EP0071763A1 - Coque de bateau à surface portante réglable - Google Patents

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EP0071763A1
EP0071763A1 EP82105999A EP82105999A EP0071763A1 EP 0071763 A1 EP0071763 A1 EP 0071763A1 EP 82105999 A EP82105999 A EP 82105999A EP 82105999 A EP82105999 A EP 82105999A EP 0071763 A1 EP0071763 A1 EP 0071763A1
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boat
pivoting
pivoting part
boat according
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Franck Guigan
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • 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
    • 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
    • B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/18—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type
    • B63B1/22—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type with adjustable planing surfaces

Definitions

  • the present invention relates to a high performance boat.
  • Performance is understood to mean the maximum speed of a boat (especially for sailing boats) or the ratio of the boat's speed to the energy supplied for its advancement (in particular for motor boats).
  • This device has the disadvantage of having to be adjusted by hand and does not allow permanent adjustment of the position of the flap as a function of the speed.
  • the object of the present invention is to produce a hull whose shape continuously adapts to the relative speed of the water and the boat.
  • the subject of the invention is a boat with high performance, at least a rear part of the hull of which is capable of pivoting towards up or down between a low position where the pivoting part of the hull is in line with the central part of the hull and a high position where the pivoting part is in line with the rear part of the hull , characterized in that said pivoting part is associated with means for returning to the high position.
  • the return means is obtained by the inherent elasticity of said pivoting part.
  • the pivoting part is then made of a plate of flexible and elastic material.
  • the plate may include at least one recess projecting from the side opposite to the hull and ensuring the flow of water between the plate and the hull.
  • the return means is produced by the buoyancy of said pivoting part.
  • the pivoting part is associated with an elastic return means towards the bottom.
  • the pivoting part is associated with a means of communication with the atmosphere.
  • the means is a chimney made in the hull of the boat.
  • the means is a groove made in the hull of the boat.
  • the buoyancy volume is greater than one third of the volume between the pivoting hull part in the high position and the buoyancy plane of the boat.
  • FIGS. 1A and 1B show, seen from below in perspective, a hull 1 of a boat according to the invention.
  • a portion 10 of the shell is pivotable between a high position (fig. 1 ⁇ ) for low speeds, and a low position (figure 1B) for high speeds.
  • the reference 11 designates the pivot axis, produced in practice in the configuration of the figure by two joints 11A and 11B.
  • the pivoting part is associated with a means for returning to the high position.
  • the return means is the inherent elasticity of the pivoting shell portion, which is made of a plate 2 made of elastomeric material such as rubber or plastic, such as polyterephthalate d 'ethylene glycol, or more generally in flexible and elastic material.
  • a chimney 3, formed through the hull, makes it possible to communicate with the atmosphere the volume between the plate and the portion of the hull which is opposite.
  • the plate is fixed to the hull preferably by gluing.
  • the plate comprises at least one step 30 which ensures the flow of the water comprised in the volume located between the plate and the shell, as well as that contained in the chimney 3.
  • Figures 3A and 3B explain the operation of the device. At speeds below the critical speed, ( Figure 2A), the plate remains pressed against the hull under the action of its own elasticity.
  • FIGS 4A and 4B show an alternative embodiment of the invention.
  • the pivoting shell portion is here referenced 21 and rotates around a hinge 22.
  • the dashed line delimits the pivoting shell portion which has the general shape of a gutter portion.
  • the return means here is the buoyancy of the hull portion, obtained by fixing above this portion a block 24 of material lighter than water, such as plastic foam or rubber.
  • Operation at high speeds is further improved by providing the pivoting portion with a return means, such as an elastic cable 25 stretched between a fixed point 26 of the shell and a point 27 linked to the pivoting portion.
  • a return means such as an elastic cable 25 stretched between a fixed point 26 of the shell and a point 27 linked to the pivoting portion.
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment in which the pivoting part comprises two halves 31A, 31B, symmetrical with respect to the plane of symmetry of the boat and articulated around axes 32A and 32B.
  • the pivot axes can be horizontal as shown in Figure 6, or oblique as in Figure 7.
  • the pivot axis or axes can be in the plane of the flat bottom of the boat.
  • the communication between the atmospheric air and the volume located between the hull and the flap is an important element of the invention, since it conditions the elimination or at least a strong reduction of the depression at the rear of the boat.
  • This communication can be improved, as shown in FIG. 9, by practicing on the surface of the hull 50 of the boat, at least one groove 51 in communication with the atmosphere by the chimney 53.
  • the mobile part has been referenced 52 in this figure.
  • this groove can extend along the hull to a point located in the open air.
  • a buoyancy volume is preferably chosen which is greater than a third of the volume comprised between the pivoting part of the hull in the high position and the waterline of the boat.
  • FIGS. 10A and 10B show, respectively in the high position and in the low position, an alternative embodiment in which the pivoting shell element is produced by a mass 40 of deformable plastic material, which deforms under the combined action of its own elasticity and Archimedes' forces.
  • This mass is preferably bonded to the boat by a portion 41.

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Abstract

L'invention concerne un bateau aux performances élevées dont au moins une partie (21) arrière de la coque (1) est susceptible de pivoter vers le haut ou vers le bas entre une position basse où la partie pivotante de la coque se situe dans le prolongement de la partie centrale de la coque et une position haute où la partie pivotante est dans le prolongement de la partie plus en arrière de la coque, caractérisé en ce que ladite partie pivotante (21) est associée à moyen (24) de rappel vers la position haute.

Description

  • La présente invention concerne un bateau aux performances élevées. Par performances, on entend la vitesse maximale d'un bateau (notamment pour les bateaux à voiles) ou le rapport de la vitesse du bateau à l'énergie fournie pour son avancement (en particulier pour les bateaux à moteur).
  • On sait qu'il existe, pour les bateaux, une vitesse critique, dépendant principalement de la longueur du bateau, qui ne peut être dépassée que moyennant un très fort accroissement d'énergie propulsive. Aux faibles vitesses, une partie de l'énergie cinétique, communiquée à l'eau à l'avant du bateau, est récupérée à l'arrière. A mesure que la vitesse du bateau augmente, la vague qui se forme à l'arrière du bateau recule et engendre une dépression, génératrice d'une aspiration du bateau vers l'arrière qui tend à limiter sa vitesse.
  • On a proposé, notamment dans le brevet américain 3.938.458, de pallier ces inconvénients en disposant, à l'arrière du bateau, un volet mobile articulé à la coque et dont le rôle est de régulariser le mouvement des filets d'eau à l'arrière du bateau.
  • Ce dispositif a l'inconvénient de devoir être réglé à la main et ne permet pas d'ajuster, en permanence, la position du volet en fonction de la vitesse.
  • En effet, en raison des vagues, la vitesse relative de l'eau et de la coque du bateau est constamment variable. Pour cette raison, on ne peut en pratique utiliser le volet précité que pour un bateau fonctionnant alternativement à la voile et au moteur.
  • On choisit alors une position haute du volet pour les faibles vitesses du bateau (marche à la voile) et une position basse pour les grandes vitesses (marche en moteur).
  • Le but de la présente invention est de réaliser une coque dont la forme s'adapte en permanence à la vitesse relative de l'eau et du bateau.
  • L'invention a pour objet un bateau aux performances élevées dont au moins une partie arrière de la coque est susceptible de pivoter vers le haut ou vers le bas entre une position basse où la partie pivotante de la coque se situe dans la prolongement de la partie centrale de la coque et une position haute où la partie pivotante est dans le prolongement de la partie plus en arrière de la coque, caractérisé en ce que ladite partie pivotante est associée à moyen de rappel vers la position haute.
  • Dans un mode particulier de réalisation, le moyen de rappel est obtenu par l'élasticité propre de ladite partie pivotante.
  • La partie pivotante est alors réalisée en une plaque de matériau souple et élastique.
  • La plaque peut comporter au moins un décrochement faisant saillie du côté opposé à la coque et assurant l'écoulement de l'eau comprise entre la plaque et la coque.
  • En variante, le moyen de rappel est réalisé par la flottabilité de ladite partie pivotante.
  • Dans ce cas, la partie pivotante est associée à un moyen de rappel élastique vers le bas.
  • Avantageusement, la partie pivotante est associée à un moyen de mise en communication avec l'atmosphère. Dans un mode particulier de réalisation le moyen est une cheminée pratiquée dans la coque du bateau. En variante le moyen est une gorge pratiquée dans la coque du bateau.
  • Dans le cas où le moyen de rappel est la flottabilité, il est avantageux que le volume de flottabilité soit supérieur au tiers du volume compris entre la partie pivotante de coque en position haute et le plan de flottaison du bateau.
  • L'invention sera bien comprise par la description donnée ci-après de divers modes de réalisation de l'invention, en référence au dessin annexé dans lequel :
    • - les figures 1A et 1B représentent en perspective et vue par en dessous une coque de bateau illustrant le principe de la présente invention,
    • - la figure 2 représente, en perspective un bateau selon un premier mode de réalisation de l'invention,
    • - les figures 3A et 3B représentent, en élévation, le bateau de la figure 2, respectivement au-dessous et au-dessus de la vitesse limite classique,
    • - les figures 4A et 4B représentent en élévation en coupe une partie d'un bateau selon un autre mode de réalisation dans deux positions de fonctionnement,
    • - les figures 5 à 8 sont des schémas illustrant plusieurs variantes de réalisation de l'axe de pivotement de la portion de coque pivotante,
    • - la figure 9 illustre un mode de mise en communication avec l'atmosphère du volume situé au-dessus de la partie de coque pivotante,
    • - les figures 10A et 10B représentent en coupe une fraction de bateau selon une autre variante de réalisation.
  • Les figures 1A et 1B montrent, vue par en dessous en perspective une coque 1 d'un bateau selon l'invention.
  • Une portion 10 de la coque est pivotante entre une position haute (fig.1å) pour les faibles vitesses, est une position basse (figure 1B) pour les vitesses élevées. La référence 11 désigne l'axe de pivotement, réalisé en pratique dans la configuration de la figure par deux articulations 11A et 11B.
  • Selon l'invention, la partie pivotante est associée à un moyen de rappel vers la position haute. Dans un premier mode de réalisation illustré dans la figure 2, le moyen de rappel est l'élasticité propre de la portion de coque pivotante, qui est réalisée en une plaque 2 en matériau élastomère tel que caoutchouc ou plastique, tel que polytéré- phtalate d'éthylène-glycol, ou plus généralement en matériau souple et élastique.
  • Une cheminée 3, pratiquée à travers la coque, permet de faire communiquer avec l'atmosphère le volume compris entre la plaque et la portion de coque qui est en vis-à-vis.
  • La plaque est fixée sur la carène de préférence par collage.
  • Avantageusement, la plaque comprend au moins un décrochement 30 qui assure l'écoulement de l'eau comprise dans le volume situé entre la plaque et la coque, ainsi que celle contenue dans la cheminée 3.
  • Les figures 3A et 3B permettent d'expliquer le fonctionnement du dispositif. Aux vitesses inférieures à la vitesse critique, (figure 2A), la plaque reste plaquée à la carène sous l'action de sa propre élasticité.
  • Au voisinage de la vitesse critique, (figure 2B) la plaque s'écarte de la coque. Elle permet aux filets d'eau de se décoller de la carène. La cheminée 3 qui autorise une arrivée d'air au niveau de la plaque diminue les phénomènes de dépression. Il en résulte une possibilité d'accroissement de la vitesse du bateau.
  • Les figures 4A et 4B montrent une variante de réalisation de l'invention.
  • La portion de coque pivotante est ici référencée 21 et tourne autour d'une articulation 22. La ligne en tiretés délimite la portion de coque pivotante qui présente la forme générale d'une portion de gouttière.
  • Le moyen de rappel est ici la flottabilité de la portion de coque, obtenu en fixant au-dessus de cette portion un bloc 24 en matériau plus léger que l'eau, tel qu'une mousse de plastique ou un caoutchouc.
  • Lorsque le bateau est à l'arrêt, ou à une vitesse inférieure à la vitesse limite, (figure 4A), la portion de coque pivotante est en position haute, sous l'action de la poussée d'Archimède.
  • A la vitesse limite et au delà, (figure 4B) la partie pivotante s'écarte de la coque tout en continuant à lui transmettre une partie de la pression de l'eau.
  • On améliore encore le fonctionnement aux fortes vitesses en munissant la portion pivotante d'un moyen de rappel, tel qu'un câble élastique 25 tendu entre un point fixe 26 de la coque et un point 27 lié à la portion pivotante.
  • La figure 5 montre une variante de réalisation dans laquelle la partie pivotante comporte deux moitiés 31A, 31B, symétriques par rapport au plan de symétrie du bateau et articulées autour d'axes 32A et 32B. Les axes de pivotement peuvent être horizontaux comme le montre la figure 6, ou obliques comme dans la figure 7.
  • Si le bateau est à fond plat, comme dans la figure 8, l'axe ou les axes de pivotement peuvent être dans le plan du fond plat du bateau.
  • La communication entre l'air atmosphérique et le volume situé entre la coque et la bavette est un élément important de l'invention, puisqu'elle conditionne la suppression ou au moins une forte diminution de la dépression à l'arrière du bateau.
  • Cette communication peut être améliorée, comme le montre la figure 9, en pratiquant à la surface de la coque 50 du bateau, au moins une gorge 51 en communication avec l'atmosphère par la cheminée 53. La partie mobile a été référencée 52 dans cette figure. En variante non représentée, cette gorge peut se prolonger le long de la coque jusqu'en un point situé à l'air libre.
  • Dans le cas où la partie pivotante est à flotteur, (figures 4A, 4B), on choisit préférentiellement un volume de flottabilité supérieur au tiers du volume compris entre la partie pivotante de la coque en position haute et le plan de flottaison du bateau.
  • Les figures 10A et 10B représentent, respectivement en position haute et en position basse une variante de réalisation dans laquelle l'élément de coque pivotante est réalisée par une masse 40 en matériau plastique déformable, qui se déforme sous l'action combinée de sa propre élasticité et des forces d'Archimède.
  • Cette masse est préférentiellement collée au bateau par une portion 41.
  • On notera que dans tous les modes de réalisation décrits de l'invention, il y a une constante adaptation de l'enfoncement de la partie pivotante de la coque et de la vitesse de celui-ci, ce qui assure une optimisation des conditions de marche du bateau. On notera que la partie pivotante peut, en position basse descendre sans inconvénient au delà de l'alignement avec la partie centrale.

Claims (10)

1/ Bateau aux performances élevées dont au moins une partie (21) arrière de la coque (1) est susceptible de pivoter vers le haut ou vers le bas entre une position basse où la partie pivotante de la coque se situe dans la prolongement de la partie centrale de la coque et une position haute où la partie pivotante est dans le prolongement de la partie plus en arrière de la coque, caractérisé en ce que ladite partie pivotante (21) est associée à moyen (24) de rappel vers la position haute.
2/ Bateau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de rappel est obtenu par l'élasticité propre de ladite partie pivotante (21).
3/ Bateau selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie pivotante est une plaque (2) en matériau souple et élastique.
4/ Bateau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de rappel est réalisé par la flottabilité de ladite partie pivotante (21).
5/ Bateau selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie pivotante est munie d'un flotteur (24).
6/ Bateau selon la .revendication 4, caractérisé en ce que la partie pivotante est associée à un moyen (25) de rappel élastique vers le bas. 7/ Bateau selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie pivotante est associée à un moyen (3) de mise en communication avec l'atmosphère.
8/ Bateau selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen est une cheminée (3) pratiquée dans la coque du bateau.
9/ Bateau selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen est une gorge (51) pratiquée dans la coque du bateau et communiquant avec l'atmosphère.
10/ Bateau selon la revendication 4, caractérisé en ce que le volume (24) de flottabilité est supérieur au tiers du volume compris entre la partie pivotante de coque en position haute et le plan de flottaison du bateau.
11/ Bateau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie pivotante (21) comporte au moins un décrochement (30) faisant saillie du côté opposé à la coque et assurant l'écoulement de l'eau comprise au-dessus de la partie pivotante de la coque.
EP82105999A 1981-07-20 1982-07-06 Coque de bateau à surface portante réglable Withdrawn EP0071763A1 (fr)

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