Brevet FR3131269A1 — publié le 20230630

Un navire comprend au moins une unité de propulsion vélique (100) allongée dans une direction généralement verticale en position d’utilisation et comprenant un ou plusieurs éléments propulsifs (111, 112) et un mât (121). Selon l’invention, la structure du navire comprend des paires d’éléments de structure transversaux (T ; 300) définissant entre eux au moins une cavité respective, en ce que qu’il comprend au moins une unité de propulsion vélique (100) située généralement au-dessus d’une cavité, et en ce qu’il comprend en outre un support (210) pour ladite unité de propulsion vélique, ledit support étant déplaçable dans une direction généralement verticale au sein de la cavité (CA), et des moyens d’entraînement pour sélectivement déplacer ledit support entre une position érigée d’utilisation et une position escamotée de rangement. (Figure 7) Navire avec au moins un propulseur vélique Domaine de l’invention La présente invention concerne d’une façon générale la propulsion vélique des navires, notamment l’assistance à la propulsion pour les navires marchands. Etat de la technique On connaît notamment par les documents WO2018087649A1 et WO2020115717A1 une unité de propulsion vélique qui comprend une aile à double volet montée sur une structure commandée angulairement autour d’un axe généralement vertical en fonction des conditions, l’aile double comprenant un volet avant et un volet arrière, un mât avant et un mât arrière reliés par un élément formant bôme et par un élément formant corne, le volet avant étant traversé par le mât avant en pouvant tourner autour d’un axe défini par le ce dernier, et le volet arrière étant traversé par le mât arrière en pouvant tourner autour d’un axe défini par ce dernier. La structure est capable de tourner sur un axe de rotation confondu avec l’axe de rotation du mât avant. On connaît également des unités de propulsion vélique à rotor (par exemple du type rotor Flettner ou rotor à succion), qui commencent à équiper des navires de marine marchande. La présente invention vise à proposer une solution permettant, de façon simple, économique et fiable, de diminuer l’encombrement ou l’exposition d’une unité de propulsion vélique de type aile rigide ou d’un autre type à bord d’un navire, notamment pour des opérations de chargement-déchargement du navire à quai et ou aux manœuvres de navigation maritime dans le cas d’un passage sous un pont. On propose à cet effet un navire comprenant au moins une unité de propulsion vélique allongée dans une direction généralement verticale en position d’utilisation et comprenant un ou plusieurs éléments propulsifs et un mât, caractérisé en ce que la structure du navire comprend des paires d’éléments de structure transversaux définissant entre eux au moins une cavité respective, en ce que qu’il comprend au moins une unité de propulsion vélique située généralement au-dessus d’une cavité, et en ce qu’il comprend en outre un support pour ladite unité de propulsion vélique, ledit support étant déplaçable dans une direction généralement verticale au sein de la cavité, et des moyens d’entraînement pour sélectivement déplacer ledit support entre une position érigée d’utilisation et une position escamotée de rangement. Le navire comprend optionnellement les caractéristiques additionnelles suivantes, prises individuellement ou en toutes combinaisons que l’homme du métier appréhendera comme étant techniquement compatibles : * le navire comprend dans chaque cavité destinée à recevoir un propulseur, une cage de guidage recevant intimement ledit support, orientée généralement verticalement. * la ou chaque cage présente une section en forme générale de « U » avec une ouverture d’une largeur supérieure à une largeur du propulseur dans une orientation du propulseur adoptée pour son escamotage. * il est prévu des moyens de guidage à frottement limité entre chaque support et la cage associée. * chaque propulseur escamotable présente en section transversale une grande dimension et une petite dimension, et en ce qu’il comprend en outre un dispositif de commande d’orientation du propulseur pour l’amener dans une orientation d’escamotage autorisant son escamotage. * ladite orientation d’escamotage est une orientation où la grande dimension de la section transversale du propulseur est orientée transversalement à un axe principal du navire. * lesdites paires d’éléments de structure s’étendent à la fois vers le bas et vers le haut par rapport à un pont du navire, et délimitent des espaces de chargement de conteneurs. * les moyens d’entraînement comprennent pour chaque support un ou plusieurs vérins. * les moyens d’entraînement comprennent pour chaque support un ou plusieurs ensembles pignon-crémaillère. * les moyens d’entraînement comprennent pour chaque support un ou plusieurs câbles de suspension pouvant être enroulés sur un tambour. D’autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d’une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : est une vue en perspective d’ensemble d’un navire équipé d’une série de propulseurs véliques de type mât-aile, est une vue en perspective partielle d’un dispositif de déplacement du propulseur, est une vue partiellement de dessus et partiellement en coupe horizontale du dispositif de la , et sont des vues des vues en perspective du dispositif de déplacement des Figures 2 et 3, la correspondant à la , et sont des vues en perspective illustrant deux variantes de réalisation d’une cavité recevant le dispositif de déplacement, et est une vue en perspective partielle selon l’axe du navire montrant deux dispositifs de déplacement côte-à-côte. Description détaillée d’une forme de réalisation préférée On va maintenant décrire une structure et des mécanismes pouvant être utilisés sur des navire de marine marchande en vue d’escamoter une ou plusieurs unités de propulsion vélique. La illustre un navire N ici du type porte-conteneurs, sur le pont P duquel sont montés six propulseurs véliques déplaçables 100 selon l’invention, en deux rangées de trois propulseurs disposés le long des flancs bâbord et tribord du navire. Le navire comporte une coque C, un pont P et une superstructure S, de façon conventionnelle en soi. Chaque propulseur comprend ici deux volets 111, 112, le volet avant étant traversé par un mât principal 121 et le volet arrière étant traversé par un mât secondaire 122, les deux mâts étant reliés en bas et en haut par un élément formant bôme 130 et par un élément formant corne 140. Le mât principal 121 déborde au-dessous de l’élément 130 et forme le support principal du mât-aile. Le mât-aile peut être réalisé par exemple conformément aux enseignements des demandes de brevets WO2018087649A1 et WO2020115717A1. On observe que le navire N possède des éléments de structure transversaux T qui s’étendent vers le bas et vers le haut par rapport au pont P et qui délimitent deux à deux des espaces destinés à recevoir des empilements de conteneurs CO de dimensions normalisées, par exemple des conteneurs normalisés ISO de 20, 30 ou 40 pieds. Ces éléments de structure T, également globalement désignés par la référence 300, sont constitués chacun d’une paire de panneaux métalliques 301, 302 s’étendant transversalement à un axe principal X du navire, entre les flancs bâbord et tribord de la coque, ces panneaux étant solidarisés entre eux par des éléments de liaison et de rigidification soudés, non représentés. Ils sont eux-mêmes fixés à la coque par soudage. Au voisinage de la coque, chaque paire de panneaux 301, 302 forme d’une part avec le flanc correspondant de la coque C (au-dessous du pont P) et d’autre part avec une paroi latérale respectivement 311 (bâbord) et 312 (tribord) (au-dessus du pont P), une cavité CA orientée verticalement sur une hauteur qui est déterminée d’une part par l’extension verticale de ces éléments de structure 301, 302, 311, 312 au-dessus du pont (comme illustré sur la ) et d’autre part par l’extension verticale des éléments de structure 301, 302 au-dessous du pont, typiquement jusqu’en fond de cale. Selon un aspect de l’invention et comme illustré sur la , au moins certaines de ces cavités CA, régulièrement réparties à bâbord et à tribord le long du navire, sont associées à des propulseurs véliques 100 respectifs, et chaque cavité CA peut être utilisée pour escamoter le propulseur associé à l’intérieur d’elle dans une position de rangement ou de non-utilisation, par déplacement généralement vertical du propulseur. Cet escamotage des propulseurs peut être réalisé soit lorsque le navire est à quai, pour permettre les opérations de chargement/déchargement de sa cargaison, soit lors d’un vent excessif au cours de la navigation, soit encore lors des manœuvres de navigation maritime dans le cas d’un passage sous un pont. Comme le montrent les Figures 2 à 7, la base du mât principal 121 d’un propulseur vélique est fixée rigidement à un dispositif de déplacement 200 qui comprend une embase 201 surmontée par le mât 121, et un support mobile 210 destiné à se déplacer verticalement dans une cage 310 aménagée dans la cavité associée. Comme le montre la , la cage présente une section transversale en forme générale de U, de manière à définir d’une part un logement qui reçoit intimement le support mobile 210, et d’autre part une ouverture 311 permettant d’admettre l’extension longitudinale du propulseur vélique 100 lorsqu’il est orienté dans la direction transversale du navire. Il est avantageux de prévoir des aménagements de guidage du support 210 dans sa cage 310 et/ou de limitation des frottements entre ces deux éléments lors du mouvement. Ces moyens peuvent comprendre un revêtement à coefficient de frottement limité, des rouleaux ou galets de guidage, etc. On peut envisager différentes techniques pour déplacer le support 210 et le propulseur qu’il porte dans sa cage 310. Dans une première réalisation, on peut prévoir un mécanisme à câble comprenant un tambour sur lequel un câble est enroulé, le tambour étant entraîné par un moteur tel qu’un moteur électrique. Le câble passe sur une poulie de renvoi agencée en partie supérieure de la cavité CA, et le support 210 est suspendu à l’extrémité du câble opposée au tambour. On peut multiplier le nombre de câbles en fonction notamment de l’espace disponible, du poids de l’équipage mobile et du besoin d’équilibrage des efforts de suspension appliqués au support 210. Dans une deuxième réalisation on peut prévoir un système constitué d’un ou plusieurs vérins hydrauliques disposés verticalement dans la cavité CA et capables d’exercer sur le support une poussée vers le haut et d’assurer une descente progressive dudit support dans le sens inverse. Dans une troisième réalisation, on peut prévoir un système à crémaillère(s), une ou plusieurs crémaillères étant montées fixes verticalement dans la cavité CA et coopérant avec un ou plusieurs pignons motorisés homologues embarqués sur le support. Bien que ces moyens de soient pas illustrés, l’homme du métier à l’aide de ses connaissances générales saura les mettre en œuvre sans effort particulier. L’alimentation électrique du ou des moteurs d’entraînement lorsqu’ils sont embarqués dans le support 210 peut être assurée par un câble pendentif. La est une vue partielle d’un propulseur vélique 100 en position d’utilisation, le support 210 étant en position haute et le propulseur étant déployé au-dessus de la structure traversante respective T, le long du flanc du navire. Pour passer de la position de la à la position escamotée de la , le propulseur vélique est tout d’abord amené dans une orientation généralement alignée avec la direction transversale du navire, son bord d’attaque étant du côté extérieur du navire et son bord de fuite du côté intérieur, où sa largeur hors tout (typiquement la largeur de la partie 130 formant bôme) est inférieure à la largeur de l’ouverture 311 de la cage 310 en forme générale de U. Une fois cette position atteinte, le support 210 peut être entraîné vers le ba en actionnant les moyens de déplacement pour déplacer avec lui le propulseur vélique 100, et amener celui-ci, ou une partie substantielle de celui-ci, à l’intérieur de la cavité CA, comme illustré sur la . On comprend que la mesure dans laquelle le propulseur 100 est escamoté dans la cavité dépend de la hauteur du propulseur et de la hauteur disponible dans la cavité CA, en prenant en compte l’espace nécessaire pour les moyens de commande de déplacement. Les Figures 5 et 6 illustrent à titre d’exemple deux formes de réalisation possibles pour la structure transversale T. La réalisation de la (où la cage 310 n’est pas représentée par souci de simplification) est sensiblement identique à celle des Figures 2, 3, 4A-4B et 7, à savoir que la cavité CA est ouverte en direction de l’axe central du navire. Dans la réalisation de la , chaque cavité CA est fermée du côté intérieur par un panneau 303 s’étendant entre les panneaux 301 et 302 et qui constitue également un élément se structure. La dimension libre en direction transversale de la cavité CA est alors déterminée de manière à accepter la dimension du propulseur vélique 100 selon cette même direction dans son orientation d’escamotage. Bien entendu, la présente invention n’est nullement limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et illustrées sur les dessins, mais l’homme du métier saura y apporter de nombreuses variantes ou modifications. En particulier, l’invention s’applique aussi bien à des propulseurs de type mât-aile ou aile rigide qu’à des propulseurs de principes différents tels que rotors à effet Magnus, rotors à succion, etc. Navire (N) comprenant au moins une unité de propulsion vélique (100) allongée dans une direction généralement verticale en position d’utilisation et comprenant un ou plusieurs éléments propulsifs (111, 112) et un mât (121), caractérisé en ce que la structure du navire comprend des paires d’éléments de structure transversaux (T ; 300, 301, 302) définissant entre eux au moins une cavité respective (CA), en ce que qu’il comprend au moins une unité de propulsion vélique (100) située généralement au-dessus d’une cavité, et en ce qu’il comprend en outre un support (210) pour ladite unité de propulsion vélique, ledit support étant déplaçable dans une direction généralement verticale au sein de la cavité (CA), et des moyens d’entraînement pour sélectivement déplacer ledit support entre une position érigée d’utilisation et une position escamotée de rangement. Navire (N) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend dans chaque cavité destinée à recevoir une unité de propulsion vélique, une cage de guidage (310) recevant intimement ledit support (210), orientée généralement verticalement. Navire (N) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la ou chaque cage (310) présente une section en forme générale de « U » avec une ouverture (311) d’une largeur supérieure à une largeur de l’unité de propulsion vélique dans une orientation du propulseur adoptée pour son escamotage. Navire (N) selon l’une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu’il est prévu des moyens de guidage à frottement limité entre chaque support et la cage associée. Navire (N) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque unité de propulsion vélique (100) présente en section transversale une grande dimension et une petite dimension, et en ce qu’il comprend en outre un dispositif de commande d’orientation de l’unité de propulsion vélique pour l’amener dans une orientation autorisant son escamotage. Navire (N) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite orientation d’escamotage est une orientation où la grande dimension de la section transversale de l’unité de propulsion vélique est orientée transversalement à un axe principal du navire. Navire (N) selon l’une des revendications à 1 à 6, caractérisé en ce que lesdites paires d’éléments de structure (301, 302) s’étendent à la fois vers le bas et vers le haut par rapport à un pont (P) du navire, et délimitent des espaces de chargement de conteneurs (CO). Navire (N) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens d’entraînement comprennent pour chaque support un ou plusieurs vérins. Navire (N) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens d’entraînement comprennent pour chaque support un ou plusieurs ensembles pignon-crémaillère. Navire (N) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens d’entraînement comprennent pour chaque support un ou plusieurs câbles de suspension pouvant être enroulés sur un tambour.