Brevet FR2784958A1 — publié le 20000428

STRUCTURE NAVIGANTE DE TYPE CATAMARAN A PROPULSION A AUBES ET A MOTORISATION ELECTRIQUE La présente invention concerne une structure navigante de type catamaran à propulsion à aubes et à motorisation électrique. On connaît les bateaux monocoques à aubes qui disposent d'une à aube montée en position centrale transversale, sensiblement sur la largeur du bateau. Cette position semble intéressante du point de vue dynamique mais en fait, la roue brasse 1'eau immédiatement à l'arrière du bateau, dans un régime turbulent si bien que le rendement est particulièrement mauvais. De plus, la coque unique exerce un freinage important car il faut une grande largeur pour compenser la faible profondeur qui est un atout apprécié de ce type de propulsion, ce qui conduit à une grande section à la ligne de flottaison. Une autre solution connue consiste à disposer deux roues latéralement pour permettre une meilleure alimentation de la roue. On s'aperçoit d'une part que ces roues provoquent des projections d'eau que des carters ne peuvent faire disparaître et surtout l'encombrement du bateau est augmenté latéralement ce qui n'est pas particulièrement souhaitable. De plus, on constate que le rendement n'est pas augmenté de façon notable car si l'alimentation est améliorée, I'écoulement de l'eau poussée par les aubes le long de la coque provoque un freinage indésirable. Si les roues latérales sont encastrées dans la coque afin de ne pas déborder ; le rendement est encore moins bon. On note néanmoins que la roue à aubes est très intéressante si l'on considère son rendement théorique pur. La roue à aubes est simple de conception, elle demande un très faible tirant d'eau, si bien que la modeste pénétration des aubes dans l'eau conduisent à une traînée raisonnable. De plus, il n'y a que très peu d'inertie et le bateau propulsé par une roue à aubes est très vite mis en mouvement. La roue à aubes évite la production de vagues de sillage autres que les vagues d'étrave, si bien qu'elle trouve une application particulière sur les plans d'eau intérieurs, sur les cours d'eau et sur les canaux. Pour se rapprocher des rendements intéressants, il faut, de façon primordiale, assurer une excellente alimentation des aubes, ce qui revient à dire qu'il faut alimenter les aubes avec un flux d'eau sensiblement en régime laminaire. La motorisation électrique est également très recherchée pour les bateaux du type promenade et plus généralement pour toutes les embarcations qui naviguent sur les eaux intérieurs. L'inconvénient connu des propulsions électriques est la faible autonomie due aux moyens de stockage connus, par batteries rechargeables. Le stockage par batteries reste néanmoins le plus pratique car il est possible de les extraire aisément et la répartition en plusieurs éléments rend les transferts et les autres manipulations plus aisés. L'intért d'un excellent rendement pour I'application envisagée prend ta tout son sens. La présente invention vise à proposer une structure navigante qui pallie les problèmes évoqués ci-avant, applicable notamment aux eaux intérieures. A cet effet, selon l'invention, la structure navigante est à motorisation électrique, de type catamaran, et comprend une propulsion à roue à aubes, disposée transversalement entre les deux coques. La roue est plus particulièrement disposée à l'arrière de la structure, en sorte d'éviter la propulsion d'eau sur une partie quelconque de chacune des coques. Selon un mode perfectionné, les deux coques ont un profil à étrave dissymétrique. Ce profil dissymétrique de chaque coque est composé d'une courbure unique qui prend naissance sur le bord intérieur de la coque et qui se prolonge vers l'extérieur et vers la poupe jusqu'à atteindre la largeur souhaitée de la coque. II est en outre prévu des moyens de commande de direction comportant un gouvernail monté à rotation autour de gonds dont l'un au moins est supporté par un élément rapporté derrière la roue à aubes, dont 1'encombrement est limité. L'invention est maintenant décrite en regard des dessins annexés qui représentent un mode de réalisation particulier non limitatif, les différentes figures montrant : -figure 1, une vue en perspective d'une structure navigante selon l'invention, -figure 2, une vue partielle en perspective de l'arrière de la structure qui fait apparaître la roue à aubes, -figure 3, une vue en coupe transversale de l'arrière de la structure navigante, et -figure 4, une vue en coupe longitudinale partielle de la structure navigante. Sur la figure 1, on a représenté une structure navigante de type catamaran, les deux coques étant référencées 10 et 12. Ces deux coques sont reliées par un pont 14 formant la zone utilisable de la structure. Seules les deux coques ont une partie mouillée et une partie sèche délimitées par la ligne 16 de flottaison, le pont étant au-dessus de t'eau. L'arrière de cette structure comprend des moyens 18 de propulsion et des moyens 19 moteurs et de stockage de l'énergie. Les moyens 18 de propulsion, montrés plus en détail sur les figures 2 et 3, comprennent une roue 20 à aubes 22, montée à rotation sur un axe 24, transversalement, à l'arrière. Cet axe est supporté par des moyens adaptés, en l'occurrence des paliers 26, visibles sur la figure 3. On note que la roue est à l'arrière de la structure mais néanmoins intégrée, dans ce mode de réalisation, entre les deux coques. La roue à aubes est disposée en hauteur en sorte que seules les aubes viennent plonger dans t'eau, les éléments structuraux de la roue restant émergés pour éviter l'augmentation de la traînée. La roue a un diamètre et une largeur adaptés en fonction de la puissance recherchée mais aussi en fonction des dimensions de la structure navigante elle-mme. De façon connue et pour éviter les désagréments des projections, la roue est surmontée d'un capot de protection dont la forme épouse sensiblement l'arrondi de la roue pour laisser le moins de place possible pour la génération de fines gouttelettes d'eau. Les moyens moteurs comprennent un moteur 28 électrique, une transmission 30 de type chaîne/plateau/pignon ou courroies/poulies et des moyens de commandes du moteur, non représentés, car parfaitement à la portée de I'homme de fart. Les moyens moteurs sont complétés par des moyens 32 d'alimentation en énergie électrique stockée dans des batteries 34, voir figure 4 pour la représentation de ces éléments. Des moyens 36 de contrôle de la direction sont également associés à la structure navigante mais ceux-ci sont connus. En effet, dans le mode retenu, ces moyens de contrôle de la direction comporte un gouvernail 38 monté à rotation autour de deux gonds 40. Le premier gond est rapporté sur le tableau arrière mais ce tableau est de hauteur limitée par la présence de la roue à aubes. II faut donc prévoir un support 42 complémentaire dont la forme, la disposition et les dimensions doivent tre adaptées pour que l'eau projetée par les aubes de la roue se trouve le moins perturbée possible. L'agencement selon l'invention est particulièrement adapté dans le sens où le choix d'une structure de type catamaran conduit à laisser un flux d'eau s'écouler entre les deux coques avec des perturbations minimales. De plus, I'eau poussée par les aubes circule librement, sans contact avec la coque, en générant une traînée minimale. De ce fait, les aubes de la roue sont alimentées de façon adaptée et la roue a un excellent rendement. Afin de renforcer cet effet de circulation centrale de type laminaire et non de type turbulent, les coques ont une étrave dissymétrique selon le mode de réalisation principal représenté sur la figure 1. Cette courbure externe unique prend naissance au bord intérieur du passage entre les coques et se prolonge vers l'extérieur pour former t'étrave et rattraper la largeur souhaitée de la structure en lui conférant un bon pouvoir de pénétration et en diminuant la génération de vagues d'étrave trop creuses. On note que la roue à aubes n'augmente pas le tirant d'eau et que dans cet agencement, elle permet d'une part la navigation en eau peu profonde puisque la roue présente un enfoncement inférieur au tirant d'eau et d'autre part t'échouage par I'avant tout en laissant la roue à aubes motrice pour assurer le déséchouage. La structure navigante selon l'invention permet par exemple de faire fonctionner par courant nul, un bateau de 7 m et d'un poids de 500 kg à une vitesse de 5 noeuds au moyen d'un moteur de 1,3 kW avec une puissance électrique stockée dans 180 kg de batterie pendant 8 heures. II est bien entendu possible de recharger les batteries soit dans un lieu adapté en les extrayant de la coque, ce qui permet avec deux jeux de batteries d'assurer un roulement, soit de les laisser in situ en équipant la structure d'un chargeur intégré. Dans ce dernier cas, seul le branchement sur le secteur permet de recharger les batteries. Dans certains cas très particuliers où la source de courant n'est pas disponible et pour éviter toute immobilisation forcée, il est possible d'adjoindre à l'ensemble un moteur thermique qui est connecté de façon débrayable aux moyens de transmission ou qui assure, par un générateur, la recharge des batteries. REVENDICATIONS 1. Structure navigante à moyens (19) moteurs électrique, de type catamaran, comprenant une propulsion (20) à roue à aubes (22), disposée transversalement entre les deux coques (10,12). 2. Structure navigante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la roue (20) est disposée à l'arrière de la structure en sorte d'éviter la propulsion d'eau sur une partie quelconque de chacune des coques (10,12). 3. Structure navigante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les deux coques (10,12) ont un profil à étrave dissymétrique. 4. Structure navigante selon la revendication 3, caractérisée en ce que le profil dissymétrique de chaque coque est composé d'une courbure unique qui prend naissance sur le bord intérieur de la coque et qui se prolonge vers t'extérieur et vers la poupe jusqu'à atteindre la largeur souhaitée de la coque. 5. Structure navigante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (36) de commande de direction comportant un gouvernail monté à rotation autour de gonds (40) dont l'un au moins est supporté par un élément (42) rapporté derrière la roue (20) à aubes dont l'encombrement est limité.