Brevet FR3065943A1 — publié le 20181109

DESCRIPTIOR La prÃ©sente invention concerne la forme de la coque d'un navire et la disposition des ensembles propulsifs associÃ©s au dit navire construit suivant cette invention. Habituellement sur les navires, le ou les propulseurs sont disposÃ©s Ã l'arriÃ¨re de la coque et Ã l'extÃ©rieur de celle-ci. Le navire est donc poussÃ© par son ensemble propulsif et Ã©carte les masses d'eau qu'il a Ã franchir. La rÃ©sistance de vague est alors la principale force qui s'oppose Ã l'avancement du navire. La disposition de(s) ensembles propulsif(s) d'un navire Ã carÃ¨ne Ã tunnel(s) permet de rÃ©duire cette rÃ©sistance et donc la consommation de carburant. Chaque propulseur est logÃ© Ã l'avant d'un tunnel traversant l'ensemble du navire sous la ligne de flottaison, de l'avant vers l'arriÃ¨re. Pour faire avancer le navire, l'eau est aspirÃ©e Ã l'avant par les propulseurs, et est rejetÃ©e Ã l'arriÃ¨re oÃ¹, Ã la sortie de chaque tunnel, des gouvernails dirigent le flux d'eau afin d'assurer la direction du navire. Ce type de disposition permet, en plus de rÃ©aliser des Ã©conomies d'Ã©nergie, de rÃ©duire la fatigue structurelle des grands navires par le fait que l'ensemble de la structure subit moins de force de poussÃ©e que celle d'un navire Ã coque classique. Aussi, Ã taille identique, un navire Ã carÃ¨ne Ã tunnel(s) offre plus de volume de flottabilitÃ© et de stabilitÃ© qu'un navire Ã coque classique. Une premiÃ¨re estimation donne un gain de 10% de port en loure Une autre consÃ©quence concerne le sillage crÃ©Ã© habituellement par l'avancement d'un navire Ã coque classique est ici trÃ¨s rÃ©duit car il n'y a plus de production de vague d'Ã©trave, ce qui a pour effet de rÃ©duire le phÃ©nomÃ¨ne de batillage. Un navire de ce type pourrait Ã©ventuellement obtenir des rÃ©ductions sur les droits de passages dans les canaux Ã pÃ©age. Plus en dÃ©tail, les caractÃ©ristiques de la carÃ¨ne Ã tunnel(s) sont les suivantes : Une coque traversÃ©e dans toute sa longueur de un Ã plusieurs tunnels ouverts Ã l'extrÃ©mitÃ© avant et Ã l'extrÃ©mitÃ© arriÃ¨re, sous la ligne de flottaison. Cette coque est symÃ©trique selon un axe longitudinal. Ces tunnels sont dÃ©signÃ©s comme Ã©tant les tunnels de propulsion principale. L'avant d'un tunnel est dÃ©signÃ© comme Ã©tant l'entrÃ©e du tunnel, l'arriÃ¨re Ã©tant la sortie. Dans le cas d'une carÃ¨ne Ã deux tunnels, l'entrÃ©e de chacun d'eux se situe entre l'Ã©trave centrale et l'Ã©trave latÃ©rale du cÃ´tÃ© oÃ¹ ils se trouvent (il y a donc un tunnel bÃ¢bord et un tunnel tribord). L'entrÃ©e de chaque tunnel prÃ©sente une gÃ©omÃ©trie Ã©largie dans le sens horizontal et gÃ©nÃ©ralement aussi Ã©largie vers le haut. 3065943 2 - L'avant de la carÃ¨ne prÃ©sente, dans le cas d'une carÃ¨ne Ã deux tunnels, trois Ã©traves : o Une Ã©trave centrale s'avanÃ§ant plus en avant que les deux Ã©traves latÃ©rales. Elle est Ã©galement plus large et, vue de dessus (fig.lb), sur une coupe Ã sa mi-hauteur, se profile comme un V, dont la base pointe vers l'avant et coÃ¯ncide avec l'axe longitudinal 5 du navire. La base du V de l'Ã©trave n'est pas nÃ©cessairement pointue et peut Ãªtre arrondie. L'angle d'ouverture du V a une valeur comprise entre 20 et 25Â°, rÃ©parti de maniÃ¨re Ã©gale de part et d'autre de l'axe longitudinal du navire. o Deux Ã©traves latÃ©rales, une Ã bÃ¢bord, une Ã tribord, plus Ã©troites que l'Ã©trave centrale et se prÃ©sentant, selon une vue de dessus, comme des demi V pointÃ©s vers l'avant, 10 dont la base se situe sur le cÃ´tÃ© extÃ©rieur du navire. - Le fond de ce type de carÃ¨ne prÃ©sente une surface essentiellement plane. L'entrÃ©e de chaque tunnel, selon une vue de dessus, suit un axe proche d'une parallÃ¨le aux cÃ´tÃ©s du V de l'Ã©trave centrale. A l'avant de ces tunnels, dans l'extrÃ©mitÃ© avant de la partie cylindrique, sont intÃ©grÃ©s les 15 propulseurs principaux. Des grilles de protection protÃ¨gent les entrÃ©es de chaque tunnel pour limitÃ© l'entrÃ©e de dÃ©bris. - En arriÃ¨re de cette partie, les tunnels suivent un axe parallÃ¨le au bordÃ© extÃ©rieur du navire (donc Ã©galement parallÃ¨le Ã l'axe longitudinal). En vue de dessus, les deux tunnels s'Ã©cartent chacun vers le bordÃ© pour laisser libre la partie centrale du navire. Il reste un espace entre la 20 muraille et les enveloppes des tunnels de chaque cÃ´tÃ©. - A l'arriÃ¨re, les tunnels ainsi que les bordÃ©s de muraille se resserrent vers l'axe du navire, et entre chaque tunnel, le fond plat Ã©volue en deux voÃ»tes de part et d'autre de l'axe, toutes deux orientÃ©es vers la sortie des tunnels afin de favoriser l'Ã©coulement de l'eau. A la sortie de chaque tunnel, deux gouvernails synchronisÃ©s et symÃ©triques se faisant face et 25 dont les formes vues de dessus prolongent de chaque cÃ´tÃ© celles du bordÃ© et des voÃ»tes, sont placÃ©s de faÃ§on Ã laisser libre l'Ã©coulement de l'eau sortant des tunnels, et orientent le flux d'eau pour diriger le navire lors de manoeuvres. A l'avant, l'Ã©trave centrale peut permettre d'intÃ©grer au moins un propulseur d'Ã©trave Ã action transversale, fixe ou rÃ©tractable. 30 A l'arriÃ¨re, entre les voÃ»tes d'Ã©coulement, la place est suffisante pour intÃ©grer au moins un propulseur de poupe, Ã action transversale, fixe ou rÃ©tractable. Les dessins annexÃ©s illustrent t'invention Figures la, lb et lc - reprÃ©sentation de la gÃ©omÃ©trie et disposition de la carÃ¨ne Ã deux tunnels. 3065943 3 La figure 2a prÃ©sente sur un navire de grande dimension les contraintes subies par la structure du navire Ã carÃ¨ne classique et celles, trÃ¨s rÃ©duites, subies par un grand navire Ã carÃ¨ne Ã tunnels (fig.2b). 5 La figure 3 prÃ©sente l'Ã©coulement de l'eau autour de la coque et dans les tunnels. En rÃ©fÃ©rence Ã ces dessins, l'architecture de la carÃ¨ne Ã tunnels est constituÃ©e de tunnels de propulsion (3) disposant chacun d'un propulseur dans leur partie avant (2). Les entrÃ©es de ces tunnels sont ouvertes vers l'avant et ont une forme favorisant l'aspiration de l'eau par les propulseurs de part et 10 d'autre de l'Ã©trave centrale (8). A la sortie de chacun des tunnels se trouvent une paire de gouvernails (6) permettant de diriger le navire. Aussi, un grand navire de commerce, tel un porte-conteneurs, subit la poussÃ©e des ensembles propulsifs tout en subissant la contrainte des masses d'eau et vagues Ã traverser. La structure peut alors vite fatiguer (fig.2a). Un navire aux mÃªmes dimensions mais Ã carÃ¨ne Ã tunnels est Â« tractÃ© Â» par 15 son ensemble propulsif et la structure est alors beaucoup moins sollicitÃ©e (fig.2b). Figla, lb et lc : 1- Groupe Ã©lectrogÃ¨ne 2- Propuisete 20 3- Tunne 4- Plancher/double fond 5- Cloison Ã©tanche entre les deux salles des machines 6- Paire de gouvernails 7- Contour de la coque au niveau de la section Ã l'axe d'un tunnel de propulsion 25 8- Etrave centrale 9- Etraves latÃ©rales 10- Propulseur d'Ã©trave 30 La carÃ¨ne Ã tunnel(s) est destinÃ©e aux navires de charge ou de travail de toutes dimensions ; pour les plus petites unitÃ©s, les avantages offerts par la carÃ¨ne Ã tunnels (en plus des Ã©conomies d'Ã©nergie) sont la rÃ©duction du tirant d'eau et un volume de flottabilitÃ© plus Ã©levÃ© qu'un navire Ã coque classique et de mÃªme taille (d'oÃ¹ une augmentation du port en lourd). Les navires de dragage pourront Ã©galement tirer un avantage de ce dispositif. Dans le domaine fluvial, aussi bien que pour des navires de charge ou navires Ã passager, ces avantages sont Ã©galement largement exploitables. 3065943 4 Pour les navires de commerce, type pÃ©trolier, porte-conteneurs...Ie port en lourd est augmentÃ© (une premiÃ¨re estimation offre la possibilitÃ© d'augmenter de prÃ¨s de 10% le port en lourd) et la sÃ©curitÃ© est amÃ©liorÃ©e par la rÃ©duction des sollicitations au niveau de la structure du navire. Cette caractÃ©ristique permet d'envisager l'augmentation de la longueur des futurs navires de commerce. 5 REVENDICATIONS1. Navire comprenant des ensembles propulsifs (2) caractÃ©risÃ© en ce que ces ensembles propulsifs sont placÃ©s Ã l'avant du navire et chacun d'entre eux intÃ©grÃ©s dans un tunnel permettant de faire avancer le navire en aspirant l'eau Ã l'avant et en la rejetant Ã l'arriÃ¨re. Navire selon la revendication nÂ°1 comprenant des tunnels (3) dit tunnels de propulsion principale (3) qui traversent le navire d'avant en arriÃ¨re et dÃ©bouchant sous la ligne de flottaison et au plus prÃ¨s du fond. 2. Navire selon la revendication nÂ°1 comprenant une paire de gouvernails (6) caractÃ©risÃ©e en ce que les gouvernails sont symÃ©triques, se font face, et sont synchronisÃ©s, Ã la sortie de chaque tunnel de propulsion principale (3) assurant ainsi la direction du navire. 3. Navire selon la revendication nÂ°1 comprenant deux tunnels de propulsion principale (3) , une Ã©trave centrale (8) et deux Ã©traves latÃ©rales (9), caractÃ©risÃ©es en ce que l'Ã©trave centrale est plus avancÃ©e que les Ã©traves latÃ©rales, mais Ã©galement plus large, permettant Ã la fois d'intÃ©grer au moins un propulseur d'Ã©trave (10) Ã action transversale, et Ã©galement de diriger le flux d'eau vers les entrÃ©es des deux tunnels de propulsion (3). 4. Navire selon la revendication nÂ°1 comprenant des tunnels de propulsion principale (3) caractÃ©risÃ©s en ce que l'orientation de chacune des entrÃ©es de ces tunnels en incluant la partie comprenant les propulseurs (2), sont parallÃ¨les Ã l'Ã©trave centrale (8) ce qui place le flux d'eau entrant dans les tunnels directement face aux propulseurs.