Brevet FR2960206A1 — publié le 20111125

Navire comportant une superstructure dont la partie inférieure est équipée d'une quille La présente invention concerne un navire du type comportant une superstructure dont la partie inférieure est équipée de moyens formant quille contribuant par leur volume à assurer sa flottabilité. Différents navires de ce type ont déjà été conçus avec des quilles qui présentent des formes variées. Ainsi par exemple le document FR 2 928 342 décrit un navire à double ou triple coques de type catamaran ou trimaran, qui présente également la particularité d'être équipé de cellules photovoltaïques. Le document US 4,100,876 décrit un navire muni d'hydrofoils. Un tel navire est également décrit dans le document US 3,693,570. Le document US 4,763,596 décrit quant à lui un navire semi-submersible qui comporte des caissons fixés à l'extrémité de colonnes de support, sous une superstructure du navire. Un autre navire de ce type est décrit dans le document US 6,912,965. Le document US 6,532,884 décrit un navire électrique à haute vitesse par exemple de type catamaran ou trimaran. Enfin, le document US 4,345,533 décrit également un navire semi-submersible qui comporte des caissons immergés. On conçoit, au vu du nombre de documents mentionnés précédemment, que ce domaine est un domaine qui a déjà fait l'objet de nombreuses études et développements. Cependant ces études n'ont pas donné pour l'instant pleinement satisfaction. En effet les différents navires étudiés présentent un certain nombre d'inconvénients notamment au niveau de leur rendement, relativement faible, de leur traînée hydrodynamique, relativement élevée, et du fait que leur comportement est sujet à des perturbations en raison en particulier de la houle. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet l'invention a pour objet un navire du type comportant une superstructure dont la partie inférieure est équipée de moyens formant quille contribuant par leur volume à assurer sa flottabilité, caractérisé en ce que les moyens formant quille comprennent au moins trois moyens en forme de colonnes de support profilées et disposées en triangle avec sa pointe dirigée vers l'avant du navire et sa base dirigée vers l'arrière de celui-ci et trois caissons fixés chacun à l'extrémité de l'une des colonnes, dont un caisson central avant équipé à proximité de son extrémité avant d'ailes latérales profilées et à proximité de son extrémité arrière de poutres latérales profilées, de raccordement de ce caisson avant central à des caissons latéraux arrière. Le navire selon l'invention peut également présenter l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes prises isolément ou en combinaison : - des moyens de motorisation du navire sont logés dans les caissons latéraux arrière des moyens formant quille, - les moyens de motorisation comprennent des moyens de motorisation électrique de celui-ci, - il comporte des moyens rechargeables de stockage d'énergie électrique d'alimentation des moyens de motorisation, - les moyens de stockage d'énergie électrique sont placés dans le caisson central avant des moyens formant quille, - les moyens de stockage d'énergie électrique sont placés de façon amovible dans le caisson, - la superstructure comporte des moyens de réception d'au moins un passager, - la superstructure comporte des panneaux solaires raccordés aux moyens de stockage d'énergie électrique, - il comporte des moyens de ballastage permettant son immersion, - il comporte des moyens de réglage de l'orientation des ailes latérales profilées et/ou des poutres latérales profilées pour contrôler l'attitude de celui-ci, - il comporte des moyens de contrôle/commande de son fonctionnement, - il comporte des moyens de navigation autonome, et - la forme des moyens en forme de quille et de la superstructure est apte à lui permettre de planer sous l'eau sans moyen de propulsion actif. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective avant d'un exemple de réalisation d'un navire selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en perspective arrière de ce navire, - la figure 3 représente un autre mode de réalisation d'un navire selon l'invention, et - la figure 4 représente un schéma synoptique illustrant un exemple de réalisation de moyens de contrôle/commande entrant dans la constitution d'un navire selon l'invention. On a illustré sur les figures 1 et 2, un exemple de réalisation d'un navire selon l'invention. Ce navire comporte par exemple une superstructure désignée par la référence générale 1 sur ces figures, dont la partie inférieure est équipée de moyens formant quille désignés par la référence générale 2, contribuant par leur volume à assurer la flottabilité de celui-ci. Ces moyens en forme de quille désignés par la référence générale 2 comportent comme cela est illustré, au moins trois moyens en forme de colonne de support profilés et disposés en triangle avec sa pointe dirigée vers l'avant du navire et sa base dirigée vers l'arrière de celui-ci. Ces trois moyens en forme de colonne sont désignés respectivement par les références générales 3, 4 et 5. L'une des extrémités de ces colonnes de support est alors fixée sous la superstructure 1, tandis que l'autre extrémité de celles-ci est reliée à des caissons respectifs désignés par les références générales 6, 7 et 8 respectivement, dont chacun est donc fixé à l'extrémité de l'une des colonnes. Ces caissons comportent alors un caisson central avant désigné par la référence générale 6, équipé par exemple à proximité de son extrémité avant d'ailes latérales profilées désignées par les références générales 9 et 10 sur ces figures et à proximité de son extrémité arrière de poutres latérales profilées respectivement 11 et 12, de raccordement de ce caisson avant central 6 à des caissons latéraux arrière 7 et 8. Il va de soi bien entendu que des variantes de réalisation de cette structure peuvent être envisagées et que les moyens en forme de colonne peuvent également comporter non pas une seule colonne dans chaque pointe du triangle mais par exemple deux éléments de colonne disposés par exemple en V entre le caisson correspondant et la superstructure. Comme cela est illustré, des moyens de motorisation de ce navire peuvent alors être logés dans les caissons latéraux arrière des moyens formant quille. En effet des moyens de motorisation électrique peuvent être disposés dans les caissons latéraux arrière 7 et 8 et être raccordés à des moyens rechargeables de stockage d'énergie électrique d'alimentation de ces moyens de motorisation, constitués par exemple par des batteries et placés dans le caisson central avant 6 des moyens en forme de quille. De façon avantageuse, les moyens de stockage d'énergie électrique constitués par exemple par des batteries peuvent être reçus de façon amovible dans ce caisson central, de façon à pouvoir être facilement remplacés par exemple lorsque les batteries en usage, sont déchargées, pour les remplacer par des batteries chargées. On notera à cet égard que la superstructure peut par exemple comporter des panneaux solaires raccordés à ces moyens de stockage d'énergie électrique pour recharger au moins partiellement ceux-ci. Des panneaux solaires de ce type sont par exemple illustrés sur la figure 1 et sont désignés par les références générales 13 et 14. Ces panneaux solaires peuvent par exemple être fixés au niveau d'un poste de pilotage du navire, la superstructure comportant alors à l'arrière de ce poste de pilotage désigné par la référence générale 15, des moyens 16 de réception d'au moins un passager tel que par exemple des sièges. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, le poste de pilotage est alors équipé de différents moyens de contrôle/commande du fonctionnement du navire, permettant sa navigation. Le pilotage du navire peut en effet être obtenu grâce à des moyens de commande agissant par exemple sur des moyens de réglage de l'orientation des ailes latérales profilées et/ou des poutres latérales profilées décrites précédemment pour contrôler l'attitude du navire. Ainsi par exemple un contrôle en orientation de ces différentes pièces permet de contrôler l'attitude du navire. Comme cela a été indiqué un tel navire peut être piloté par un passager. Bien entendu d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés comme celui présenté sur la figure 3, qui illustre une variante de réalisation d'un tel navire mais dans une version non habitée et à pilotage automatique, et munie de moyens de navigation autonome de structure classique. Ce navire est désigné par la référence générale 20 sur cette figure 3 et comporte toujours une superstructure désignée par la référence générale 21 et des moyens en forme de quille désignés par la référence générale 22. La superstructure comporte toujours des panneaux solaires tels que désignés par la référence générale 24 et les moyens en forme de quille présentent une structure générale analogue à ce qui a été décrit précédemment. Cependant dans cet exemple de réalisation, ces moyens en forme de quille sont également équipés de moyens de ballastage permettant l'immersion du navire comme cela est illustré. Le navire peut alors se déplacer sous l'eau, de façon motorisée ou non, celui-ci pouvant alors se comporter comme un planeur sous-marin en raison de la forme de sa superstructure et de ses moyens en forme de quille. Bien entendu d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés. On a illustré sur la figure 4 sous forme de schéma synoptique, un exemple de réalisation de différents moyens de contrôle/commande intégrés dans un tel navire. Ces moyens peuvent être basés sur l'utilisation d'une unité de traitement d'informations par exemple à base de calculateur ou autre, désignée par la référence générale 30 sur cette figure, ce calculateur étant raccordé en entrée à un certain nombre de moyens d'acquisition d'informations tels que par exemple des capteurs désignés par la référence générale 31 permettant d'acquérir des informations d'attitude et/ou de déplacement du navire telles que par exemple son cap, sa vitesse, son immersion, etc... D'autres types de capteurs tels que par exemple des capteurs d'environnement désignés par la référence générale 32 constitués par exemple par un échosondeur ou autre peuvent également être envisagés de même que des capteurs de surveillance de l'état de fonctionnement du navire désignés par la référence générale 33. Ces capteurs peuvent par exemple comporter des capteurs de tension de sortie des moyens de stockage d'énergie électrique, désignés par la référence générale 34 sur cette figure 4 permettant alors au calculateur d'agir sur des moyens de contrôle de charge 35 interposés entre ces moyens de stockage d'énergie électrique et par exemple des panneaux solaires désignés par la référence générale 36 sur cette figure et portés par la superstructure. L'unité de traitement d'informations est également adaptée pour piloter des actionneurs du navire agissant par exemple sur les ailes profilées placées à l'avant du caisson avant de la quille de celui-ci, désignées par la référence générale 37 sur cette figure, ou encore sur les poutres placées à l'arrière de celui-ci telles que désignées par la référence générale 38 et enfin les moyens de motorisation du navire tels que désignés par la référence générale 39. Ce contrôle du fonctionnement du navire peut être réalisé par exemple par un passager de celui-ci disposant alors d'une interface homme/machine désignée par la référence générale 40 sur cette figure. Cette interface comporte alors par exemple un afficheur d'informations de même que des moyens d'entrée de données de pilotage par le passager et comportant par exemple des moyens de mise en route/arrêt, un levier de commande de direction, des moyens de réglage de vitesse, etc... de façon classique. Bien entendu un certain nombre d'autres équipements peuvent être envisagés comme par exemple des moyens de localisation tels que désignés par exemple par la référence générale 41 sur cette figure et constitués par exemple par des moyens de localisation par satellite ou autre, de même que des moyens d'échange d'informations tels que par exemple des moyens de communication désignés par la référence générale 42. Il va de soi bien entendu que d'autres équipements tels que par exemple un système d'anticollision, un système d'identification automatique de type AIS (pour « Automatic Identification System »), une caméra placée sur la quille, etc..., peuvent également être envisagés. On conçoit alors que la structure d'un tel navire présente un certain nombre d'avantages notamment au niveau de son rendement élevé, de sa traînée hydrodynamique réduite et de sa stabilité en raison de la configuration particulière des moyens en forme de quille. Ceci provient en particulier du fait du comportement possible en hydrofoil du navire à partir d'une certaine vitesse. Les ailes latérales et les poutres peuvent en effet constituer des moyens de sustentation du navire à une certaine hauteur au-dessus du niveau de l'eau pour améliorer la stabilité de celui-ci et réduire sa dépendance vis-à-vis de l'état de la mer. Par ailleurs un tel navire présente également un certain nombre d'avantages notamment au niveau écologique en raison de sa motorisation électrique, celle-ci étant par ailleurs silencieuse et n'émettant pas de polluants. Bien entendu d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés. REVENDICATIONS1.- Navire du type comportant une superstructure (1 ; 21) dont la partie inférieure est équipée de moyens formant quille (2 ; 22) contribuant par leur volume à assurer sa flottabilité, caractérisé en ce que les moyens formant quille comprennent au moins trois moyens en forme de colonnes de support (3, 4, 5) profilées et disposées en triangle avec sa pointe dirigée vers l'avant du navire et sa base dirigée vers l'arrière de celui-ci et trois caissons (6, 7, 8) fixés chacun à l'extrémité de l'une des colonnes, dont un caisson central avant (6) équipé à proximité de son extrémité avant d'ailes latérales profilées (9, 10) et à proximité de son extrémité arrière de poutres latérales profilées (11, 12), de raccordement de ce caisson avant central (6) à des caissons latéraux arrière (7, 8). 2.- Navire selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens de motorisation du navire sont logés dans les caissons latéraux arrière (7, 8) des moyens formant quille (2). 3.- Navire selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de motorisation comprennent des moyens de motorisation électrique de celui-ci. 4.- Navire selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens rechargeables de stockage d'énergie électrique d'alimentation des moyens de motorisation. 5.- Navire selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de stockage d'énergie électrique sont placés dans le caisson central avant (6) des moyens formant quille (2). 6.- Navire selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de stockage d'énergie électrique sont placés de façon amovible dans le caisson (6). 7.- Navire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la superstructure comporte des moyens de réception (16) d'au moins un passager. 8.- Navire selon l'une quelconque des revendications 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la superstructure comporte des panneaux solaires (13, 14) raccordés aux moyens de stockage d'énergie électrique. 9.- Navire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de ballastage permettant son immersion. 10.- Navire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage (30) de l'orientation des ailes latérales profilées (9, 10) et/ou des poutres latérales profilées (11, 12) pour contrôler l'attitude de celui-ci. 11.- Navire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de contrôle/commande (30 à 42) de son fonctionnement. 12 - Navire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de navigation autonome (30 à 42). 13 - Navire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme des moyens en forme de quille et de la superstructure est apte à lui permettre de planer sous l'eau sans moyen de propulsion actif.