à une valeur angulaire constante par rapport à la surface du fluide quelque soit la position du plan porteur principal (13) à condition que la biellette de commande du palonnier (35) soit reliée à un point fixe de (13) moyennant le rapport de bras de levier adéquat .Un ressott (19) monté entre (13') et (13') ou entre (13) et (13') de façon à rapprocher ces différents éléments en opposition à l'amortisseur (4) ou (5) .La figure 3 nous montre une variante de l'invention ,l'avant d'un voilier (13) est articulé sur un parallèlograme déformable (37") un amortisseur (4) entre la coque (14) et la potance (17) de (13) controle le débattement de la suspension. Un volet(l3') module les sorties d'eau ,articulé sur son avant en (37) grace au contrôle de l'amortisseur (5) hydrodynamique piloté par la prise de pression (6) . Un gouvernail de direction est implanté dans la surface mouillé minimum. La figure 4 nous montre une coque d'engin nautique de vitesse à deux coque du type catamaran Slimplantation est du même type que le cas précédent ,l'articulation de cette suspension permet de réaliser un redan variable en (43) , d'ou une diminution de la surface mouillée à grande vitesse.La figure 5 nous montre l'avant d'un monocoque , une découpe judicieuse de la coque (14) dégage sur l'avant deux guides (14') de part et d'autre de la suspension (13) articulé perpendiculairement en (37)en haut et parallèlement au pont entre les deux avancées(l4'). Un volet (13') en perspective nous permet de détailler l'articulation (37') constituée de différents tenons ou chappe percées d'un axe. Cet ensemble sert à amortir les chocs avants, les chocs arrières sont contré par un ensemble décrit en figure 1. La figure 6 nous montre une variante de la figure 1 une bielle (21) montée en parallèle à (13) permet de réaliser une angulation constante de (13') quelque soit celle de(13) . Un ensemble de deux amortisseurs l'un hydraulique (20)l'autre hydrspneumatique (4) contrôle le fonctionnement de cette suspension. La figure 7 nous montre une channe de différents éléments (13") tel que (13) ou (13') décrit à la figure 2 Cette fragmentation permet un mouvement dégradé de la suspension elle aussi escamoté dans la coque (14) à l'arrêt ou aux allures réduites. Un tuyau (23) alimente les différents amortisseurs (4) ou souflets hydropneumatiquegrace à la prise de pression totale (6) située sur le dernier maillon des plans porteurs articuléS(13").La figure 8 nous montre le montage type de cette suspension à plan porteurs multiples (13").Le plan porteur (13") est articulé sur son avant en (37) articulation équivalente à celle décrite figure 5 ,un talon (24) reçoit l'embase (18) du souffle pneumatique (4)un verrin hydraulique (20) freine le débattement et le limite par ses butées internes. Un ressort (19) pour le premier soufflet rapproche les deux flasques (18) ce qui par empilement rentre la suspension au repos.Une potance (17) surplombe l'articulation (37) et le talon (24), potance qui supporte l'amortisseur (20) à son autre extrèmité ainsi que celle (18) du soufflet (4) .Les proportions ,le profil et les matèriaux sont dimensionnés par rapport aux caractèristiques de vitesse de masse et de puissance de l'engin . Un séparateur (22) autorise une séparation entre l'air d'alimentation des soufflet(4) et la pressurisation hydraulique venant de la prise de pression (6) situé sur un plan antidérive (24) ou sur un volet (13"). Une membrane en matèriau élastique sépare la phase liquide de la phase gazeuse de façon étanche à l'interieur du séparateur , un ressort (42) règlé en compression permet de règler le tarrage de la pression des soufflets (4). Ces différentes variantes de montage permettent bien un débattement de la suspension tout en concervant un angle d'incidence constant pour le volet en appuie ou palpeur (13") ou (13').L'emplace- ment de la prise de pression est déterminé de façon à ce qu' il soit obligatoirement dans la surface mouillée minimum, ou immergé sur un profil tel qu' une dérive.Il doit dailleurs hêtre entendu que la description qui précède n'à été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant des détails d'éxècution décrits par tous autres équivalents. en particulier toute autre forme de réalisation de cette suspension réalisée en deux éléments au moins distinct ayant pour le plus important le rôle de suspension et le deuxième dépendant du premier ayant pour roule de palpeur,-de même pour les variantes de forme , d'emboitement de guidage ,d'articulation de mode de réalisation, d'amortissement ou contrôle du débattement.Pour un cas de fonctionnement plus simple, non hydrodynamique, l'amortissement est controlé par des amortisseurs classiques,la raideur de la suspension est fixée par celle d'un ressort, la commande du débattement est élèctrique,pneu- matique, hydraulique selon l'importance de l'engin nautique, ces équipements éxistent dans le commerce. REVENDICATIONS: 1 Suspension nautique à double effet, caractèrisé en ce qu'elle comporte deux éléments au moins , en série , l'un (13) articulé sur son avant en (37) absorbe par ses variations angulaires importantes le plus gros des variations de surface ou vagues, le deuxième (13') articulé sur l'arrière de (13) en (37') optimise le meilleur contact avec le fluide en mouvement en règlant son incidence constante ( > ) quelle que soit celle du plan porteur principal (13) et ceci grace à un ensemble d'amortisseurs (4),(5) ou (20), montés entre les différents éléments en mouvement et par rapport à la coque (14), amortisseurs (4), (5) asservis en pression par la prise de pression dynamique (6),ensemble qui permet de sustenter un ou plusieurs points de la coque (14). 2 Suspension nautique à double effet, suivant la revendication lcararctèrisé en ce que les volets ou plan porteurs sont multiples (13") et contrôlé chacun par un amortisseur (20) et un soufflet pneumatique (4) contrôlé par une -pressurisation hydraulique (6) 3 Suspension nautique à double effet, suivant la revendication 1 ,caractèrisé en ce que une bielle (21) parallèle au plan porteur (13) articulé à ses deux extrèmités rend l'incidence (A) constante avec le fluide 4 Suspension nautique à double effet, suivant la revendication 1 ,caractèrisé en ce que la prise de pression (6) est règlable en incidence (oc') de l'interieur de la coque (14) autorisant la rentrée ou sortie de la suspension en faisant varier l'alimentation en pression des soufflets ou amortisseur (4),(5). SSuspension nautique à double effet, suivant la rvendication 1 caractèrisé en ce que pour un fonctionnement simple de la suspension l'amortissement est controlé par des amortisseurs classiques,la raideur de la suspension est fixée par celle d'un ressort ,la commande du débattement est élèctrique, pneumatique ,hydraulique selon l'importance de l'engin.