EP0016017B1

EP0016017B1 - Catamaran articule

Info

Publication number: EP0016017B1
Application number: EP79900599A
Authority: EP
Inventors: Pierre Joseph De Pingon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-06-08
Filing date: 1980-01-10
Publication date: 1983-01-19
Also published as: FR2427942A1; IT7968197A0; DE2964525D1; GR65193B; FR2427942B1; EP0016017A1; PT69689A; ES481319A1; JPS6238196B2; IT1118724B; AU4768379A; IN152388B; MX146681A; AU526530B2; WO1980000018A1; NL7904537A; JPS55500560A; NO791911L

Abstract

Bateau du type catamaran comportant deux flotteurs (3) allonges relies entre eux par un systeme de poutre (6) portant un habitacle (22). Le systeme de poutre (6) est relie a chaque flotteur (3) par une articulation transversale (7) orientee perpendiculairement a l'axe longitudinal de ces flotteurs. Des moyens constituant un differentiel sont prevus entre le systeme de poutre (6) et chaque flotteur (3) pour maintenir ce systeme de poutre dans une position moyenne par rapport aux flotteurs. Ce differentiel peut etre de type hydraulique ou mecanique et asservi a un gyroscope. L'habitacle (22) est monte au milieu du systeme de poutre (6) et est articule autour d'un axe oriente selon l'axe longitudinal (23) du bateau. Des moyens, tels qu'un verin asservi a un gyroscope, sont prevus pour maintenir l'habitacle dans une position horizontale. Un bateau de ce type, doue d'une bonne stabilite est utilisable notamment pour la plaisance, le transport de passagers ou comme navire de service.

Description

La présente invention concerne un bateau du type catamaran, c'est-à-dire comportant deux coques ou flotteurs réunis par une armature ou un habitacle.
On sait que ce type de bateau présente une bonne stabilité et est doué d'une vitesse améliorée par rapport aux bate aux monocoques. Toutefois, du fait même de sa conception, des efforts qui peuvent être importants par gros temps sont transmis aux liaisons entre les coques ou flotteurs et l'ossature qui les relie.
Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'un bateau de ce type agencé de manière à supprimer les efforts sur les liaisons entre les coques ou flotteurs et l'armature les réunissant, permettant également aux flotteurs de se débattre dans deux plans parallèles au plan de symétrie du navire, indépendamment l'un de l'autre, et suivant la forme de la surface liquide, en obtenant ainsi un meilleur chevauchement des vagues et une meilleure tenue par gros temps.
Un autre but de l'invention est de réaliser un bateau de ce type agencé de telle sorte que l'habitacle prévu sur l'ossature reliant les flotteurs, conserve de façon permanente une position horizontale..
Au total, l'invention vise un bateau alliant à la fois des qualités de bonne tenue de mer, de vitesse, de stabilité de l'habitacle, convenant tout particulièrement aux bateaux de plaisance, de transport de passagers et de service (douanes, garde-côtes, navire météo, etc.). _
On a déjà proposé, comme décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n° 2 119775 de réunir entre elles deux coques de bateaux par une poutre transversale par rapport à laquelle les coupes peuvent pivoter et capable de supporter une plate-forme de charge. Toutefois, dans ce cas, il est prévu entre les deux coques, à l'avant et à l'arrière de cette poutre, des liaisons reliées par ailleurs à la plate-forme, l'ensemble formant un système tel que le pivotement d'une des coques provoque um pivotement égal et de sens opposé de l'autre coque. Ce système complexe et ses éléments peuvent difficilement admettre les efforts engendrés lors du déplacement en mer d'un tel engin. L'invention apporte une solution simple et efficace à ce problème.
Il est par ailleurs connu, par le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2584122, de réaliser une liaison articulée entre les deux flotteurs d'un catamaran et sa superstructure centrale de charge. Cette liaison est assurée par deux paires de bras, une paire antérieure et une paire postérieure, assurant indépendamment l'une de l'aure le débattement d'une extrémité d'un flotteur dans un sens opposé au débattement subi par l'extrémité correspondante de l'autre flotteur. Cette structure paraît adaptée au cas des catamarans de grandes dimensions susceptibles de porter de lourders charges. L'invention est plutôt orientée vers le cas de catamaran dont la superstructure est un habitacle, et elle résout différemment le problème de la stabilité de cet habitacle.
L'invention est matérialisée par un catamaran comportant deux flotteurs allongés, reliés entre eux par une seule poutre portant un habitacle, la poutre étant reliée directement à chaque flotteur vers son extrémité par une articulation transversale, orientée perpendiculairement à l'axe longitudinal des flotteurs, et ne permettant pas un coulissement de chaque flotteur selon l'axe de la poutre, dans lequel des moyens tels que le débattement d'un des flotteurs provoque un débattement égal et de sens opposé de l'autre flotteur, sont prévus entre la poutre et chaque flotteur, articulés d'une part sur la poutre elle-même et d'autre part sur le corps de chaque flotteur, afin de maintenir le plan axial et normalement vertical de symétrie de la poutre dans une position moyenne par rapport aux flotteurs.
Suivant un mode de réalisation possible, lesdits moyens sont de type hydraulique et comprennent chaque fois au moins un vérin interposé entre une extrémité de la poutre et le flotteur conjugué à cette extrémité, les deux vérins ou jeux de vérins prévus aux deux extrémités communiquant entre eux pour maintenir le plan axial et normalement vertical de symétrie de la poutre dans une position moyenne par rapport aux flotteurs. Le résultat désiré peut être obtenu notamment en prévoyant, entre la poutre et les flotteurs, des vérins à double effet dont les chambres correspondantes sont reliées ensemble.
Suivant un autre mode de réalisation possible, lesdits moyens sont de type mécanique et il est prévu entre chacune des deux extrémités de la poutre et le flotteur correspondant un ou plusieurs leviers, les extrémités de ces leviers attauqant la poutre étant reliées entre elles, par exemple par un palonnier, de manière à réaliser la compensation requise pour le maintien du plan axial et normalement vertical de symétrie de la poutre dans la position moyenne précitée.
Suivant une autre particularité de l'invention, lesdits moyens prévus entre la poutre et les flotteurs sont asservis à un gyroscope, afin que le plan axial médian de la poutre soit maintenu dans une position verticale. Dans le cas de moyens hydrauliques, le résultat désiré peut être obtenu en reliant les chambres des vérins à un dispositif formant vanne et à une source de liquide, et en asservisant ce dispositif formant vanne et (ou) la source de liquide au gyroscope. Dans le cas de moyens mécaniques ce résultat peut être obtenu en prévoyant dans le système de leviers, notamment dans le palonnier de liaison associé à la poutre, un dispositif de réglage de longueur qui est asservi à un gyroscope.
Suivant une autre particularité encore de l'invention, l'habitacle qui forme le corps utile du bateau est monté de façon articulée sur la poutre de liaison en son milieu, autour d'un axe horizontal dans le plan axial du bateau, des moyens de commande de position étant prévus entre cet habitacle et la poutre pout maintenit cet habitacle sensiblement dans une position verticale, quelle que soit la position d'inclinaison transversale du bateau et par suite de la poutre. Suivant un mode de réalisation paraissant judicieux, ces moyens peuvent être asservis à un système gyroscopique. On peut prévoir par exemple, entre l'habitacle et la poutre, un ou plusieurs vérins reliés à une vanne et à une source de fluide, la vanne pouvant alors être asservie à un système gyroscopique.
Suivant une disposition judicieuse, l'habitacle est monté sur la poutre dans une position telle que son centre de gravité se trouve sensiblement à l'aplomb de la poutre. Ainsi, les efforts devant être fournis par les moyens précités sont relativement faibles. Si ce centre de gravité de l'habitacle se trouve également à l'aplomb de l'axe d'articulation de cet habitacle sur la poutre, un effort réduit doit également être fourni par les moyens notamment par le ou les vérins, servant à maintenir l'habitacle dans une position transversale horizontale.
De cette manière, la position de l'havitaele est contrôlée longitudinalement et latéralement, et il reste horizontal sans nécessiter de grande dépense d'énergie, quels que soient les mouvements de la mer.
Suivant une autre particularité encorce, chaque flotteur est constitué par un fuseau de forme allongée, muni à son extrémité avant d'une partie relevée en forme de proue. Chaque fuseau porte également, vers son extrémité arrière, une hétice et un gouvernait.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.

La figure 1 est une vue schématique en élévation d'un bateau du type catamaran réalisé suivant l'invention;
La figure 2 est une vue en plan correspondante;
La figure 3 est une vue en plan analogue à la figure 2 mais comportant un différentiel mécanique;
La figure 4 est une vue schématique d'extrémité montrant le système de commande latéral prévu pour l'habitacle;
La figure 5 est une vue de détail indiquant schématiquement le mode de liaison prévu entre les vérins d'un différentiel de type hydraulique.

Sur les dessins, on a désigné par les références 1 et 2 les éléments de flottaison du bateau, qui sont constitués par deux longs fuseaux relevés à l'avant en forme de proue comme indiqué en 3. Ces fuseaux, de grande longueur, ont une forme effilée afin de fournir d'une part, du fait de leur longueur accrue, un meilleur chevauchement des vagues et, d'autre part, une plus grande vitesse de propulsion. Chaque fuseau est équipé à son extrémité arrière d'une hélice 4 et d'un gouvernail 5. La disposition des organes d'entraînement des hélices et de commande du gouvernail n'a pas été représentée sur les dessins. La détermination de cette disposition est à la portée de l'homme de fart, qui pourra faire une application directe des principes techniques connus dans ce domaine pour la propulsion et la direction des bateaux existants.
Il est prévu suivant l'invention, entre les deux fuseaux 1, 2, une poutre transversale désignée par la référence 6, qui est montée par ces extrémités au moyen d'axes 7 dans des paliers 8 portés par les fuseaux. Les axes 7 prévus aux extrémités de la poutre 6 sont alignés entre eux, et ils sont orientés perpendiculairement au plan longitudinal de symétrie du bateau. Ces axes 7 ont, comme visible sur le dessin, une longueur suffisante pour maintenir directionnellement les fuseaux 1, 2 parallèles à l'axe longitudinal du bateau. Ils permettent en même temps le débattement de ces fuseaux dans deux plans verticaux qui sont parallèles au plan axial du bateau. Si l'on se reporte tout d'abord au mode de réalisation représenté sur les Fig. 1 et 2, on voit qu'il est prévu, entre chaque extrémité de la poutre 6 et les fuseaux 1, 2 correspondants, chaque fois un vérin hydraulique à double effet 9 qui est relié à articulation par son corps en 10 à l'extrémité correspondante de la poutre et par l'extrémité de sa tige de piston en 11 au fuseau 1, 2 conjugué.
Suivant l'invention, ces deux vérins sont reliés entre eux de la manière représentée schématiquement sur la Fig. 5. Ainsi, des conduits 12 et 13 relient ensemble les chambres correspondantes des vérins. On conçoit que, de cette manière, si l'un des fuseaux 1, 2 tend à subir un débattement dans le plan vertical autour de l'axe 7 conjugué, il va se produire, du fait de la communication établie entre les vérins, un débattement égal et de sens opposé de l'autre fuseau, de façon à tendre à maintenir le plan axial et normalement vertical de symétrie de la poutre 6, qui est orthogonal au plan axial du bateau, dans une position moyenne par rapport à ces fuseaux.
On a représenté également sur la Fig. 5 des conduits 14 et 15 qui peuvent être reliés à une vanne associée à une source de liquide. On conçoit qu'en asservissant la vanne alors prévue à un gyroscope, il est possible de commander l'alimentation des vérins de manière à maintenir constamment la poutre 6 dans une position telle que son plan de symétrie demeure vertical.
On a montré sur la Fig. 3 un système de compensation de type mécanique. Dans ce cas, il est prévu, vers chaque extrémité de la poutre 6, des leviers de renvoi en équerre 16 montés à pivotement sur cette poutre autour d'axes normalement verticaux 17. Un bras de chaque levier est attaqué par une barre 18, qui est reliée à ce levier 16 par une extrémité au moyen d'une articulation 19, tandis que l'autre extrémité de la barre 18 est reliée de façon articulée en 20 au fuseau correspondant 1, 2. Les autres bras des deux leviers de renvoi 16 sont reliés entre eux par un palonnier 21.
Le mode d'action de ce système de compensation mécanique se comprend aisément. Dans ce cas encore, lors du débattement dans un sens d'un fuseau dans le plan vertical, il se produit un pivotement du levier 16 correspondant autour de son axe 17, et ce déplacement est transmis par le palonnier 21 à l'autre levier 16, et par l'autre barre 18 à l'autre fuseau, qui ainsi subit un débattement de même amplitude et de sens opposé.
Dans ce cas encore, on peut combiner au palonnier 21 par exemple un dispositif de réglage de longueur asservi à un gyroscope, de façon à faire varier la longueur de ce palonnier et ainsi les positions relatives des fuseaux par rapport à la poutre 6, afin de maintenir le plan longitudinal médian de cette poutre dans une position verticale.
Le catamaran suivant l'invention comprend également un hybitacle qui forme son corps utile et qui est représenté schématiquement en 22 sur les dessins.
Suivant l'invention, cet habitacle est monté sur la poutre transversale 6 au milieu de la longueur de cette poutre, c'est-à-dire dans le plan longitudinal médian du bateau, au moyen d'un axe 23 orienté selon ce plan longitudinal médian du bateau et tourillonné dans des paliers convenables de l'habitacle et de la poutre. Cet axe est orienté perpendiculairement au plan axial médian de la poutre, c'est-à-dire qu'il occupe normalement une position horizontale.
Dans le cas du mode de réalisation représenté et comme visible en particulier sur la Fig. 4, il est prévu, entre un palier 24 prévu vers une extrémité de la poutre 6 et un palier 25 prévu sur l'habitacle, un vérin 26 qui est relié à un système de vanne (non représenté) asservi à un gyroscope, de manière à maintenir cet habitacle dans une position verticale quelle que soit l'inclinaison transversale de la poutre 6.
L'habitacle est disposé par rapport à la poutre 6 de telle sorte que son centre de gravité se trouve à l'aplomb de cette poutre.
On comprend ainsi, à la lecture de la description que précède, que l'on obtient un ensemble articulé dans lequel les fuseaux peuvent se débattre indépendamment suivant l'état de la mer, maintenus par les axes de grande longueur dans deux plans parallèles au plan longitudinal axial du bateau. Le système de compensation maintient la poutre supportant l'habitacle dans une position moyenne par rapport aux deux fuseaux et il n'y a que de très faibles efforts dans les liaisons. ,
Par ailleurs, la combinaison de moyens décrite permet de contrôler longitudinalement et transversalement la position de l'habitacle de telle sorte que, quels que soient les mouvements de la mer, cet habitacle demeure horizontal. Il en résulte ainsi un confort accru pour les occupants du bateau.
Du fait du montage utilisé, ce résultat est attient en outre avec une faible dépense d'énergie, puisque la position du centre de gravité de l'habitacle est à l'aplomb de la poutre transversale et du fait du montage articulé de l'habitacle au centre de la poutre, également à l'aplomb de son centre de gravité, pour la stabilisation transversale.
L'utilisation de fuseaux de grande longueur libres de leurs positions relatives permet également un meilleur chevauchement des vagues, donc une meilleure tenue en mer, propriété qui vient s'ajouter à la bonne tenue générale en soi déjà connue des bateaux du type catamaran. Il convient encore d'ajouter que, pour une puissance donnée, la vitesse d'un bateau de ce type est accrue puisqu'elle dépend, pour un même tonnage et pour une même puissance, de la longueur et de la finesse de la coque, qui est formée dans le cas présent par deux fuseaux longs et effilés.
Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention telle que définie par les revendications.

Claims

1. Catamaran comportant deux flotteurs (1, 2) allongés, reliés entre eux par une seule poutre (6) portant un habitacle (22), la poutre (6) étant reliée directement à chaque flotteur vers son extrémité par une articulation transversale, orientée perpendiculairement à l'axe longitudinal des flotteurs, et ne permettant pas un coulissement de chaque flotteur selon l'axe de la poutre, dans lequel des moyens tels que le débattement d'un des flotteurs provoque un clébattement égal et de sens opposé de l'autre flotteur, sont prévus entre la poutre (6) et chaque flotteur (1, 2), articulés d'une part sur la poutre (6) ellemême et d'autre part sur le corps de chaque flotteur (1, 2), afin de maintenir le plan axial et normalement vertical de symétrie de la poutre (6) dans une position moyenne par rapport aux flotteurs (1, 2).

2. Catamaran suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens sont de type hydraulique et comprennent chaque fois au moins un vérin (9) interposé entre une extrémité de la poutre (6) et le flotteur (1, 2) conjugué à cette extrémité, les deux vérins ou jeux de vérins prévus aux deux extrémités communiquant entre eux pour maintenir le plan axial et normalement vertical de symétrie de la poutre dans une position moyenne par rapport aux flotteurs.

3. Catamaran suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre la poutre (6) et les flotteurs (1, 2), des vérins à double effet (9), les chambres correspondantes des vérins prévus aux deux extrémités de la poutre étant reliées ensemble (12,13).

4. Catamaran suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens sont de type mécanique et en ce qu'il est prévu, entre chacune des deux extrémités de la poutre (6) et le flotteur correspondant (1, 2), un ou plusieurs leviers (18), les extrémités de ces leviers attaquant la poutre étant reliées entre elles, notamment par un palonnier (21), de manière à réaliser la compensation requise pour le maintien du plan axial et normalement vertical de symétrie de la poutre dans une position moyenne.

5. Catamaran suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens prévus entre la poutre (6) et les flotteurs (1, 2) sont asservis à un gyroscope, afin de maintenir le plan axial médian de la poutre dans une position verticale.

6. Catamaran suivant l'ensemble des revendications 3 et 5, caractérisé en ce qu'il est prévu une vanne et une source de liquide reliés aux chambres des vérins (9), cette vanne étant asservie à un gyroscope.

7. Catamaran suivant l'ensemble des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'un dispositif de réglage de longueur asservi à un gyroscope est prévu dans la liaison entre les leviers (18) disposés vers chaque extrémité de la poutre.

8. Catamaran suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'habitacle (22) est monté de façon articulée sur la poutre de liaison (6), en son milieu, autour d'un axe horizontal (23) orienté dans le plan axial du bateau, des moyens de commande de position étant prévus entre cet habitacle et la poutre.

9. Catamaran suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ces moyens de commande de position sont constitués par un ou plusieurs vérins (26) asservis à un gyroscope afin de maintenir l'habitacle (22) dans une position verticale.

10. Catamaran suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la position de l'habitacle (22) par rapport à la poutre (6) est telle que le centre de gravité de cet habitacle se trouve au moins sensiblement à l'aplomb de la poutre.

11. Catamaran suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les flotteurs sont des fuseaux effilés de grande longueur (1, 2) munis vers leur extrémité arrière d'une hélice (4) et d'un gouvernail (5).