EP0050176A1 - Dispositif permettant d'augmenter le rayon d'action d'un navire rapide - Google Patents

Dispositif permettant d'augmenter le rayon d'action d'un navire rapide Download PDF

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EP0050176A1
EP0050176A1 EP80401498A EP80401498A EP0050176A1 EP 0050176 A1 EP0050176 A1 EP 0050176A1 EP 80401498 A EP80401498 A EP 80401498A EP 80401498 A EP80401498 A EP 80401498A EP 0050176 A1 EP0050176 A1 EP 0050176A1
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hull
transom
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ship
fins
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Michel Ebersolt
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    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
    • B63B39/061—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water by using trimflaps, i.e. flaps mounted on the rear of a boat, e.g. speed boat

Definitions

  • the hull of a fast vessel, monohull or multihull is characterized by the fact that the area of the hull cross sections, submerged at rest varies in small proportions from the middle to the rear.
  • the rear of the vessel called array has a width at the waterline comparable to the maximum width, similarly the draft at the rear can be close to the maximum draft.
  • the water lines are almost parallel to each other or slightly closed, they end up on the submerged part of the painting.
  • the rear volumes must be large and the bottom must be as flat as possible so as to collect the lift and Archimedes' thrust necessary to counteract the nose-up effects of the game. before.
  • the high speed domain requires much more installed power than the shapes described above.
  • the width of the transom prevents the water streams from closing properly behind the transom, which creates a loss of power materialized by disorderly turbulence in this area.
  • the invention therefore relates to a device making it possible to reduce the power necessary for advancing at low speeds of a ship whose hull is intended to allow hydroplaning at high speed, said hull having in its rear part a narrowed shape. compared to the theoretically desirable shape for hydroplaning, without modification of the transom.
  • This device consists of at least one lift flap which is arranged in the vicinity of the transom, and which has an elongated structure extending substantially perpendicular to the longitudinal plane of symmetry of the ship.
  • this at least one flap consists of two fins, which are arranged on each side of the rear part of the shell, and which are retractable.
  • lateral housings are provided in the walls of the hull to allow the retraction of the ailerons by rotation about an axis parallel to the longitudinal plane of symmetry, printed by a jack.
  • this at least one flap is constituted by a single fin located below and behind the rear panel, orientable and retractable by means of a jack and an axis.
  • this at least one flap comprises two flaps articulated around axes located at the intersection of the bottom of the hull and the transom, and moved by jacks allowing their orientation and their retraction.
  • the fins are orientable around transverse axes substantially perpendicular to the longitudinal plane of symmetry of the ship.
  • the device in accordance with the invention, comprises a hull derived from that of a fast vessel fitted with aft fins. This transformation is carried out by cutting off symmetrical lateral volumes with respect to the vertical plane of symmetry P (and from the line of the centers). The cross section of these volumes, zero near the mid-length, increases continuously to the rear. The section of these volumes is defined by the fact that the trace of the walls of the transformed hull is substantially parallel to the trace of the walls of the initial hull.
  • the forward component of the hydrostatic thrust is used; it also benefits from a decrease in wet area.
  • the effect of lift of the bottom which remains, is retained, and one can still benefit from the component of the hydrostatic pressure of the water on the forward walls.
  • fins that are as active as the surfaces and volumes removed. A lower wetted surface is also obtained. These fins can be retractable so as not to brake the slow-moving ship and swiveling at fast speeds to adjust the nose-up as best as possible.
  • FIG. 1 the volume of the hull 1 is shown at its floatation at rest 2. From a vertical transverse plane 3 located in the vicinity of the middle, the width of the hull is gradually reduced until the transom 4, reducing the hull volume of the two lateral tabs 5. The new wall 6 is parallel to the old one 7. The lateral portions 8 of the bottom are removed, the central portion 9 remaining.

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Abstract

Dispositif permettant de faire fonctionner une carène de navire rapide à allure lente ou demi-lente, en diminuant la puissance nécessaire à sa propulsion auxdites allures. Il comporte une coque de navire rapide de formes hydroplanantes, dont la largeur de la portion arrière a été diminuée progressivement du milieu 3 à l'arrière 4, sans modification de la partie restante du fond 9, la coque recevant des ailerons 10 de préférence orientables et escamotables. L'invention peut être utilisée chaque fois que l'on veut obtenir un navire qui fonctionne avec le minimum de puissance, aussi bien aux allures rapides qu'aux allures lentes.

Description

  • La carène d'un navire rapide, monocoque ou multicoque, est caractérisée par le fait que l'aire des sections transversales de coque, immergée au repos varie dans des proportions faibles du milieu à l'arrière. De la sorte, l'arrière du navire appelé tableau présente une largeur à la flottaison comparable à la largeur maxima, de même le tirant deau à l'arrière peut être voisin du tirant d'eau maximum. De la sorte, les lignes d'eau sont quasiment parallèles entre elles ou faiblement refermées, elles aboutissent sur la partie immergée du tableau.
  • Cette disposition est obligatoire, car, pour un navire rapide, la partie avant subit du fait de sa rencontre avec l'eau une forte portance qui fait cabrer l'ensemble du navire et induit, du fait de ce cabrage, une résistance inadmissible.
  • Pour ramener le navire à des angles de cabrage acceptables, il faut que les volumes arrières soient importants et que le fond soit le plus plat possible de manière à recueillir la portance et la poussée d'Archimède nécessaires à contrecarrer les effets de cabrage de la partie avant.
  • Pour un navire lent au contraire, l'effet de portance de l'étrave est négligeable, et la carène peut alors se refermer progressivement vers l'arrière pour permettre aux filets d'eau de suivre la carène.
  • Pour un tel navire, le domaine des grandes vitesses nécessite beaucoup plus de puissance installée que les formes décrites ci-dessus.
  • Lorsque le navire rapide doit fonctionner à allure lente, la largeur du tableau arrière empêche les filets d'eau de se refermer convenablement en arrière du tableau, ce qui crée une déperdition de puissance matérialisée par des turbulences désordonnées dans cette zone. On comprend que pour couvrir une distance imposée à vitesse lente, il faille plus de combustible que pour un navire dessiné directement pour des allures lentes.
  • Dans ces conditions, un navire devant se rendre rapidement d'un point de stationnement sur une zone d'opération, puis assurer une mission de surveillance à allure lente pendant une période longue nécessitera plus de réserve de combustible donc une taille plus grande, etc ... Il en sera de même du navire qui doit se rendre à allure lente ou moyenne de son port à une zone d'opération où il devra être capable d'atteindre sa vitesse maxima.
  • L'invention est donc relative à un dispositif permettant de diminuer la puissance nécessaire à l'avancement aux basses vitesses d'un navire dont la coque est destinée à permettre l'hydroplanage à grande vitesse, ladite coque présentant dans sa partie arrière une forme rétrécie par rapport à la forme théoriquement souhaitable pour l'hydroplanage, sans modification du tableau arrière.
  • Ce dispositif est constitué par au moins un volet de sustentation qui est disposé au voisinage du tableau arrière, et qui présente une structure allongée s'étendant de façon sensiblement perpendiculaire au plan longitudinal de symétrie du navire.
  • Selon un premier mode de réalisation, cet au moins un volet se compose de deux ailerons, qui sont disposés sur chaque côté de la partie arrière de la coque, et qui sont escamotables.
  • A cet effet, de manière préférée, des logements latéraux sont prévus dans les murailles de la coque pour permettre l'escamotage des ailerons par une rotation autour d'un axe parallèle au plan longitudinal de symétrie, imprimée par un vérin.
  • Selon un deuxième mode de réalisation, cet au moins un volet est constitué par un aileron unique situé en dessous et en arrière du tableau arrière, orientable et rétractable grâce à un vérin et à un axe.
  • Enfin, selon un autre mode de réalisation, cet au moins un volet comprend deux volets articulés autour d'axes situés à l'intersection du fond de la coque et du tableau arrière, et mûs par des vérins permettant leur orientation et leur escamotage.
  • Selon ces deux derniers modes de réalisation, les ailerons sont orientables autour d'axes transversaux sensiblement perpendiculaires au plan longitudinal de symétrie du navire.
  • L'invention sera mieux comprise et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description de réalisations donnée ci-dessous à titre d'exemple.
  • Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • - la figure 1 représente la coque dérivée de la coque théorique adaptée aux grandes vitesses ;
    • - la figure 2 représente une première disposition des ailerons, et le mode de retrait de ceux-ci ;
    • - la figure 3 représente une variante de la disposition des ailerons ;
    • - la figure 4 représente une autre variante de la disposition des ailerons.
  • Le dispositif, conforme à l'invention, comporte une coque dérivée de celle d'un navire rapide équipé d'ailerons sur l'arrière. Cette transformation s'effectue en retranchant des volumes latéraux symétriques par rapport au plan vertical de symétrie P (et de la ligne des centres). La section transversale de ces volumes,nulle au voisinage de la mi-longueur, augmente de manière continue jusqu'à l'arrière. La section de ces volumes est définie par le fait que la trace des murailles de la coque transformée est sensiblement parallèle à la trace des murailles de la coque initiale. De ce fait, lorsque le navire avance à vitesse lente, on bénéficie de la composante vers l'avant de la poussée hydrostatique ; on profite en plus d'une diminution de surface mouillée. Quand le navire fonctionne à allure rapide, on conserve l'effet de portance du fond, qui subsiste, et on peut encore bénéficier de la composante de la pression hydrostatique de l'eau sur les murailles vers l'avant.
  • On compense la perte de poussée d'Archimède et de portance du fond provoqués par cette transformation, par des ailerons qui sont aussi actifs que les surfaces et volumes supprimés. On obtient aussi une surface mouillée inférieure. Ces ailerons peuvent être escamotables pour ne pas freiner le navire aux allures lentes et orientables aux allures rapides pour ajuster au mieux le cabrage.
  • Sur la figure 1, le volume de la coque 1 est figuré à sa flottaison au repos 2. A partir d'un plan transversal vertical 3 situé au voisinage du milieu, la largeur de la coque est diminuée progressivement jusqu'au tableau arrière 4, diminuant le volume de coque des deux onglets latéraux 5. La nouvelle muraille 6 est parallèle à l'ancienne 7. Les portions latérales 8 du fond sont supprimées, la portion centrale 9 subsistant.
    • La figure 2 représente une coupe suivant un plan transversal légèrement en avant du tableau arrière, vue de l'arrière vers l'avant. Les deux ailerons 10, dont les bords de fuite 11 sont figurés, sont articulés autour d'axcshorizontaux longitudinaux 12. Ils peuvent être relevés par des vérins 13, oscillant autour d'axes 14 parallèles aux axes 12. Ces vérins permettent de replacer les ailerons dans des logements 15 et d'effacer les ailerons 10 à l'intérieur de la muraille 6 de la coque.
    • La figure 3 représente une réalisation constituée par un aileron unique 16. L'aileron est implanté légèrement en arrière du tableau arrière 4. Cette figure représente une coupe contenue dans le plan de symétrie longitudinal P du navire. L'aileron 16 pivote autour d'un axe transversal horizontal 18. Le réglage de l'incidence et l'escamotage sont réalisés par le vérin 19.
    • La figure 4 représente un mode de réalisation au moyen de deux volets 20 montés pivotants le long des bords inférieurs 21 du tableau arrière 4. Ces deux volets 20 sont mûs par des vérins 22, qui permettent de les escamoter et de régler leur incidence.
    • Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé dans tous les cas où il faut concilier deux impératifs dans le programme d'un navire : l'obtention d'un fonctionnement satisfaisant, à la fois
      • - aux grandes vitesses, et,
      • - aux faibles vitesses.
    • Le gain de puissance propulsive à vitesse faible permet de couvrir un plus grand rayon d'action avec moins de combustible embarqué.
    • Ce dispositif peut s'utiliser sur tous les navires rapides devant assurer dans leur mission une période à allure moyenne, lente ou ralentie.
    • Il s'applique particulièrement aux vedettes de surveillance, militaires ou civiles, aux vedettes de douanes, de police et de surveillance de pêche.
    • L'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient leur être apportées sans sortir de leur cadre, ni de leur esprit.

Claims (5)

1. Dispositif permettant de diminuer la puissance nécessaire à l'avancement aux basses vitesses d'un navire dont la coque est destinée à permettre le planage à grande vitesse, ladite coque présentant dans sa partie arrière une forme légèrement rétrécie par rapport à la forme théoriquement souhaitable pour le planage, sans modification du tableau arrière, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins un volet de sustentation (10) qui est disposé au voisinage du tableau arrière, et qui présente une structure allongée s'étendant de façon sensiblement perpendiculaire au plan longitudinal de symétrie (P) du navire.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet au moins un volet se compose de deux ailerons (10), qui sont disposés sur chaque côté de la partie arrière de la coque et qui sont escamotables.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que des logements latéraux (15) sont prévus dans les murailles de la coque (9) pour permettre l'escamotage des ailerons (10) par une rotation autour d'un axe (12), parallèle au plan longitudinal de symétrie, imprimée par un vérin (13).
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet au moins un volet est constitué par un aileron unique (16) situé en dessous et en arrière du tableau arrière (4), orientable et rétractable grâce à un vérin (19) et à un axe (18).
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet au moins un volet comprend deux volets (20) articulés autour d'axes (21) situés à l'intersection du fond de la coque (9) et du tableau arrière (4), et mûs par des vérins (22) permettant leur orientation et leur escamotage.
EP80401498A 1980-10-22 1980-10-22 Dispositif permettant d'augmenter le rayon d'action d'un navire rapide Withdrawn EP0050176A1 (fr)

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