EP3194258A2 - Navire de type prao, dont la coque principale porte une structure autoportante formant contrepoids - Google Patents

Navire de type prao, dont la coque principale porte une structure autoportante formant contrepoids

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EP3194258A2
EP3194258A2 EP15759837.6A EP15759837A EP3194258A2 EP 3194258 A2 EP3194258 A2 EP 3194258A2 EP 15759837 A EP15759837 A EP 15759837A EP 3194258 A2 EP3194258 A2 EP 3194258A2
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EP
European Patent Office
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main hull
self
float
supporting structure
ship according
Prior art date
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EP15759837.6A
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German (de)
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EP3194258B1 (fr
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Fabien BURIGNOT DE VARENNE
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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 
    • 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
    • B63B1/121—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected rigidly comprising two hulls
    • 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
    • B63B2001/102—Proas, or similar twin-hull vessels with one main hull and one smaller hull or floater, interconnected by one or more outrigger beams or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
    • B63B43/04—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability
    • B63B2043/042—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability using outboard booms supporting ballast, other than solid ballast or persons, e.g. carrying water-filled bags

Definitions

  • Prao-type vessel whose main hull carries a self-supporting structure forming a counterweight.
  • the invention relates to the field of ship design and manufacture. More specifically, the invention relates to multihull type vessels, and in particular prao type vessels, therefore having an asymmetric type configuration.
  • multihull boats of monohulls the multihulls comprising by definition several distinct hulls unlike monohull boats which include only one.
  • the boats are listed as follows:
  • prao asymmetric two-hull vessels
  • trimarans three-hulled vessels, generally having a main central hull and two lateral floats connected to the central hull by connecting arms, known under the name trimarans;
  • multihull boats have several drawbacks among which:
  • the multi-shell structure can be complex, and more stressed in stresses (dispersion of efforts and deformation);
  • the habitable space or more generally suitable for hulls is smaller than on an equivalent monohull.
  • prao have some specific advantages, including:
  • the prao-type vessels can advantageously be used in the context of a surveillance observation, control, intervention or assistance mission.
  • the invention aims to provide a prao-type ship whose stability performance is significantly improved compared to conventional prao to perform monitoring missions, control, intervention or assistance in all seas and in particular in stormy seas.
  • the invention also aims to provide such a ship that allows to perform long-term missions, especially in that it offers great autonomy.
  • a ship having a prao type configuration comprising a main hull and a float connected by at least two connecting arms, characterized in that the main shell carries a self-supporting structure capable of constituting a counterweight and extending in elevation from the main hull to an upper end positioned, in a vertical projection, between the main hull and the float, the carrier structure comprising a base section extending inclined from the main hull and towards the float.
  • Such a prao structure according to the invention gives the ship a significantly improved stability compared to the prao of the prior art.
  • the self-supporting structure optimizes the "curve GZ" of the ship, which ensures great stability and increases the interest of such a ship, in particular concerning the layout of the main hull, for the installation of any apparatus requiring a good stability to increase their efficiency.
  • the self-supporting structure extends from the main hull to a free end, said free end being cantilevered between the main hull and the float and being spaced apart from each connecting arm.
  • the self-supporting structure is independent of the connecting arms, being distant from each of the connecting arms.
  • the free end, raised in elevation by the self-supporting structure is positioned, seen from above, in a central zone between the connecting arms while being separated from them, and approximately half-way (without this being limiting) between the main hull and the float, being separated from the float.
  • the base section extending inclined from the main hull, with its end opposite to the main hull which can:
  • the self-supporting structure comprises a section which extends inclined from the main hull and which joins, at its end opposite the main hull, a vertical axis passing through the free end of the self-supporting structure.
  • the self-supporting structure itself provides additional equipment installation capacity.
  • the self-supporting structure incorporates equipment belonging to the following groups:
  • a ship according to the invention can be brought to realize various and varied missions, with or without personnel sailing, this in civil applications (for example scientific) or even military.
  • the upper end of the self-supporting structure is positioned in a vertical projection between the connecting arms.
  • the freestanding structure provides optimal positions to contribute to the stability of the vessel.
  • the main shell carries a mast, behind the self-supporting structure.
  • Such a mast can further increase the ability of communication and surveillance at sea of the ship, especially with regard to the roundness of the sea.
  • the mast incorporates equipment belonging to the following groups:
  • the ship also has one and / or the other of the following characteristics:
  • the main hull has, at least over a central part of its length, an upper boss, such a boss on the main hull contributing to the overall stability of the ship, this upper boss being designed to allow a displacement from the center of transverse initial hull of the lively works, towards a superior lateral boss of the dead works at the wide angle;
  • the main shell has a line of pins having, at the rear, a line of inflection, which improves the output of the water lines and the propeller shaft exit angle;
  • the float has, in the rear part, a line of keels lined by two concavities, which improves its ability to dive and which, therefore, reduces its drag;
  • the main hull is made of at least two longitudinal sections secured together and removable, which allows, despite a relatively large ship length, to consider its transport in a single container;
  • hybrid propulsion equipment heat engine / electric motor
  • a reversal is done through an electric propulsion, which reduces the impact of submerged parts on the autonomy of the ship and to optimize the vessel's ability to evolve without seagoing personnel, including on the high seas.
  • FIG. 1 is an overall view and perspective of a ship according to the invention
  • FIGS. 2, 3 and 4 are views respectively from above, from the side and from the front of a ship according to the invention
  • FIG. 5 is a partial side view, in transparency, of a vessel according to the invention.
  • FIGS. 6 and 7 are sectional views of a central part of the main hull of a ship according to the invention, respectively in situation without lodging and in situation with a large lodging;
  • FIG. 8 is a sectional view of a float of a ship according to the invention.
  • FIG. 9 is a view of the assembly of two sections of the main hull of a ship according to the invention.
  • FIGS. 10 to 13 are "GZ" curves obtained with a ship according to the invention.
  • a ship according to the invention has a configuration of the prao type, and comprises a main hull 1 and a float 2 connected by at least two connecting arms 3.
  • the hull carries a self-supporting structure 4, able to constitute a counterweight.
  • the self-supporting structure 4 extends in elevation from the main hull 1, to an upper end 40 positioned, in a vertical projection, between the main hull and the floats, and preferentially , also between the connecting arms 3.
  • This freestanding structure includes:
  • a base section 41 extending inclined from the main hull and towards the float;
  • a terminal section 43 carried by the intermediate platform 42, and extending vertically.
  • the self-supporting structure extends from the main shell to a free end formed by the upper end 40, this free end (so the upper end) being cantilevered between the main shell and the float, and being separated from each link arm.
  • the self-supporting structure is independent of each link arm, being separated therefrom.
  • the self-supporting structure is connected to the connecting arms via the main hull. It should be noted, however, that the self-supporting structure extends from the main hull via the inclined base section which is in no way directly connected (in the driveline of the ship) to the link arm.
  • the platform performs a counter weight function, performing a lever arm of the entire Prao-type vessel. In addition, it serves as a receptacle for various embedded systems superstructure.
  • the section allows to elevate some embedded systems superstructure of the ship, allowing operation and / or optimal detection.
  • the main hull and the float are made of a composite material, with sandwich structures, made using an infusion process.
  • the sandwich structure comprises:
  • the construction of the main hull and the float can be achieved using female mold, the outer surface of the hull being molded to obtain a smooth surface on the outside and reduce the weight of the finishing surfaces.
  • the vessel also has the following equipment:
  • the vessel may have the following preferred dimensions: - length overall: main hull: between 19 m and 20 m, preferentially 19.81 m;
  • - Float length of the main hull between 17 m and 18 m, preferably 17.7 m;
  • the main hull flotation width between 0.7 m and 0.9 m, preferably 0.82 m;
  • float length of water between 5.5 m and 6.5 m, preferably 6 m;
  • the ship embeds a direct-drive hybrid propulsion equipment 13, with a reversal occurring through electric propulsion.
  • the line of shafts 110 carrying the helix 11 has an inclination of 8 ° relative to the horizontal.
  • the main hull 1 of the ship carries a mast 5 behind the self-supporting structure 4.
  • this mast 5 extends from the main hull, inclined towards the float and towards the rear of the ship, with its free end 50 positioned, in vertical projection, between the main hull and the float.
  • the mast may carry equipment among those listed below:
  • the self-supporting structure 4 integrates important equipment in the following group:
  • the main shell 1 has, as shown in Figure 6, at least on a central portion of its length, indicated L1 in Figure 3, an upper boss 14, in this case bi-lateral.
  • this boss offers an additional stability volume at large angles of deposits, and also allows, on the side float, to dispose of the technical equipment, which can allow to shift the center of gravity to the maximum of this side.
  • the main shell 1 has, at least on a central portion of its length, a cross section having a three-lobed shape, including a base lobe 140, surmounted by the upper boss 14 , the upper boss comprising two upper lateral lobes 141 symmetrically distributed on either side of the base lobe.
  • the upper lateral lobes 141 are dimensioned with respect to the base lobe 140 so that, in the case of a significant deposit illustrated in FIG. 7, causing a displacement of the initial transverse center of the live works, the center of the carene in the situation illustrated in Figure 7 are inscribed in the corresponding lateral upper lobe 141.
  • the transverse initial keel center of the moving works moves towards the upper lateral lobe of the dead works at the wide angle.
  • the keel line 15 of the main hull has an inflection 150 in the rear part to improve the exit of the water lines and to improve the exit angle of propeller shafts. (about 8 ° as mentioned previously).
  • the float meanwhile, has a shape inspired by the traditional forms of prao, that is to say, very curved on the front and in V.
  • the float has, at the rear, a keel line 20 bordered by two concavities 21.
  • the main hull is made of at least two longitudinal sections 16, 17 that are releasably connected to one another.
  • the removable assembly of the longitudinal sections of the shell is of the conical fitting type, with a tie-rod system in the longitudinal axis of the drum. According to this assembly, the end portions 160 and 170, respectively, of the sections 16 and 17 form bolting bulkheads.
  • the wetting is advantageously from the rear, which allows to offer the advantage of being simple to install compared to a wetting from the front, especially with an inverted bow configuration.
  • the wetting weight is more centered and has less influence on pitch.
  • Figures 9 to 12 show "GZ" curves obtained with a ship according to the invention.
  • Figures 9 and 10 are curves called "large angles", in a light load situation.
  • Figure 9 is a GZ max curve of 309 mm at 4.5 ° heel.
  • FIG. 10 is a GZ max curve of 3135 mm at 21.3 ° of heel.
  • Curves 11 and 12 are "wide angle" curves in a situation of heavy loading.
  • FIG. 12 is a GZ max curve of 2241 mm at 41 ° of heel.
  • the stability bump of the main hull plays its role fully, guaranteeing a positive stability up to 105 °.

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Abstract

L'invention concerne un navire présentant une configuration de type prao, comprenant une coque principale (1) et un flotteur (2) reliés par au moins deux bras de liaison (3), caractérisé en ce que la coque principale (1) porte une structure autoportante (4) apte à constituer un contrepoids et s'étendant en élévation à partir de la coque principale (1) jusqu'à une extrémité supérieure (40) positionnée, selon une projection verticale, entre la coque principale (1) et le flotteur (2), la structure autoportante comprenant un tronçon de base (41 ), s'étendant de façon inclinée à partir de la coque principale et en direction du flotteur.

Description

Navire de type prao, dont la coque principale porte une structure autoportante formant contrepoids.
L'invention concerne le domaine de la conception et de la fabrication des navires. Plus précisément, l'invention concerne les navires de type multicoques, et en particulier les navires de types prao, présentant par conséquent une configuration de type asymétrique.
Dans le domaine de l'invention, on distingue les bateaux multicoques des bateaux monocoques, les multicoques comprenant par définition plusieurs coques distinctes contrairement aux bateaux monocoques qui n'en comprennent qu'une.
Parmi les multicoques, on répertorie les bateaux de la façon suivante :
- les bateaux à deux coques asymétriques, désignés par le terme de « prao » ;
- les bateaux à deux coques symétriques, parmi lesquels les catamarans, les « swath » ou encore les navires à effet de surface (NES) ;
- les bateaux à trois coques, présentant généralement une coque centrale principale et deux flotteurs latéraux reliés à la coque centrale par des bras de liaison, connus sous l'appellation trimarans ;
- les bateaux à quatre coques, ou quadrimarans qui sont le plus souvent des navires à moteur à quatre coques fines identiques.
Les multicoques présentent notamment les avantages suivants :
- des performances supérieures aux monocoques, en particulier sous voile, ceci étant entre autre dû à la finesse des coques ou au déplacement réduit par l'absence de lest ;
- une grande surface de ponts, avantageuse en particulier pour les navires à passagers ;
- une navigation avec une faible gîte ;
- un tirant d'eau plus faible que celui d'un bateau à quille ; En revanche, les bateaux multicoques présentent plusieurs inconvénients parmi lesquels :
- la structure à plusieurs coques peut s'avérer complexe, et plus sollicitée en contraintes (dispersion des efforts et en déformation) ;
- la forte stabilité rend les multicoques plus sensibles aux sollicitations des vagues (accélération), ce qui peut les rendre très inconfortables ;
- les catamarans en particulier ont une forte stabilité initiale, celle-ci diminuant toutefois très rapidement passé un certain angle de gîte ;
- l'espace habitable ou plus généralement aménageable dans les coques est plus réduit que sur un monocoque équivalent.
Parmi les multicoques, les praos présentent certains avantages spécifiques, et notamment :
- une réduction des efforts de structure qui permet un poids restreint par rapport à un catamaran ou un trimaran ;
- de très bonnes performances par vent de travers, en particulier dans le cas d'une navigation flotteur au vent.
Il en résulte que les navires de type prao peuvent avantageusement être mis à profit dans le cadre de mission d'observation de surveillance, de contrôle, d'intervention, ou encore d'assistance.
En effet, les avantages des praos peuvent se traduire par des perspectives intéressantes en termes d'autonomie et de stabilité des équipements transportés (donc des observations recueillies).
Pour de telles missions de surveillance, de contrôle, d'intervention, ou encore d'assistance, il reste toutefois à concevoir un prao dédié à ce type d'utilisation, et dont les performances sont encore améliorées par rapport aux praos classiques.
Ceci est donc un objectif de l'invention. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un navire de type prao dont les performances en stabilité sont notablement améliorées par rapport aux prao classiques permettant d'effectuer des missions de surveillance, de contrôle, d'intervention ou d'assistance en toutes mers et en particulier dans des mers houleuses.
L'invention a également pour objectif de fournir un tel navire qui permette d'exécuter des missions de longues durées, en particulier en ce qu'il offre une grande autonomie.
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un navire présentant une configuration de type prao, comprenant une coque principale et un flotteur reliés par au moins deux bras de liaison, caractérisé en ce que la coque principale porte une structure autoportante apte à constituer un contrepoids et s'étendant en élévation à partir de la coque principale jusqu'à une extrémité supérieure positionnée, selon une projection verticale, entre la coque principale et le flotteur, la structure porteuse comprenant un tronçon de base s'étendant de façon inclinée à partir de la coque principale et en direction du flotteur.
Une telle structure de prao selon l'invention confère au navire une stabilité notablement améliorée par rapport au prao de l'art antérieur.
En effet, comme cela va être expliqué plus en détails par la suite, la structure autoportante permet d'optimiser la « courbe GZ » du navire, ce qui lui assure une grande stabilité et qui accroît l'intérêt d'un tel navire, en particulier concernant l'aménagement de la coque principale, pour l'installation de tout appareillage nécessitant une bonne stabilité pour accroître leur efficience.
De plus, la structure auto-portante s'étend à partir de la coque principale jusqu'à une extrémité libre, ladite extrémité libre étant en porte à faux entre la coque principale et le flotteur et étant écartée de chaque bras de liaison.
Ainsi, clairement, la structure auto-portante est indépendante des bras de liaison, en étant distante de chacun des bras de liaison. En d'autres termes, l'extrémité libre, portée en élévation par la structure auto-portante, est positionnée, vue de dessus, dans une zone centrale entre les bras de liaison en étant écartée de ceux-ci, et approximativement à mi-distance (sans que cela soit limitatif) entre la coque principale et le flotteur, en étant écartée du flotteur.
Le tronçon de base s'étendant de façon inclinée à partir de la coque principale, avec son extrémité opposée à la coque principale qui peut :
- constituer en elle-même l'extrémité libre de la structure autoportante,
- être reliée à l'extrémité libre de la structure auto-portante par un ou plusieurs éléments intermédiaires comme cela va être expliqué plus en détails par la suite.
En tout état de cause, la structure auto portante comprend un tronçon qui s'étend de façon inclinée à partir de la coque principale et qui rejoint, à son extrémité opposée à la coque principale, un axe vertical passant par l'extrémité libre de la structure auto portante.
En outre, la structure autoportante offre elle-même une capacité d'installation d'équipements supplémentaires.
Ainsi, selon une solution avantageuse, la structure autoportante intègre des équipements appartenant aux groupes suivants :
- caméra thermique, optique ou thermographique ;
- antenne fixe ou volante ;
- radar ;
- caméra fixée ou volante ;
- système de localisation ;
- plateforme gyrostabilisée ;
- Système d'identification automatique ;
- système anti collision ;
- base d'attache de drone captif ou volant
- système de localisation ;
- système optronique - système optoélectronique ;
- drone aérien associé à une base d'attache de drone captif ou volant.
Ainsi équipé, un navire selon l'invention peut être amené à réaliser des missions diverses et variées, avec ou sans personnel naviguant, ceci dans des applications civiles (par exemple scientifiques), voire militaires.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l'extrémité supérieure de la structure autoportante, est positionnée, selon une projection verticale entre les bras de liaison.
De cette façon, la structure autoportante offre des positions optimales pour contribuer à la stabilité du navire.
Selon une solution préférentielle, la coque principale porte un mâtereau, en arrière de la structure autoportante.
Un tel mâtereau permet d'accroître encore la capacité de communication et de surveillance en mer du navire, en particulier en regard de la rotondité de la mer.
A ce titre, le mâtereau intègre des équipements appartenant aux groupes suivants :
- antenne fixe ou volante ;
- radar ;
- caméra fixée ou volante ;
- système de localisation ;
- plateforme gyrostabilisée ;
- système d'identification automatique ;
- système anti collision ;
- base d'attache de drone captif ou volant.
Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, le navire présente en outre l'une et/ou l'autre des caractéristiques suivantes :
- la coque principale présente, au moins sur une partie centrale de sa longueur, un bossage supérieur, un tel bossage sur la coque principale contribuant à la stabilité globale du navire, ce bossage supérieur étant conçu pour permettre un déplacement du centre de carène initial transversal des œuvres vives, vers un bossage latéral supérieur des œuvres mortes au grand angle ;
- la coque principale présente une ligne de quilles présentant, en partie arrière, une ligne d'inflexion, ce qui permet d'améliorer la sortie des lignes d'eau et l'angle de sortie d'arbre d'hélice ;
- le flotteur présente, en partie arrière, une ligne de quilles bordées par deux concavités, ce qui améliore sa capacité à déjauger et ce qui, par conséquent, diminue sa traînée ;
- la coque principale est réalisée en au moins deux tronçons longitudinaux solidarisés entre eux et amovibles, ce qui permet, en dépit d'une longueur de navire relativement importante, d'envisager son transport dans un seul containeur ;
- il embarque un équipement de propulsion hybride (moteur thermique / moteur électrique) à prise directe, avec une inversion de marche se faisant grâce à une propulsion électrique, ce qui permet de réduite l'impact des parties immergées sur l'autonomie du navire et d'optimiser la capacité du navire à évoluer sans personnel naviguant, y compris en haute mer.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue d'ensemble et en perspective d'un navire selon l'invention ;
- les figures 2, 3 et 4 sont des vue respectivement de dessus, de côté et de face d'un navire selon l'invention
- la figure 5 est une vue partielle de côté, en transparence, d'un navire selon l'invention ;
- les figures 6 et 7 sont des vues en coupe d'une partie centrale de la coque principale d'un navire selon l'invention, respectivement en situation sans gîte et en situation avec un gîte importante ;
- la figure 8 est une vue en coupe d'un flotteur d'un navire selon l'invention ;
- la figure 9 est une vue du montage de deux tronçons de la coque principale d'un navire selon l'invention ;
- les figures 10 à 13 sont des courbes « GZ » obtenues avec un navire selon l'invention.
En référence aux figures 1 à 4, un navire selon l'invention présente une configuration de type prao, et comprend une coque principale 1 et un flotteur 2 reliés par au moins deux bras de liaison 3. Selon le principe de l'invention, la coque porte une structure autoportante 4, apte à constituer un contrepoids.
Telle que cela apparaît sur la figure 1 , la structure autoportante 4 s'étend en élévation à partir de la coque principale 1 , jusqu'à une extrémité supérieure 40 positionnée, selon une projection verticale, entre la coque principale et les flotteurs, et préférentiellement, également entre les bras de liaisons 3.
Cette structure autoportante comprend :
- un tronçon de base 41 , s'étendant de façon inclinée à partir de la coque principale et en direction du flotteur ;
- une plate-forme intermédiaire 42, portée par le tronçon de base, la plate-forme intermédiaire étant positionnée, en projection verticale, entre la coque principale et les flotteurs ;
- un tronçon terminal 43, porté par la plate-forme intermédiaire 42, et s'étendant verticalement.
Plus précisément, la structure auto-portante s'étend à partir de la coque principale jusqu'à une extrémité libre constituée par l'extrémité supérieure 40, cette extrémité libre (donc l'extrémité supérieure) étant en porte à faux entre la coque principale et le flotteur, et étant écartée de chaque bras de liaison. Tel que cela apparaît sur la figure 3, la structure auto-portante est indépendante de chaque bras de liaison, en étant écartée de ceux-ci. Bien entendu, la structure auto portante est reliée aux bras de liaison par l'intermédiaire de la coque principale. On note toutefois que la structure auto portante s'étend à partir de la coque principale par l'intermédiaire du tronçon de base incliné qui lui n'est aucunement relié directement (dans la chaîne cinématique du navire) au bras de liaison.
La plate-forme exerce une fonction de contre poids, en effectuant un bras de levier de l'ensemble du navire de type Prao. En outre, elle sert de réceptacle des différents systèmes embarqués mis en superstructure.
Le tronçon permet de mettre en élévation certains systèmes embarqués en superstructure du navire, permettant ainsi un fonctionnement et/ou détection optimal.
La coque principale et le flotteur sont réalisés en un matériau composite, avec des structures en sandwich, réalisées à l'aide d'un procédé par infusion.
La structure en sandwich comprend :
- de la fibre de verre et de carbone ;
- une matrice (résine époxy) ;
- une âme en mousse PVC.
La construction de la coque principale et du flotteur peuvent être obtenue à l'aide de moule femelle, la surface extérieure de la coque étant du côté moulé à fin d'obtenir une surface lisse en extérieur et diminuer le poids des surfaces de finition.
Tel que cela apparaît sur la figure 3, le navire présente en outre les équipements suivants :
une dérive 10 ;
une hélice 11 ;
un safran 12.
A titre indicatif, le navire peut présenter les dimensions préférentielles suivantes : - longueur hors tout : coque principale : entre 19 m et 20 m, préférentiellement 19,81 m ;
- longueur de flottaison de la coque principale comprise entre 17 m et 18 m, préférentiellement 17,7 m ;
- largeur hors tout de la plateforme de la coque principale compris entre 5 m et 5,5 m, préférentiellement 5,17 m ;
- largeur de flottaison de la coque principale compris entre 0,7 m et 0,9 m, préférentiellement 0,82 m ;
- longueur hors tout du flotteur compris entre 9 m et 10 m, préférentiellement 9,58 m ;
- longueur de flottaison du flotteur compris entre 5,5 m et 6,5 m, préférentiellement 6 m ;
- (largeur hors tout du flotteur compris entre 0,5 m et 0,7 m, préférentiellement 0, 63 m ;
- largeur de flottaison de la coque du flotteur compris entre 0,5 m et 0,6 m, préférentiellement 0,56 m ;
- entraxe coque/flotteur : environ 4 m ;
- creux de coque : environ 420 mm ;
- surface mouillée : environ 15 m2 ;
- immersion (TPc, « tonnes per centimeter immersion ») = 0, 112 tonne/cm.
Tel qu'illustré par la figure 5, le navire embarque un équipement de propulsion hybride à prise directe 13, avec une inversion de marche se faisant grâce à une propulsion électrique.
La ligne d'arbres 110 portant l'hélice 11 présente une inclinaison de 8° par rapport à l'horizontale.
De plus, la coque principale 1 du navire porte un mâtereau 5 en arrière de la structure autoportante 4. Tel que cela apparaît sur la figure 4, ce mâtereau 5 s'étend à partir de la coque principale, de façon inclinée en direction du flotteur et vers l'arrière du navire, avec son extrémité libre 50 positionnée, en projection verticale, entre la coque principale et le flotteur. Par ailleurs, le mâtereau peut porter un équipement parmi ceux listés ci-après :
une antenne fixe ou volante ;
un radar ;
une caméra fixée au volant ;
- plateforme gyrostabilisée ;
- système d'identification automatique ;
un système de localisation ;
un système anticollision ;
une base d'attache de drone captif volant.
La structure autoportante 4 intègre quant à elle des équipements importants dans le groupe suivant :
- caméra thermique, optique ou thermographique ;
- antenne fixe ou volante ;
- radar ;
- caméra fixée ou volante ;
- système de localisation ;
- plateforme gyrostabilisée ;
- Système d'identification automatique ;
- système anti collision ;
- base d'attache de drone captif ou volant
- système de localisation ;
- système optronique
- système optoélectronique ;
- drone aérien associé à une base d'attache de drone captif ou volant.
Concernant la forme des coques, la coque principale 1 présente, tel qu'illustré par la figure 6, au moins sur une partie centrale de sa longueur, indiquée L1 sur la figure 3, un bossage supérieur 14, en l'occurrence bi latérale.
Il est a noté que ce bossage offre un volume de stabilité supplémentaire aux grands angles de gîtes, et permet en outre, du côté flotteur, d'y disposer des équipements techniques, ce qui peut permettre de décaler le centre de gravité au maximum de ce côté.
Tel que cela apparaît sur les figures 6 et 7, la coque principale 1 présente, au moins sur une partie centrale de sa longueur, une section transversale présentant une forme à trois lobes, dont un lobe de base 140, surmonté par le bossage supérieur 14, le bossage supérieur comprenant deux lobes supérieurs latéraux 141 répartis symétriquement de part et d'autre du lobe de base.
Les lobes supérieurs latéraux 141 sont dimensionnés par rapport au lobe de base 140 de telle sorte que, en cas de gîte importante illustré par la figure 7, engendrant un déplacement du centre de carène initial transversal des œuvres vives, le centre de carène dans la situation illustrée dans la figure 7 s'inscrivent dans le lobe supérieur latéral 141 correspondant. En d'autres termes, le centre de carène initial transversal des œuvres vives se déplace vers le lobe supérieur latéral des œuvres mortes au grand angle.
En outre, tel que cela apparaît sur la figure 5, la ligne de quilles 15 de la coque principale présente une inflexion 150 en partie arrière pour améliorer la sortie des lignes d'eau et améliorer l'angle de sortie d'arbres d'hélices (d'environ 8° comme mentionné précédemment).
Le flotteur quant à lui présente une forme inspirée des formes traditionnelles du prao, c'est-à-dire très courbées sur l'avant et en V.
On obtient ainsi une structure très particulière de navire, combinant une coque archimédienne «coque principale » avec une coque planante « flotteur » pour faciliter le passage dans la mer.
Tel qu'illustré par la figure 7, le flotteur présente, en partie arrière, une ligne de quille 20 bordée par deux concavités 21 .
Selon un mode de réalisation envisageable illustré par la figure 8, la coque principale est réalisée en au moins deux tronçons longitudinaux 16, 17, solidarisés entre eux de manière amovible. L'assemblage amovible des tronçons longitudinaux de la coque est du type emmanchement conique, avec un système de bridage par tirants dans l'axe longitudinal du fût. Selon cet assemblage, les portions d'extrémités 160 et 170 respectivement des tronçons 16 et 17 forment des cloisons étanches de boulonnage.
Par ailleurs, avec un navire selon l'invention tel que décrit précédemment, le mouillage se fait avantageusement par l'arrière, ce qui permet d'offrir l'avantage d'être simple à installer comparé à un mouillage par l'avant, surtout avec une configuration d'étrave inversée. En outre, le poids de mouillage se trouve plus centré et influe moins sur le tangage.
Les figures 9 à 12 indiquent des courbes « GZ » obtenues avec un navire selon l'invention.
Les figures 9 et 10 sont des courbes dites « grands angles », dans une situation de chargement léger.
La figure 9 est une courbe GZ max de 309 mm à 4,5 ° de gîte.
La figure 10 est une courbe GZ max de 3135 mm à 21 ,3° de gîte.
Les courbes 11 et 12 sont des courbes « Grands angles » en situation de chargement important.
La figure 11 est une courbe GZ max de 200 mm à 6° de gîte.
La figure 12 est une courbe GZ max de 2 241 mm à 41 ° de gîte.
Ces courbes font apparaître que le navire selon l'invention présente des tendances similaires dans les deux cas de chargement, avec cependant une valeur GZ max plus faible en charge, centré sur la coque.
Du côté sans coque, le bossage de stabilité de la coque principale joue pleinement son rôle garantissant une stabilité positive jusqu'à 105°. On note certes une inflexion dans la courbe ou la valeur du GZ s'approche de 25 mm vers 42°.
Du côté coque, la stabilité n'appelle pas de commentaire, cette stabilité étant typique d'un multicoque du type trimaran.
Les courbes sur les figures 9 à 12 démontrent que plus on charge le navire en poids plus la courbe GZ augmente (ce phénomène de bras de levier augmente avec le poids et est en partie induit par l'élément 42), ceci confirmant que plus le navire est chargé plus il est stable.

Claims

REVENDICATIONS
1. Navire présentant une configuration de type prao, comprenant une coque principale (1 ) et un flotteur (2) reliés par au moins deux bras de liaison (3),
caractérisé en ce que la coque principale (1 ) porte une structure autoportante (4) apte à constituer un contrepoids et s'étendant en élévation à partir de la coque principale (1 ) jusqu'à une extrémité supérieure (40) positionnée, selon une projection verticale, entre la coque principale (1 ) et le flotteur (2), la structure autoportante comprenant un tronçon de base (41 ), s'étendant de façon inclinée à partir de la coque principale et en direction du flotteur.
2. Navire selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la structure auto portante s'étend à partir de la coque principale jusqu'à une extrémité libre, ladite extrémité libre étant en porte à faux entre la coque principale et le flotteur et étant écartée de chaque bras de liaison.
3. Navire selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la structure autoportante (4) intègre des équipements appartenant au groupe suivant :
- caméra thermique, optique ou thermographique ;
- antenne fixe ou volante ;
- radar ;
- caméra fixée ou volante ;
- système de localisation ;
- plateforme gyrostabilisée ;
- système d'identification automatique ;
- système anti collision ;
- base d'attache de drone captif ou volant - système de localisation ;
- système optronique
- système optoélectronique ;
- drone aérien associé à une base d'attache de drone captif ou volant.
4. Navire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure (40) de la structure autoportante (4) est positionnée, selon une projection verticale, entre les bras de liaison (3).
5. Navire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la coque principale (1 ) présente, au moins sur une partie centrale de sa longueur, un bossage supérieur (14).
6. Navire selon la revendication 5, caractérisé en ce que la coque principale 1 présente, au moins sur une partie centrale de sa longueur, une section transversale présentant une forme à trois lobes, dont un lobe de base (140), surmonté par le bossage supérieur (14), le bossage supérieur comprenant deux lobes supérieurs latéraux (141 ) répartis symétriquement de part et d'autre du lobe de base
7. Navire selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la coque principale (1 ) présente une ligne de quille 15) présentant, en partie arrière, une ligne d'inflexion (150).
8. Navire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le flotteur (2) présente, en partie arrière, une ligne de quille (20) bordée par deux concavités (21 ).
9. Navire selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la coque principale (1 ) est réalisée en au moins deux tronçons longitudinaux (16), (17) solidarisés entre eux de manière amovible.
10. Navire selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il embarque un équipement de propulsion hybride à prise directe (13), avec une inversion de marche par l'intermédiaire d'une propulsion électrique.
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