Brevet FR2867747A1 — publié le 20050923

COQUE DE BATEAU NOTAMMENT DESTINEE A COMPOSER UN BATEAU INSUBMERSIBLE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TELLE COQUE L'invention concerne une coque de bateau, notamment destinée à composer un bateau insubmersible ainsi qu'un procédé de fabrication d'une telle coque. Par bateau il faudra comprendre dans la présente demande tout ouvrage flottant de toutes dimensions destinées à la navigation; il pourra s'agir notamment de barques, de bâtiments, d'embarcations, de navires destinés à la plaisance ou à la pêche, lesdits bateaux pouvant être insubmersibles ou non. Il pourra, également, s'agir de bateaux de servitude pouvant être pontés ou non ainsi que de bateaux professionnels. La présente invention trouvera principalement son intérêt dans la réalisation de bateaux insubmersibles; toutefois, cette application n'est pas limitative. Les matériaux utilisés pour la réalisation de coques de bateaux sont nombreux et variés, le choix des matériaux étant dicté par les performances attendues du bateau, l'usage de ce dernier ou encore coût de fabrication et d'entretien. On pourra notamment citer trois catégories principales de matériaux pour la construction de coque à savoir le bois, les matériaux composites ou plastiques ainsi que les matériaux métalliques. L'invention se situe dans cette dernière catégorie des coques présentant des parties métalliques. Les matériaux métalliques présentent différents avantages et notamment leur solidité et leur entretien simplifié. Parmi ces matériaux métalliques on constate actuellement l'utilisation de plus en plus fréquente de l'aluminium ou d'alliages d'aluminium. En effet, un des avantages majeurs de l'utilisation de l'aluminium est qu'il se produit des interactions entre la coque et le milieu ambiant formant une couche d'oxyde naturel d'une épaisseur de l'ordre de 100 Angstrôms, cette couche rendant 2867747 2 le métal passif à l'environnement. L'entretien de ce type de coque est ainsi réduit au minimum et ne nécessite pas par exemple de couche de peinture supplémentaire. Ces coques métalliques et notamment en aluminium peuvent être fabriquées de deux manières différentes. Dans un premier procédé de fabrication, on réalise une ossature en tube sur laquelle on va venir souder des tôles métalliques, lesdites tôles étant elles-même soudées entre elles. Ces coques présentent différents inconvénients et notamment les soudures entre l'ossature et les tôles métalliques sont fragiles compte tenu de la dilation des plaques et peuvent engendrer des dégâts importants au niveau de la coque. D'autre part, l'ossature occupe une place importante dans la coque, ce qui nuit à l'habitabilité du bateau. Les bateaux comportant de telles coques sont également sujets aux vibrations engendrées pour leur déplacement. Enfin, la fabrication de ce type de coque est long et nécessite une main d'oeuvre importante notamment en ce qui concerne le poste soudure. On connaît également un second type de coque métallique. Il s'agit de coque auto-porteuse, c'est à dire de coque dont la rigidité est assurée par la forme et ne nécessite pas d'ossature. Ce type de coque présente des avantages et notamment permet un procédé de fabrication plus simple et plus rapide à mettre en oeuvre que dans le cas des coques avec ossature. De plus, il offre un espace intérieur plus important et accroît par conséquent l'habitabilité du bateau. Toutefois, ce type de coque métallique présente également des inconvénients et notamment le fait que, pour assurer la rigidité, il faut employer des tôles métalliques très épaisses et notamment supérieures à 10 mm. Ces coques sont donc très lourdes et ne permettent pas la composition de bateaux insubmersibles à moins d'intégrer des caissons très léger de grande dimension. Il faut également noter que ces coques nécessitant une grande quantité de matière, leur prix de fabrication est relativement élevé. 2867747 3 Enfin, au niveau du procédé de fabrication de ces coques, compte tenu encore une fois de l'épaisseur nécessaire pour les tôles, il faut réaliser au même endroit plusieurs passes de soudure afin de souder les tôles sur toute leur épaisseur, ce qui peut créer des points de rupture au niveau des liaisons entre coques. La présente invention a pour but de pallier aux inconvénients précités et de proposer une coque de bateau ne nécessitant pas d'ossature. Un autre objet de la présente invention est de proposer une coque de bateau de faible densité aidant à la réalisation de bateau insubmersible. Un autre objet de la présente invention est de proposer une coque de bateau comportant une enveloppe métallique constituée de tôle de faible épaisseur. Un autre objet de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication de coque de bateau fiable et aisé à mettre en oeuvre. Un autre objet de la présente invention et de proposer une coque permettant de réduire notablement les vibrations engendrées par le déplacement du bateau. L'invention a ainsi pour objet une coque de bateau notamment destinée à composer un bateau insubmersible. Selon l'invention, ladite coque comprend une enveloppe métallique autoporteuse, une structure alvéolaire couvrant tout ou partie de la face intérieure de ladite enveloppe et des moyens d'assujettissement entre ladite enveloppe et ladite structure alvéolaire. L'invention vise également un procédé de fabrication de coque de navire telle que précitée ainsi qu'un bateau équipé d'une coque telle que précitée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après d'un exemple préféré de réalisation dans lequel la description n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés par lesquels: - la figure 1 représente de manière schématique une vue en coupe d'une partie de la coque conforme à l'invention, - la figure 2 représente une vue schématique de la coque du bateau au niveau du procédé de fabrication conforme à l'invention, - la figure 3 représente un élément de ladite coque avant assemblage. 2867747 4 En se reportant principalement aux figures 1 et 2, on voit que la coque 1 de bateau comprend une enveloppe métallique 2, une structure alvéolaire 3 couvrant tout ou partie de la face intérieure 4 de l'enveloppe 2 et des moyens d'assujettissement 5 entre l'enveloppe métallique 2 et la structure 3. Selon l'invention, l'enveloppe métallique 2 est auto-porteuse et la structure 3 est une structure du type alvéolaire. En se reportant à la figure 3, représentant un exemple de réalisation de la structure 3 alvéolaire, on voit que cette dernière comprend une couche 6 en nid d'abeille. De manière à assurer l'étanchéité de la coque 1 même en cas d'ouverture au niveau de l'enveloppe métallique 2, on prévoit de manière avantageuse que les cellules 7 du nid d'abeille soient fermées à leurs extrémités. Dans le mode représenté à la figure 3, la section de chaque cellule 7 est hexagonale; toutefois, ce mode de réalisation n'est pas limitatif et on pourra envisager d'autres formes pour la section des cellules 7 et notamment une forme circulaire. De manière avantageuse, la structure alvéolaire 3 est constituée d'au moins un panneau 8 déformable pour épouser les formes de la face intérieure 4 de l'enveloppe 2. En se reportant à la figure 2, on voit un ensemble de panneaux 8 déformables recouvrant la totalité de la face intérieure 4 de l'enveloppe 2. Toutefois, on peut éventuellement ne recouvrir qu'une partie de ladite face intérieure 4 et, par exemple, les bords latéraux. De manière avantageuse, la structure alvéolaire 3 comprend également une couche de résine 9. On pourra notamment utiliser une résine époxy pour la réalisation de cette couche 9. En ce qui concerne la couche 6 de nid d'abeille, elle pourra être réalisée de manière avantageuse en polypropylène; cela étant, d'autres matériaux sont également envisageables et par exemple, d'autres polyoléfines. 2867747 5 Le matériau et les dimensions choisis pour le nid d'abeille pourront se faire en fonction de l'application et notamment pour réaliser des fonctions d'isolation phonique, thermique ou électrique du bateau. L'épaisseur de la couche 6 pourra notamment être comprise entre 15 et 30 mm. Pour réaliser la finition intérieure de la coque 1 et pour en augmenter sa rigidité, on prévoit également une peau intérieure 10 disposée sur la face intérieure 11 de la structure alvéolaire 3. Cette peau intérieure 10 sera appliquée de manière avantageuse par encollage sous vide. On pourra utiliser comme matériau pour la réalisation de cette peau intérieure 10 différents types de tissu et notamment un tissu verre, un tissu carbone ou encore un tissu kevlar/carbone. Dans ce mode de réalisation avantageux, on prévoit en outre une couche supplémentaire 11 de résine. L'enveloppe métallique 2 est constituée d'un ensemble de plaques 12 soudées entre elles. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, on utilise quatre plaques 12 pour la formation de l'enveloppe 2 de la coque 1. Cela étant, pour de petites embarcations, on pourra imaginer une enveloppe constituée de deux plaques 12 seules ou à l'inverse, pour des bateaux de grande dimension, on pourra imaginer une enveloppe 2 formée d'un grand nombre de plaques 12 soudées entre elles. De préférence, on utilisera des plaques 12 en alliage d'aluminium pour la réalisation de l'enveloppe 2. Selon l'invention, c'est l'ensemble formé par l'enveloppe métallique 2 et la structure alvéolaire 3 qui assure la rigidité nécessaire à la coque 1. Entre ladite enveloppe métallique auto-porteuse 2 et la structure alvéolaire 3, on prévoit des moyens d'assujettissement 5. De manière avantageuse, ces moyens d'assujettissement 5 seront constitués par une couche de colle et avantageusement, une colle époxy bi-composants. Cela étant d'autres moyens d'assujettissement sont envisageables et par exemple un assujettissement mécanique. 2867747 6 La rigidité étant assurée par l'ensemble formé par l'enveloppe 2 et la structure alvéolaire 3, on peut utiliser des épaisseurs de plaque 12 réduites pour l'enveloppe et de préférence, comprises entre 2 et 6 mm. Compte tenu de l'utilisation de plaques 12 de faibles épaisseurs, il est possible de réaliser la soudure entre les plaques de tôle en un seul passage en réalisant une soudure de type MIG, TIG. Toutefois, des procédés et dispositifs de soudure autres connus de l'homme du métier pourront également être utilisés. La coque 1 ainsi formée présente une rigidité importante bien que ne nécessitant pas d'ossature. Elle présente également une densité faible. A titre d'exemple, en utilisant: - une structure alvéolaire de 30 mm d'épaisseur avec un nid d'abeille en polypropylène, - un alliage d'aluminium pour réaliser l'enveloppe 3 avec une épaisseur de 4 15 mm et un tissu de verre de 1200 kg/m2 pour réaliser la peau intérieure 10, on obtient, une densité inférieure à 0,5. Il est également important de noter qu'on peut envisager pour la réalisation de l'enveloppe métallique 2 une épaisseur variable et par exemple, une épaisseur supérieure sur la partie inférieure de la coque 1 et une épaisseur moindre dans les parties supérieures de la coque 1. On peut également prévoir que l'épaisseur de la structure alvéolaire 3 varie sur la surface de la coque 1. On pourra à cet effet prévoir des panneaux 8 d'épaisseur différente; auquel cas, on prévoira un joint de raccord entre les différents panneaux 8. Le procédé de fabrication du bateau est le suivant, dans un premier temps, on découpe les plaques métalliques 12 qui vont servir à constituer l'enveloppe 2. En reprenant l'exemple de la figure 2, on va découper trois plaques 12 correspondant aux bordées et une plaque 12 correspond au fond de la coque. Une fois, les plaques métalliques 12 découpées, on va réaliser une soudure de ces dernières bord à bord pour former l'enveloppe 3. 2867747 7 Une fois que l'enveloppe 3 est formée, on va venir solidariser les panneaux 8 de la structure alvéolaire 3 sur la face intérieure 4 de l'enveloppe 2. Cet assujettissement est réalisé de manière avantageuse par un encollage sous vide desdits panneaux 8. A cet effet, on va préalablement déposer une couche de colle sur chacun desdits panneaux 8. Le vide d'air est réalisé en bâchant le bateau avec un tissu drainant. Une fois les différents panneaux 8 collés à l'enveloppe 3, on vient réaliser la pose de la peau intérieure 10. Ladite pose est réalisée de manière avantageuse par encollage sous vide. Il est à noter qu'une fois le tissu de verre posé, on l'enduit de résine. Le vide d'air est réalisé en bâchant le bateau à l'aide d'un tissu drainant et d'un tissu de délaminage. De manière avantageuse, les deux vides d'air sont réalisés de manière à exercer une pression comprise entre 0,5 kg/cm2 etl kg/cm2. L'ensemble est séché sous vide durant plusieurs heures puis le constructeur pourra réaliser les aménagements classiques de la coque 1. Il est également important de rappeler que la coque 1 obtenue, notamment en fonction du choix de la composition et des dimensions de la structure alvéolaire 3 présente d'excellentes propriétés d'isolation phonique, thermique et électrique. Bien entendu, d'autres modes de réalisation à la portée de l'homme de l'art auraient également pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention définie par les revendications ci-après. 8 REVENDICATIONS 1. Coque de bateau notamment destinée à composer un bateau insubmersible CARACTERISEE en ce qu'elle comprend une enveloppe métallique (2) autoporteuse, une structure (3) alvéolaire couvrant tout ou partie de la face intérieure (4) de ladite enveloppe (2) et des moyens d'assujettissement (5) entre ladite enveloppe (2) et ladite structure alvéolaire (3). 2. Coque de bateau selon la revendication 1, dans laquelle la structure 10 alvéolaire (3) comprend une couche en nid d'abeille (6). 3. Coque de bateau selon la revendication 2, dans laquelle les cellules (7) du nid d'abeille (6) sont fermées à leurs extrémités. 4. Coque de bateau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l'épaisseur de la couche (6) de nid d'abeille est comprise entre 15 et 30 mm. 5. Coque de bateau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le nid d'abeille est en polypropylène. 6. Coque de bateau selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle la structure alvéolaire (3) comprend une couche (9) de résine. 7. Coque de bateau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 20 comprenant une peau intérieure (10) disposée sur la face extérieure (11) de la structure alvéolaire (3). 8. Coque de bateau selon la revendication 7, dans laquelle la peau intérieure (10) est constituée d'un tissu verre ou d'un tissu carbone ou d'un tissu kevlar/carbone. 9. Coque de bateau selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle la structure alvéolaire (3) est constituée d'au moins un panneau (8) déformable pour épouser les formes de la face intérieure (4) de l'enveloppe (2). 10. Coque de bateau selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle l'enveloppe (2) est constituée d'au moins deux plaques en alliage d'aluminium soudées entre elles. 11. Coque de bateau selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle l'épaisseur de l'enveloppe (3) est comprise entre 2 et 6 mm. 2867747 9 12. Coque de bateau selon la revendication 10 ou 11, dans laquelle la soudure entre les plaques (12) est de type MIG. 13. Procédé de fabrication d'une coque de bateau, dans lequel on réalise les étapes suivantes - découpage de plaques métalliques, - soudure de plaques métalliques bord à bord pour former l'enveloppe (3), - encollage sous vide de panneaux (8) de la structure alvéolaire (3) sur la face intérieure (4) de l'enveloppe (3), - pose et encollage sous vide d'une peau intérieure (10) sur la structure alvéolaire (3), - enduction d'une résine. 14. Bateau équipé d'une coque selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 précitées.