Brevet FR2902404A1 — publié le 20071221

ENGIN FLOTTANT AVEC NACELLE DE PROPULSION La présente invention est relative à un engin flottant comprenant au moins une coque comportant une partie immergée et une partie émergente, mû par au moins un dispositif de propulsion. Les navires convertibles, chaland côtier / navire de haute mer, présentent la particularité de pouvoir naviguer avec un très faible tirant d'eau en mode chaland côtier, et avec un grand tirant d'eau en haute mer. L'aménagement de l'appareil propulsif peut conduire à l'installation d'un hydrojet. L'installation d'un hydrojet dans les navires est prévue de façon usuelle dans un espace libre et accessible du navire avec une sortie du jet au niveau du tableau arrière, sensiblement au niveau de la ligne flottaison. Ce type de réalisation conduit à une construction à tableau arrière ou, dans le cas d'une installation à bulbe, à grossir la forme du bulbe pour pouvoir atteindre tous les organes à maintenir de l'intérieur de la coque du navire. Avec des navires à tirant d'eau variable, si le navire est dans une position où son tirant d'eau est faible, l'hydrojet pourra expulser l'eau au niveau de la ligne de flottaison. Mais dans le cas d'une navigation en haute mer avec un tirant d'eau plus important, l'hydrojet se trouvera totalement et profondément immergé. Dans le cas où l'hydrojet est immergé, différents problèmes apparaissent. En effet un dessin classique de la coque dans la zone de l'hydrojet engendre une traînée importante et une grande résistance à l'avancement et ne permet que des performances de vitesse médiocres. La traînée est quasiment doublée par rapport à celle d'un navire où la sortie de l'hydrojet se situerait au niveau de la ligne de flottaison. Les tentatives de redessiner la coque pour diminuer la traînée ne semblent pas avoir abouti, en particulier du fait des problèmes de maintenance. En effet, les solutions existantes ne permettent pas d'accéder aisément à l'hydrojet depuis l'intérieur de la coque pour effectuer sa maintenance. Cet inconvénient majeur a empêché la mise en oeuvre de ces solutions. L'invention a pour but, surtout, de proposer un engin flottant mû par un ou plusieurs hydrojets, pouvant se trouver sous la ligne de flottaison, dont les performances sont comparables à celles d'un engin flottant classique, tout en permettant une maintenance relativement aisée du ou des hydrojets. Selon l'invention, un engin flottant du genre défini précédemment est caractérisé en ce que le dispositif de propulsion est installé dans une nacelle rapportée mécaniquement à l'arrière de l'engin en continuité des formes de carène. La paroi de la nacelle peut être rapportée mécaniquement à la structure de la nacelle ou intégré structurellement à la nacelle. Le dispositif de propulsion peut se trouver entièrement dans la partie immergée. L'engin flottant peut comporter des moyens permettant de modifier le 10 tirant d'eau pour un chargement donné. Le dispositif de propulsion peut être un hydrojet. La nacelle peut comporter plusieurs dispositifs de propulsion. La nacelle peut disposer de sa propre capacité de flottabilité. L'invention concerne également une nacelle caractérisée en ce 15 qu'elle est indépendante de l'engin flottant et rapportée mécaniquement sur l'engin flottant en continuité des formes de carène. La nacelle peut disposer de sa propre capacité de flottabilité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit avec référence aux dessins annexés mais qui n'a 20 aucun caractère limitatif. Sur ces dessins : Fig. 1 est une vue en perspective d'une coque d'engin flottant selon l'invention. Fig. 2 est une représentation, à plus grande échelle, des sections 25 transversales des parties avant et arrière de la coque de Fig. 1. Fig. 3 est une vue en élévation, avec parties coupées, d'un hydrojet pouvant être mis en place dans un engin flottant selon Fig. 1. Fig. 4 est une vue en perspective avec partie tronquées de l'hydrojet de Fig. 3. 30 Fig. 5 est une vue en élévation latérale d'une nacelle selon l'invention mise en place dans la coque de Fig. 1. Fig. 6 est une vue arrière selon la flèche VI de Fig. 5. Fig. 7 est une vue de dessous d'une nacelle selon l'invention mise en place dans la coque de Fig. 1, et 35 Fig. 8 est une vue similaire à Fig. 5, à plus grande échelle, avec parties tronquées, illustrant les moyens de fixation de la nacelle. En se référant à Fig. 1, on peut voir un engin flottant E monocoque selon l'invention. L'engin flottant E comporte une coque 1 sensiblement en deux parties. La partie supérieure la de la coque 1 correspond essentiellement à une coque de forme classique sans bulbe avant avec un tableau arrière 2. En dessous de cette partie supérieure la se trouve une partie inférieure 1 b. L'arrière profilé de cette partie inférieure 1 b se trouve sous le tableau arrière 2. L'engin flottant E peut comporter des moyens permettant de modifier le tirant d'eau pour un chargement donné tels que, par exemple, ceux décrits dans EP 1 123 862. Le profil particulier de la coque 1 est prévu pour optimiser les performances de l'engin E tant en haute mer avec un fort tirant d'eau qu'au voisinage des côtes avec un tirant d'eau réduit. Fig.2 représente des sections partielles illustrant la forme particulière en forme de fuseau de la partie inférieure 1 b la coque 1. La partie gauche illustre les formes de l'arrière de la coque 1 tandis que la partie droite illustre les formes de l'avant de la coque 1. Les positions extrêmes de la ligne de flottaison sont également indiquées. On note Lfh la ligne de flottaison haute lorsque le tirant d'eau est important et Lfb la ligne de flottaison basse pour un faible tirant d'eau. Les cotes il, i2, i3, i4 et i5, présentes sur Fig. 1 et Fig. 2, indiquent des sections représentatives du profil de la coque 1. Fig.3 illustre un dispositif d'hydrojet 3 pouvant être mis en place dans la coque 1. L'hydrojet 3 comporte communément un canal d'entrée d'eau 4 où pénètre l'eau aspirée en dessous de la coque 1. Un arbre d'entraînement 5, mû par un moteur non représenté, est couplé à un rotor 6 comportant des ailettes 6a et guidé par un palier 7 solidaire du corps de l'hydrojet 3. Des déflecteurs 8 fixes orientent le flux de liquide généré par la rotation du rotor 6. L'hydrojet 3 comporte également un mécanisme de direction et de renversement de marche 9 situé à l'arrière de l'hydrojet 3 comportant une pelle 10, mobile permettant d'orienter le jet, vers l'arrière dans le mode de propulsion normal représenté Fig. 3 ou vers l'avant pour provoquer une marche arrière. Fig.4 montre un hydrojet 3 intégré à une portion de coque 1. On peut voir que le passage à travers la coque 1 se fait au niveau d'une paroi W traversée par l'arbre 5. Selon l'invention, le dessin de la coque 1 au voisinage de l'hydrojet 3 est plus particulièrement visible sur les figures 5 à 7. Selon l'invention, l'hydrojet 3 est monté dans une nacelle 11 démontable fixée à la coque 1. Le mécanisme de direction et de renversement de marche 9 se trouve à l'extérieur de la nacelle 11 et forme la partie externe de l'hydrojet 3. La nacelle 11 est constituée par un coffre fermé comportant des parois étanches assurant sa tenue mécanique. Les parois de la nacelle 11 sont dessinées en continuité de forme avec la coque 1. La nacelle 11 est rapportée mécaniquement à l'arrière de l'engin en continuité des formes de la partie immergée de la coque ou carène. La coque 1 comprend une structure de soutien et des moyens de fixation 12 destinés à accueillir la nacelle 11 (Fig. 8). La paroi transversale arrière de la nacelle comporte une zone de bridage 13 pour assurer la fixation de la partie externe, non représentée sur Fig. 8, de l'hydrojet 3. L'arbre 5 est en deux parties 5a et 5b reliées par un dispositif d'accouplement 15. Une première partie 5a est à l'intérieur de la coque 1 et entraînée par un moteur non représenté. Une seconde partie 5b, guidée par le palier 7, essentiellement à l'intérieur de la nacelle 11 entraîne le rotor 6. Cette seconde partie 5b fait saillie du côté opposé au rotor 6 hors de la nacelle pour traverser, de manière étanche la paroi W de la coque 1 grâce à un dispositif d'étanchéité 14. La structure de la nacelle 11 lui permet de transmettre les efforts de poussée de l'hydrojet 3 au reste de la coque 1 et de raidir l'ensemble pour maîtriser la transmission des vibrations hydrodynamiques. La nacelle 11 est une structure étanche indépendante. La paroi de la nacelle 11 peut être rapporté mécaniquement à la structure de la nacelle 11 ou intégrée structurellement à la nacelle 11. Des passages sont prévus à travers la paroi de la nacelle 11 pour l'arbre d'entraînement 5 et les commandes de l'hydrojet 3. La nacelle 11 est réalisée en structure métallique en acier. Les alliages d'aluminium ou les matériaux composites peuvent également être utilisés. Les espaces entre la paroi de la nacelle 11 et le tube de l'hydrojet 3 30 sont éventuellement remplis de mousse de façon à assurer la flottabilité de la nacelle 11. La nacelle 11 est utilisée comme un appendice mécanique rapporté à une coque de navire. La maintenance s'effectue comme suit : 35 ù Pour la maintenance de la coque, le démontage de la nacelle permet d'inspecter et de réparer éventuellement la partie de la coque du navire au contact de la nacelle. 5 Pour la maintenance de l'hydrojet, il est possible de démonter et d'extraire les éléments mobiles par l'intermédiaire de l'orifice de sortie du jet au niveau de la zone de bridage 13. Pour la maintenance des éléments structuraux de la nacelle, la nacelle est désolidarisée du reste de la coque 1. Sa maintenance est effectuée en atelier. Elle peut conduire à une remise en place avec ou sans réparation ou à un échange standard. REVENDICATIONS 1. Engin flottant (E) comprenant au moins une coque (1) comportant une partie immergée et une partie émergente, mû par au moins un dispositif de propulsion, caractérisé en ce que le dispositif de propulsion est installé dans une nacelle (11) rapportée mécaniquement à l'arrière de l'engin (E) en continuité des formes de carène. 2. Engin flottant (E) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de la nacelle (11) est rapportée mécaniquement à la structure de la nacelle (11). 3. Engin flottant (E) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de la nacelle (11) est intégrée structurellement à la nacelle (11). 4. Engin flottant (E) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de propulsion se trouve entièrement dans la partie immergée. 20 5. Engin flottant (E) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant de faire varier son tirant d'eau pour un chargement donné. 6. Engin flottant (E) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé 25 en ce que le dispositif de propulsion est un hydrojet (3). 7. Engin flottant (E) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la nacelle (11) comporte plusieurs dispositifs de propulsion. 30 8. Engin flottant (E) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la nacelle (11) dispose de sa propre capacité de flottabilité. 9. Nacelle (11) pour engin flottant (E) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est indépendante de 35 l'engin flottant (E) et rapportée mécaniquement sur l'engin flottant (E) en continuité des formes de carène.15 10. Nacelle (11) selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle dispose de sa propre capacité de flottabilité.