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La présente lnvention concerne un bateau de type catamaran, et plus particulièrement la forme de ses coques.
Dans leur mode de réalisation usuel actuel, les catamarans comportent deux coques identiques, e-t cha-que coque est généralement symétrique par rapport à un plan vertical passant par l'étrave et parallèle au plan moyen de l'ensemble du bateau. De façon usuelle égale-ment, et bien entendu en dehors des zones immédiatement voisines de l'étrave ou de l'arrière de la coque, les murailles intérieure et extérieure de chaque coque sont sensiblement verticales et parallèles. Il en résulte pour chaque coque une répartition symétrique de la va-gue soulevée à l'avant. La zone d'amplitude maximale du train de vagues transversal qui en résulte, aussi bien à l'extérieur qu'entre les deux coques, est généralement située au delà de l'arrière du bateau où l'énergie con-tenue dans ces vagues se disperse.
On sait en outre qu'en prenant de la vitesse un catamaran a généralement tendance à s'enfoncer par l'arrière, augmentant ainsi la surface mouillée des co-ques et la résistance à l'avancement.
La présente invention a pour objet d'amélio-rer les performances de navigation d'un tel bateau, en cherchant en particulier à récupérer en action positi-ve une partie de l'énergie contenue dans le train de va-gues formé.
La présente invention vise un bateau du type catamaran, à deux coques symétriquement disposées par rapport à un plan vertical moyen, et réunies par un pont de liaison au-dessus de la ligne de flottaison, chaque coque présentant une dissymétrie par rapport au plan ver-tical parallèle au plan moyen du bateau et passant par l'étrave, caractérisé en ce que chaque coque présente ~.
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- la -un demi-maître couple plus important et plus avancé au côté intérieur qu'au côté extérieur, et en ce que vers l'arrière, à partir du maître couple, la muraille inté-rieure de chaque coque est en forme de surface sensible-ment hélicoîdale à génératrices horizontales, avec unegénératrice supérieure sensiblement parallèle au plan moyen du bateau, et une génératrice inférieure rentrant sous la coque.
Selon une forme particulière de réalisation de l'invention, par rapport au tableau arrière de cha-que coque, les épaules des maîtres couples intérieure et extérieure sont situées respectivement à environ 70%
et 60~ de la longueur à la flottaison; pour chaque co-que, et par rapport au plan vertical passant par son é-trave et parallèle au plan vertical mo ~ ~ 7 /
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- largeurs à la flottaison des demi ma~tres couples interne et externe sont respectivement d'environ 55 ~ et 45 ~iO de la largeur maximale à la flottai-; son.
L'invention sera mieux comprise en se référant à un mode de réali-; sation particulier donné à titre d'exemple et représenté par les dessinsannexés.
La figure l est une vue de face en silhouette d'un catamaran réa-lisé selon l'invention.
La figure 2 est une vue partielle en silhouette arrière du même 10 bateaU.
La figure 3 est une coupe des deux coques par le plan normal de flottaison.
La figure 4 montre la position courante des vagues transversales entre deux coques pour une vitesse normale.
Les figures S et 6 montrent le tracé approximatif des lignes de couple d'une coque, respectivement pour la partie avant et la partie arrière.
On verra tout d'abord sur les figures l et 2 que le catamaran est globalement constitué de facon usuelle par deux coques 1 réunies par un 20 pont de liaison 2 qui supporte les superstructures. La totalité du pont de liaison est, en marche normale, entièrement au-dessus du niveau le plus haut du train de vagues formé par les étraves des coques. Les coques l sont disposées symétriquement par rapport au plan vertical médian 3, ec pour dé~
finir la forme particulière d'une coque on se réfèrera au plan vertical 4 25 passant par son étrave 5 et parallèle au plan médian 3.
On se réfèrera maintenant à la figure 3 qui met en évidence une première caractéristique de la forme de chaque coque, dans le plan normal de la flottaison. Cette forme est dissymétrique par rapport au plan 4 en ce que "l'épaule" c'est à dire le point où la muraille de la coque est la plus 30 éloignée du plan 4, est plus avancée en 7 ?our la muraille interne 8 qu'en 9 pour la muraille externe 10. En outre le demi maître couple correspon-dant, c'est à dire cette distance maximale de l'épaule au plan 4, est plus important pour l'épaule interne 7 que pour l'épaule externe 9. ~insi par exemple les épaules 7 et 9 sont respectivement dis~antes du tableau arri~re 35 de la coque d'environ 70 et 60 % de la longueur totale de la coque à la flottaison. Les largeurs à la ~lottaison des demi maitres couples interne et externe sont respectivement d'environ 55 ~ et 45 % de la largeur maxi-male de la coque à la flottaison.
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On se réfèrera maintenant aux figures 5 et 6 qui représentent les différents couples dont la position longitudinale est repèrée sur la figure 3. Pour chaque figure la partie droite correspond au bord interne, entre coques, et la partie gauche à l'extérieur. La figure S représente les cou-ples 18, 17, 16, 14 et 12 de la partie avant de la coque. On y retrouve la dissymétrie de l'étrave et du maitre couple qui est à peu près repr~sent~e par le couple 12.
; L'autre caractéristique de la forme nouvelle de chaque coque est plus visible sur la figure 6 qui représente les couples 10, 8, 6, 4 et 0 de la partie arrière. On y voit qu'à partir du couple 10, c'est à dire sur toute la partie arrière, la muraille intérieure de la coque prend la forme d'une surface de forme sensiblement hélicoïdale qui aurait comme génératri-ce une droite sensiblement rectiligne horizontale s'appuyant en tournant sur le bord sensiblement vertical du couple 10. En position supérieure la génératrice est alors sensiblement parallèle au plan 4, et en descendant sa oartie arrière se rapproche de plus en plus du plan 4.
On observera enfin que le pont de liaison 2 est muni d'une troi-si~me étrave axiale 15, située nettement au-dessus de la ligne de flottai-son. Le rôle de cette troisième étrave sera précisé plus loin.
La position et l'importance relatives des maitres couples inté-rieur et extérieur conduit à réduire la vague d'étrave extérieure car l'étrave est affinée du côté extérieur. Par contre la vague d'étrave inté-rieure est amplifiée et contrôlée par la forme en venturi du canal entre les deux coques, de telle sorte que le train de vagues transversal est avan-cé et ramené entre les coques, avec une amplitude au moins double de celle des vagues transversales extérieures. On notera cependant que la réparti-tion dissym~trique de la vague d'étrave est réalisée sans modifier la finesse globale de cette étrave c'est ~ dire, par rapport aux dispositions symétriques usuelles, sans accro~tre l'énergie perdue dans ce~te vague lors de l'avancement du bateau. Si l'on se réfère à la figure 4 on verra la forme générale du train de vagues formé dans le canal entre les deux coques. Bien entendu la position longitudinale de ce train de vagues dépend de la vitesse du bateau, mais on a représenté ici la forme obtenue pour une marche normale, et on ?eut ~lors obtenir une onde stationnaire par rapport à la coque. On notera la présence, au niveau de la partie arrière du ba-teau, de deux zones où la vague est à un niveau sup~rieur à celui du plan d'eau, très incomplètement compensé par un creux. Bien entendu dans les vagues la pression de l'eau est plus forte et cette pression s'exerce sur ~264990 la surface hélicoidale de la coque pour engendrer sur celle-ci des pres-sions normales à sa surface. Du fait de la forme hélicoidale la résultante de ces poussées peut être décomposée en une composante transversale équili-brée par une meme force de sens opposé sur l'autre coque, et en une compo-5 sante verticale et une composante axiale. La composante verticale, dirigéevers le haut, tend alors à allèger le bateau par l'arrière ; la composante axiale, dirigée vers l'avant, participe à la propul3ion. On voit qu'on récu-père ainsi une partie de l'énergie qui avait été perdue dans La vague d'étrave principale.
On notera encore que la forme hélicoidale de la partie arriere de la coque permet aussi de limiter l'enfoncement de l'arrière lorsque le ba-~eau prend de la vitesse. La croissance du volume de carêne immergé est en effet amplifiée par cette forme, ce qui entraine une limitation rapide mais progrzssive de l'enfoncement.
On a vu que la troisième étrave 15 est déterminée pour normale-ment ne pas toucher le plan d'eau ni même la vague d'étrave formée par les deux coques. Par contre en cas de forte tendance au tangage elle vient ap-porter un soutien supplémentaire à l'avant et diminue donc ce tangage.
Bien entendu l'inveneion n'est pas strictement limitée au mode de 20 réalisation qui a été décrit à titre d'exemple, mais elle couvre également les réalisations qui n'en diffèreraient que par des détails, par des varian-tes d'exécution ou par l'utilisation de moyens équivalents. ~ 64c99 ~) .
The present invention relates to a catamaran type, and more particularly the shape of its cockles.
In their current usual embodiment, the catamarans have two identical hulls, and each that shell is generally symmetrical with respect to a vertical plane passing through the bow and parallel to the plane the whole boat. Usually also ment, and of course outside the zones immediately near the bow or aft of the hull, the inner and outer walls of each hull are substantially vertical and parallel. The result for each hull a symmetrical distribution of the gue raised at the front. The maximum amplitude zone of the resulting transverse wave train, as well outside that between the two hulls, is generally located beyond the stern of the boat where the energy con-held in these waves disperses.
We also know that by gaining speed a catamaran generally tends to sink rear, increasing the wet area of the co-ques and resistance to advancement.
The object of the present invention is to improve rer the navigation performance of such a boat, in seeking in particular to recover in positive action ve part of the energy contained in the train of gues formed.
The present invention relates to a boat of the type catamaran, with two hulls symmetrically arranged by relative to an average vertical plane, and joined by a bridge above the waterline, each shell presenting an asymmetry compared to the green plane tical parallel to the middle plane of the boat and passing through the bow, characterized in that each hull has ~.
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- the -a larger and more advanced half-master couple at inner side than the outer side, and in that towards the rear, from the master couple, the interior wall of each shell is shaped like a sensitive surface-helical with horizontal generators, with an upper generator substantially parallel to the plane medium of the boat, and a lower generator returning under the hull.
According to a particular embodiment of the invention, compared to the rear panel of each that shell, the shoulders of the inner couple masters and exterior are located approximately 70% respectively and 60 ~ of the waterline length; for each co-that, and with respect to the vertical plane passing through its é-trave and parallel to the vertical plane mo ~ ~ 7 /
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- flotation widths of half my ~ very internal and external couples are respectively about 55 ~ and 45 ~ iO of the maximum width at the float ; his.
The invention will be better understood by referring to an embodiment.
; particular position given by way of example and represented by the appended drawings.
Figure l is a front view in silhouette of a catamaran read according to the invention.
Figure 2 is a partial rear silhouette view of the same 10 boats.
Figure 3 is a section of the two shells by the normal plane of waterline.
Figure 4 shows the current position of the transverse waves between two hulls for normal speed.
Figures S and 6 show the approximate outline of the lines of torque of a hull, respectively for the front part and the part back.
We will first see in Figures l and 2 that the catamaran is generally made up in the usual way by two shells 1 joined by a 20 connecting bridge 2 which supports the superstructures. The entire bridge link is, in normal operation, entirely above the highest level top of the wave train formed by the hull bows. The hulls are arranged symmetrically with respect to the median vertical plane 3, ec for die ~
finish the particular shape of a shell we will refer to the vertical plane 4 25 passing through its bow 5 and parallel to the median plane 3.
We will now refer to Figure 3 which highlights a first characteristic of the shape of each hull, in the normal plane buoyancy. This shape is asymmetrical with respect to plane 4 in that that the "shoulder", ie the point where the hull wall is the most 30 distant from plane 4, is more advanced in 7 or the internal wall 8 than in 9 for the external wall 10. In addition, the half master couple corresponds to dant, that is to say this maximum distance from the shoulder to plane 4, is more important for the inner shoulder 7 than for the outer shoulder 9. ~ insi par example shoulders 7 and 9 are respectively dis ~ antes of the rear table 35 of the hull about 70 and 60% of the total length of the hull at the waterline. The widths at the lottaison of the half masters internal couples and external are respectively about 55 ~ and 45% of the maximum width male from hull to waterline.
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We will now refer to Figures 5 and 6 which represent the different couples whose longitudinal position is identified in the figure 3. For each figure the right part corresponds to the internal edge, between hulls, and the left part on the outside. Figure S shows the cou-ples 18, 17, 16, 14 and 12 of the front part of the hull. We find there the asymmetry of the bow and the master couple which is roughly represented by the couple 12.
; The other characteristic of the new shape of each hull is more visible in Figure 6 which represents the pairs 10, 8, 6, 4 and 0 of the rear part. We can see that from couple 10, that is to say on the whole rear part, the inner wall of the hull takes the form a surface of substantially helical shape which would have as generat-this a substantially rectilinear horizontal straight line supported by turning on the substantially vertical edge of the torque 10. In the upper position the generator is then substantially parallel to plane 4, and descending its the rear part is getting closer and closer to plane 4.
Finally, it will be observed that the connecting bridge 2 is provided with three if ~ me axial bow 15, located clearly above the line of floai-his. The role of this third stem will be explained later.
The relative position and importance of the master integrated couples laughing and outside leads to reducing the outside bow wave because the bow is refined on the outside. On the other hand, the internal bow wave is amplified and controlled by the venturi shape of the channel between the two hulls, so that the transverse wave train is forward cé and brought back between the hulls, with an amplitude at least double that external transverse waves. Note, however, that the distribution asymmetrical tion of the bow wave is carried out without modifying the overall delicacy of this bow, that is to say, compared to the provisions usual symmetrical, without increasing the energy lost in this wave during progress of the boat. If we refer to Figure 4 we will see the general shape of the wave train formed in the channel between the two cockles. Of course the longitudinal position of this wave train depends the speed of the boat, but here we have shown the shape obtained for a normal walking, and we would then get a standing wave with respect soft-boiled. Note the presence at the rear of the tank teau, of two zones where the wave is at a level higher than that of the plane of water, very incompletely offset by a trough. Of course in waves the water pressure is stronger and this pressure is exerted on ~ 264990 the helical surface of the hull to generate pressure thereon normal to its surface. Due to the helical shape the resulting of these thrusts can be broken down into a balanced transverse component broken by the same force of opposite direction on the other hull, and in a composition 5 vertical health and an axial component. The vertical component, directed upwards, then tends to lighten the boat from the rear; the component axial, directed forwards, participates in propulsion. We see that we receive father so some of the energy that had been lost in The Wave main bow.
It will also be noted that the helical shape of the rear part of the shell also makes it possible to limit the sinking of the rear when the bass ~ water is gaining speed. The growth in the volume of submerged bottom is in effect amplified by this form, which leads to rapid limitation but progrzssive of the depression.
We have seen that the third bow 15 is determined for normal-do not touch the body of water or even the bow wave formed by the two hulls. On the other hand, in the event of a strong tendency to pitch it comes carry additional support at the front and therefore decrease this pitch.
Of course, the invention is not strictly limited to the mode of 20 embodiment which has been described by way of example, but it also covers the realizations which would differ from them only by details, by variations your performance or by the use of equivalent means.