EP0059195A1 - Navire a moteur a deux coques - Google Patents

Navire a moteur a deux coques

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EP0059195A1
EP0059195A1 EP81902378A EP81902378A EP0059195A1 EP 0059195 A1 EP0059195 A1 EP 0059195A1 EP 81902378 A EP81902378 A EP 81902378A EP 81902378 A EP81902378 A EP 81902378A EP 0059195 A1 EP0059195 A1 EP 0059195A1
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EP
European Patent Office
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hulls
ship
water
propellers
hull
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP81902378A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Paul Charbonnier
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ATELIERS ET CHANTIERS de la MANCHE
Original Assignee
ATELIERS ET CHANTIERS de la MANCHE
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Filing date
Publication date
Application filed by ATELIERS ET CHANTIERS de la MANCHE filed Critical ATELIERS ET CHANTIERS de la MANCHE
Publication of EP0059195A1 publication Critical patent/EP0059195A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/10—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls
    • B63B1/12—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected rigidly
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H2005/075—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers using non-azimuthing podded propulsor units, i.e. podded units without means for rotation about a vertical axis, e.g. rigidly connected to the hull
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/48—Steering or slowing-down by deflection of propeller slipstream otherwise than by rudder
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    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/08—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters

Definitions

  • the present invention relates to a motor vessel with two hulls, also called catamaran.
  • Ships of this type are well adapted to sea fishing. In addition to the power and speed gain they provide, and the comfort they bring with greater stability, the installation of a superstructure relatively wide between the two hulls facilitates fishing operations, allowing, for example, the implementation of two trawls.
  • ships of this kind have a significant hydrodynamic disadvantage that creates resistance to their advancement. Indeed, the two hulls are always more or less streamlined, so that, towards the front of the ship, the water entering between the hulls is subjected to a compression which has the effect of raising its relative level. Towards the rear, the water rising up a section that is widening is decompressed, with a tendency to decrease its relative level.
  • the present invention aims at producing a vessel with two hulls, in which the aforementioned hydrodynamic effect is suppressed or at least minimized.
  • the motor vessel with two hulls-or catamaran- comprises a superstructure fixed on these hulls and at least one thruster bearing on the water along a thrust axis and actuated by a motor.
  • the thruster is located between the hulls, in the forward half of the ship and, at least in a situation of walking in a straight line, has its thrust axis directed to drive the water in the space included between the two hulls.
  • the thruster acts as a circulator placed in a pipe. On the one hand, it sucks the water at its entrance between the hulls and fights the compression effect. On the other hand, by pushing this water backwards between the hulls, it helps to fill the depression caused by the exit of the water.
  • the ship comprises two thrusters fixed to the front of each hull, their thrust axes being converging towards the rear of the ship.
  • the thrusters collect the water to force its entry into the convergent formed by the front of the hulls and drive it backwards.
  • the thrust axes intersect substantially at the rear end of the shells.
  • the ship comprises at least one thruster attached to the superstructure in the region where the space between the hulls is the narrowest.
  • the shells are profiled so as to present between them, from the front, a first decreasing spacing, then increasing to their rear end, the transition zone forming a neck. This gives the space between the hulls the shape a venturi nozzle that optimizes the effect mentioned above.
  • the thrusters are orientable about a vertical axis.
  • this feature gives a great way to steer the ship.
  • Figure 1 is a plan view, partly in section, of a ship according to the invention, in a first embodiment
  • Figure 2 is a view along II-II of Figure 1;
  • Figure 3 is a view III-III of Figures 1 and 2;
  • Figure 4 is a plan view, partly in section, of a ship according to the invention, in a second embodiment
  • Figure 5 is a partial sectional view along V-V of Figure 4.
  • FIG. 6 is a block diagram of a planing wing propeller for a two-hull ship; .
  • FIG. 7 is a perspective view taken from the sea floor of a vessel equipped with a planing wing propeller;
  • Figure 8 is a diagram similar to Figure 6, but relating to a variant;
  • Figure 9 is a partial side elevational view of the left hull of a ship with two hulls, seen from the right hull;
  • Figure 10 is a rear view of the hull of Figure 9;
  • Figure 11 is a partial sectional view along the plane XI-XI of Figure 9;
  • Figure 12 is a view similar to Figure 9, but relating to a variant;
  • Figure 13 is a rear view of the hull of Figure 12;
  • Figure 14 is a side elevational view of a ship with two hulls, the hull on the right is not shown; and.
  • Figure 15 is a front view of the ship of Figure 14, in the course of a turn.
  • a catamaran 1 comprises two hulls 2 on which is fixed a super structure 3.
  • a motor 4 which, via a vertical shaft 5 and of a horizontal shaft 6, actuates a propeller 7, thanks to angle references of a known type.
  • the propellers 7 are located in the space between the two shells, in the vicinity of the latter, and their thrust axes 8 are arranged to converge at a point P located at the rear of the ship, in the plane of symmetry 9 of the latter.
  • the attachment of the propellers on the hulls is such that these propellers are adjustable around the horizontal shaft 6, transverse to the direction of advancement of the ship.
  • the propellers are also steerable in a horizontal plane to help steer the ship.
  • Rudder rudders 11 are installed behind the hulls 2.
  • the propellers 7 placed obliquely force the water to enter this passage along a preferential path.
  • the water driven by the propellers is sent throughout the rear space between the hulls. This results in a first advantage that this region, which otherwise would be in depression, is filled, and a second advantage of the fact that the propeller jets do not come to rub on the hulls.
  • the propulsion efficiency is thus improved by minimizing the friction of the water on the hulls and by regulating the flow of water between the hulls by suppressing the succession of compression and depression.
  • the suppression, or at least the attenuation, of these pressure phenomena reduces the lateral forces on the hulls and reduces the fatigue of the links. superstructure with hulls.

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Abstract

Navire a moteur a deux coques (2, 22) comprenant une superstructure (3) fixee sur ces coques (2, 22). Des moteurs (4) actionnent des helices (7) fixees a l'avant des coques (2, 22) dans l'espace situe entre ces coques (2, 22). Les axes de poussee (8, 29) des coques (2, 22) convergent vers l'arriere du navire. L'eau est aspiree dans le convergent forme entre les avants des coques (2, 22) et refoulee dans le divergent arriere.

Description

Navire à moteur à deux coques
La présente invention concerne un navire à moteur à deux coques, aussi appelé catamaran.
Les navires de ce type sont bien adaptés à la pêche en mer. En effet, outre le gain de puissance et de vitesse qu'ils permettent, et le confort qu'ils apportent par une plus grande stabilité, l'installation d'une superstructure relativement large entre les deux coques facilite les opérations de pêche, en permettant, par exemple, la mise en oeuvre de deux chaluts. Toutefois, les navires de ce genre présentent un inconvénient hydrodynamique notable qui crée une résistance à leur avancement. En effet, les deux coques sont toujours plus ou moins profilées en fuseau, de sorte que, vers l'avant du navire, l'eau entrant entre les coques se trouve soumise à une compression qui a pour effet de faire monter son niveau relatif. Vers l'arrière, l'eau remontant une section qui va s'élargissant se trouve décomprimée, avec une tendance à la baisse de son niveau relatif. Ce phénomène entraîne une certaine déperdition d'énergie qui nuit au rendement de propulsion ainsi qu'une fatigue des liaisons de la superstructure aux coques. Pour y remédier on est amené, surtout dans les catamarans à moteur, à écarter de manière importante les deux coques, ce qui présente d'autres inconvénients. La présente invention vise à réaliser un navire à deux coques, dans lequel l'effet hydrodynamique précité soit supprimé ou au moins minimisé.
Suivant l'invention, le navire à moteur à deux coques -ou catamaran- comprend une superstructure fixée sur ces coques et au moins un propulseur prenant appui sur l'eau suivant un axe de poussée et actionné par un moteur. Il est caractérisé en ce que le propulseur est situé entre les coques, dans la moitié avant du navire et, du moins en situation de marche en ligne droite, a son axe de poussée dirigé de manière à chasser l'eau dans l'espace compris entre les deux coques. Dans ces conditions, le propulseur agit comme un circulateur placé dans une tuyauterie. D'une part, il aspire l'eau à son entrée entre les coques et combat l'effet de compression. D'autre part, en refoulant cette eau vers l'arrière entre les coques, il contribue à combler la dépression causée par la sortie de l'eau.
Suivant une première forme de réalisation de 1'invention, le navire comprend deux propulseurs fixés à l'avant de chaque coque, leurs axes de poussée étant convergents vers l'arrière du navire.
Placés ainsi, les propulseurs collectent l'eau pour forcer son entrée dans le convergent formé par I'avant des coques et la chasser vers l'arrière.
Suivant une réalisation préférée, les axes de poussée se coupent sensiblement au niveau de l'extrémité arrière des coques.
Suivant une seconde forme de réalisation de l'invention, le navire comprend au moins un propulseur fixé à la superstructure dans la région où I'espace entre les coques est le plus étroit.
Quel que soit le profil exact des coques, elles présentent toujours une étrave effilée et une partie arrière également effilée dans une certaine mesure. L'espace compris entre elles présente donc approximativement une forme de tuyère suivie d'un divergent. L'emplacement prévu a pour effet une aspiration de l'eau entre les étraves, où sa compression tend ainsi à être diminuée, et son refoulement vers la partie arrière divergente, qui est normalement le siège d'une dépression. Dans une forme perfectionnée de cette réalisation, les coques sont profilées de manière à présenter entre elles, à partir de l'avant, un écartement d'abord décroissant, puis croissant jusqu'à leur extrémité arrière, la zone de transition formant un col. On donne ainsi à l'espace entre les coques la forme d'une tuyère-venturi qui optimise l'effet mentionné plus haut.
Suivant une réalisation avantageuse de I'invention, les propulseurs sont orientables autour d'un axe vertical.
Combinée avec l'emplacement des propulseurs à l'avant, cette caractéristique donne un excellent moyen de diriger le navire.
Pour régler l'assiette du navire, il est encore prévu de rendre les propulseurs orientables autour d'un axe horizontal perpendiculaire à la direction d'avancement. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:
. la figure 1 est une vue en plan, avec coupe partielle, d'un navire conforme à l'invention, dans une première forme de réalisation;
. la figure 2 est une vue suivant II-II de la figure 1;
. la figure 3 est une vue suivant III-III des figures 1 et 2;
. la figure 4 est une vue en plan, avec coupe partielle, d'un navire conforme à l'invention, dans une seconde forme de réalisation;
. la figure 5 est une vue en coupe partielle suivant V-V de la figure 4;
. la figure 6 est un schéma de principe d'un propulseur à aile planante pour un navire à deux coques; . la figure 7 est une vue en perpsective prise du fond de la mer, d'un navire équipé d'un propulseur à aile planante;
. la figure 8 est un schéma analogue à la figure 6, mais relatif à une variante; . la figure 9 est une vue partielle en élévation latérale de la coque gauche d'un navire à deux coques, vue de la coque droite;
. la figure 10 est une vue de derrière de la coque de la figure 9;
. la figure 11 est une vue partielle en coupe selon le plan XI-XI de la figure 9 ;
. la figure 12 est une vue analogue à la figure 9, mais concernant une variante; . la figure 13 est une vue de derrière de la coque de la figure 12;
. la figure 14 est une vue en élévation latérale d'un navire à deux coques, la coque de droite n'étant pas représentée; et . la figure 15 est une vue de face du navire de la figure 14, en cours de virage.
En référence aux figures 1 à 3, un catamaran 1 comprend deux coques 2 sur lesquelles est fixée une super structure 3. Dans l'extrémité avant de chaque coque est logé un moteur 4 qui, par l'intermédiaire d'un arbre vertical 5 et d'un arbre horizontal 6, actionne une hélice 7, grâce à des renvois d'angle d'un type connu.
Les hélices 7 sont situées dans l'espace compris entre les deux coques, au voisinage de ces dernières, et leurs axes de poussée 8 sont disposés de manière à converger en un point P situé au niveau de l'arrière du navire, dans le plan de symétrie 9 de ce dernier.
La fixation des hélices sur les coques est telle que ces hélices soient orientables autour de l'arbre hori zontal 6, transversal à la direction d'avancement du navire. Les hélices sont également orientables dans un plan horizontal pour contribuer à diriger le navire.
Des safrans de gouvernail 11 sont installés à l'arrière des coques 2. Quand le navire avance, l'eau a tendance à entrer difficilement dans le passage convergent ménagé entre les étraves des coques. Les hélices 7 placées obliquement obligent l'eau à entrer dans ce passage suivant un trajet préférentiel. L'eau chassée par les hélices est envoyée dans tout l'espace arrière situé entre les coques. Il en résulte un premier avantage que cette région, qui, sinon, serait en dépression, se trouve comblée, et un second avantage du fait que les jets d'hélice ne viennent pas frotter sur les coques.
On améliore ainsi le rendement de propulsion en minimisant le frottement de l'eau sur les coques et en régularisant le flux d'eau entre les coques par suppression de la succession de compression et de dépression. En outre, la suppression, ou au moins l'atténuation, de ces phénomènes de pression réduit les efforts latéraux sur les coques et diminue la fatigue des liaisons de la. superstructure aux coques.
Dans 1'exemple des figures 1 à 3 , la direction du notamment navire est assurée/par deux safrans de gouvernails 11 montés à l'arrière. Cette solution n'est pas toujours très efficace car elle consiste à faire déraper latéralement la partie arrière du navire, qui est la plus profondément immergée. Une première manière de remédier à cet inconvénient est de diriger le bateau en donnant des vitesses différentes aux propulseurs 7, le sens de rotation de l'un d'eux pouvant même être inversé.
Une seconde manière est mise en oeuvre dans la réalisation des figures 9 à 11, qui se rapproche de celle des figures 1 à 3, excepté que les propulseurs 7 sont à axe de poussée parallèle au plan vertical médian du navire et sont montés sensiblement plus en arrière qu'aux figures 1 à 3, à peu près au tiers avant de la longueur du navire. En outre, pour la direction du navire, chaque coque 2 porte sur sa face sensiblement verticale 2a
EP81902378A 1980-09-05 1981-08-21 Navire a moteur a deux coques Withdrawn EP0059195A1 (fr)

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FR8019191 1980-09-05

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Publication Number Publication Date
EP0059195A1 true EP0059195A1 (fr) 1982-09-08

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FR (1) FR2489778A2 (fr)
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OA (1) OA06891A (fr)
WO (1) WO1982000811A1 (fr)

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Inventor name: CHARBONNIER, JEAN-PAUL