Brevet FR2883253A1 — publié le 20060922

La présente invention concerne un dispositif de stabilisation de navire comportant deux citernes recevant un liquide et placées de part et d'autre d'une chambre de transfert communiquant avec chaque citerne. L'invention trouvera son application dans le domaine de la construction navale et particulièrement pour la fabrication de bateaux de plaisance. La stabilisation d'un navire est un problème complexe avec le phénomène a priori paradoxal suivant: plus un navire est stable, c'est-à-dire plus son module de stabilité est élevé, plus est difficile de s'opposer aux mouvements induits, en particulier par la houle. io II existe actuellement trois méthodes principales de stabilisation. Suivant une première technique, des systèmes à ailerons souvent rétractables sont proposés, les ailerons étant commandés par un vérin ou encore des moteurs hydrauliques, dont les mouvements sont commandés par un gyromètre qui mesure la vitesse angulaire de roulis. Le couple créé par les ailerons est proportionnel au carré de la vitesse du navire, ce qui entraîne un problème pour les basses vitesses qui peuvent s'imposer dans le mauvais temps, c'est-à-dire quand on aurait davantage besoin d'être stabilisé. D'autre part, les ailerons sont inefficaces à l'arrêt et au mouillage. Suivant une autre technique actuellement mise en oeuvre, des systèmes à citernes passives sont proposés. Ils consistent en la formation de deux citerne latérales communiquant entre elles et réglées de telle sorte que la fréquence de balancement d'un liquide d'un bord à l'autre soit aussi voisine que possible de la fréquence propre de roulis du navire, condition dans la pratique délicate à obtenir et nécessitant généralement un passage au bassin des carènes sur maquette. On constate généralement que de tels systèmes fonctionnent mal avec des houles irrégulières ou dont la fréquence est éloignée de celle du navire. On connaît enfin des systèmes dits à citernes actives par exemple présentés dans le document FR-A-1 599 007 consistant globalement en un ensemble de déplacement de liquide par des vérins entraînant un opercule en translation. On peut ainsi répartir le liquide entre les deux citernes latérales. Bien qu'ayant l'avantage de fonctionner de façon indépendante à la vitesse du navire, ce type de technique présente généralement une régulation peu aisée et un entraînement nécessitant une pluralité d'organes du type vérin augmentant nettement la complexité de l'ensemble. Il existe donc un besoin de proposer un système amélioré partant du principe des systèmes à citernes actives mais dont la mise en oeuvre est 5 plus efficace. La présente invention s'inscrit dans ce cadre et propose à cet effet un dispositif de stabilisation de navire amélioré. Plus précisément, le dispositif de l'invention a l'avantage de permettre un déplacement de liquide hors ou vers chaque citerne latérale par io déplacement d'un volet monté pivotant. De cette façon, l'actionnement des moyens de déplacement, et surtout leur régulation en position, sont grandement facilités. En effet, on peut utiliser, dans ce cadre, des moyens de régulation connus jusqu'à présent pour des ailerons externes. is Un autre avantage de l'invention est d'être particulièrement bien adaptée aux navires de plaisance, notamment par la faculté d'implémenter aisément le dispositif de stabilisation dans le navire avec un bon équilibrage des masses et un faible encombrement. On notera que dans le dispositif selon l'invention, le mouvement du liquide entre les deux citernes latérales est parfaitement contrôlé par l'angle de rotation du volet, la quantité de liquide transférée de bâbord à tribord étant proportionnelle à l'angle de rotation du volet. II en résulte que le couple sur le navire est lui-même proportionnel à cet angle de rotation comme il est proportionnel dans les systèmes à ailerons à l'angle de rotation des ailerons. On obtient donc un système de stabilisation indépendant de la vitesse et qui conserve intégralement son efficacité à l'arrêt tout en autorisant une commande par un système électronique, hydraulique ou encore électrique analogue à ceux utilisés dans les systèmes de stabilisation à ailerons externes. D'autres buts et avantages apparaîtront au cours de la description qui suivra et qui présente un mode de réalisation préféré cependant non limitatif. La présente invention concerne un dispositif de stabilisation de navire comportant deux citernes recevant un liquide et placées de part et d'autre d'une chambre de transfert communiquant avec chaque citerne et pourvues de moyens de déplacement de liquide configurés pour faire varier les niveaux de liquide présent dans les citernes dans des sens inverses. Selon l'invention, les moyens de déplacement comportent un volet monté pivotant dans la chambre de transfert de sorte à produire un déplacement de liquide hors de l'une des citernes et vers l'autre citerne. Suivant des modes de réalisation avantageux mais non limitatifs, ce dispositif est tel que: - l'axe de pivot du volet est sensiblement horizontal, - l'axe de pivot du volet est situé vers une des extrémités du volet, io - le volet est monté pivotant de façon étanche dans un volume de débattement empli de liquide de la chambre de transfert, - le volet est monté au milieu de la longueur de la chambre de transfert, - il présente des moyens de régulation de la position du volet. L'invention concerne également un navire comprenant un dispositif de stabilisation. Suivant une variante avantageuse, ce navire est tel que l'axe de pivot du volet est situé dans le plan de symétrie de la coque du navire et est parallèle à l'axe longitudinal de ladite coque. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. Ils représentent seulement un mode de réalisation de l'invention et permettront de la comprendre aisément. La figure 1 est une vue schématique de côté d'un navire de plaisance équipé d'un dispositif de stabilisation de l'invention. La figure 2 montre une vue en coupe suivant les lignes AA de la figure 1. Les figures 3 et 4 illustrent de façon schématique respectivement l'action d'un dispositif de stabilisation lors d'une phase de roulis emmenant le navire vers bâbord et une phase de roulis emmenant le navire vers tribord. Comme indiqué en figure 1, le dispositif de stabilisation 1 selon l'invention s'implante de façon très facile dans un navire, notamment un navire de plaisance. La description qui suit a pour objet de présenter le mode de réalisation du dispositif de stabilisation selon l'invention dans une application anti-roulis. Cependant, d'autres applications ne sont pas exclues de l'invention. Pour lutter contre le roulis, le dispositif de stabilisation 1 illustré comporte, en référence à la figure 2, deux citernes 2a, 2b disposées à bâbord et à tribord dans le volume intérieur du navire. Ces citernes 2a, 2b avantageusement situées aussi près que possible des parois de la coques reçoivent un liquide 3 tel que de l'eau. Entre les citernes 2a, 2b est formée une chambre de transfert 4 comprenant, dans le cas io illustré, un volume de débattement 7 pour un volet 5 qui sera développé plus avant par la suite et une paire de portions intermédiaires 8a, 8b aptes à faire communiquer le volume de débattement 7 avec, respectivement, la citerne 2a et la citerne 2b. Tel que cela ressort des figures 2 à 4, on forme avantageusement un 15 dispositif de stabilisation 1 à la configuration symétrique selon un plan vertical correspondant au plan de symétrie de la coque du navire. Un volet 5 est monté pivotant suivant un axe de pivot 6 avantageusement horizontal et orienté suivant la direction longitudinale du navire à l'intérieur du volume de débattement 7. A cet effet, le volume de débattement 7 a une configuration telle que sa section transversale correspond à un secteur qui peut être balayé en rotation par le volet 5. On comprend aisément que, par pivot du volet 5, le volume d'eau contenu dans le volume de débattement 7 est propulsé soit vers tribord soit vers bâbord. Il en résulte un couple dont la valeur est égale au poids du volume du liquide déplacé multiplié par la distance qui sépare les centres des deux citernes 2a, 2b. Dans un tel fonctionnement, des moyens d'étanchéité sont prévus au niveau du volet 5 pour assurer l'étanchéité relativement au volume de débattement 7. Le couple sur le navire est donc pratiquement proportionnel à l'angle de rotation du volet 5 à partir de sa position de repos (position centrale, suivant l'axe de la coque visible en figure 2). Il suffit donc d'équiper l'axe du volet 5 d'un système identique à celui utilisé pour des stabilisateurs à ailerons externes pour obtenir une commande régulée du dispositif en vue de la stabilisation du navire. Un système gyroscopique et électronique est prévu. La figure 3 montre une possibilité de fonctionnement lors d'une phase de roulis tendant à pencher le navire vers bâbord. Dans ce cadre, le volet 5 est actionné en rotation de sorte à faire monter le niveau de liquide 3 présent dans la citerne 2b pour exercer un couple s'opposant à l'action du roulis. A l'inverse, la figure 4 montre une phase dans laquelle le volet 5 est actionné en rotation vers bâbord de sorte à élever le niveau de liquide 3 présent dans la citerne 2a pour compenser l'action du roulis entraînant le navire vers to tribord. On notera que le dispositif selon l'invention est parfaitement symétrique et facile à intégrer dans un navire de construction classique. Notamment, dans le cas d'un navire bimoteurs, l'axe 6 de pivot du volet 5 peut être parfaitement central et les moteurs organisés de part et d'autre de cet axe. Le dimensionnement du dispositif sera effectué suivant la configuration du navire et autres paramètres de fonctionnement. Plus particulièrement, le dimensionnement des citernes 2a, 2b, des conduits et du volume de débattement 7 est effectué à l'aide d'une série de calculs itératifs sur ordinateur pour régler la fonction de transfert de l'ensemble navire dispositif de stabilisation et ainsi: respecter la stabilité initiale du navire, réduire à la valeur minimale la puissance nécessaire pour la stabilisation en marche et à l'arrêt, optimiser l'installation électrique ou hydraulique. REFERENCES 1. Dispositif de stabilisation 2a, 2b. Citerne 3. Liquide 4. Chambre de transfert 5. Volet 6. Axe de pivot 7. Volume de débattement io 8a, 8b. Portions intermédiaires REVENDICATIONS 1. Dispositif de stabilisation (1) de navire comportant deux citernes (2a, 2b) recevant un liquide (3) et placées de part et d'autre d'une chambre de transfert (4) communiquant avec chaque citerne (2a, 2b) et pourvues de moyens de déplacement de liquide (3) configurés pour faire varier les niveaux de liquide (3) présent dans les citernes (2a, 2b) dans des sens inverses, caractérisé par le fait que les moyens de déplacement comportent un volet (5) monté pivotant io dans la chambre de transfert (4) de sorte à produire un déplacement de liquide (3) hors de l'une des citernes et vers l'autre citerne. 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel l'axe de pivot (6) du volet (5) est sensiblement horizontal. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 dans lequel l'axe de pivot (6) du volet (5) est situé vers une des extrémités du volet (5). 4. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel le volet (5) est monté pivotant de façon étanche dans un volume de débattement (7) empli de liquide (3) de la chambre de transfert (4). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendication 1 à 4 dans lequel le volet (5) est monté au milieu de la longueur de la chambre de transfert (4). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendication 1 à 5 présentant des moyens de régulation de la position du volet (5). 7. Navire comprenant un dispositif de stabilisation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8. Navire selon la revendication 7 dans lequel l'axe de pivot (6) du volet (5) est situé dans le plan de symétrie de la coque du navire et est parallèle à l'axe longitudinal de ladite coque.