FR1465046A

FR1465046A - Powertrain for hydrofoils

Info

Publication number: FR1465046A
Application number: FR46591A
Authority: FR
Original assignee: Maybach Motorenbau GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1966-01-20
Filing date: 1966-01-20
Publication date: 1967-01-06

Description

Groupe propulseur pour hydroglisseurs. Dans le cas des véhicules circulant dans l'eau, le couple absorbé par l'hélice dépend non seulement du régime auquel elle tourne, mais aussi de la résis tance à l'avancement. Dans le cas de bateaux dont l'utilisation correspond à des résistances à l'avance ment très variables, par exemple de remorqueurs, de chalutiers ou de brise-glace, comportant comme moteur d'entraînement des moteurs à combustion interne, notamment des moteurs Diesel, ii est prévu, entre le moteur et (hélice, des mécanismes de chan gement de vitesse fournissant plusieurs rapports de démultiplication, ou des dispositifs de transmission électriques pour augmenter le couple fourni par le moteur et pour permettre d'utiliser le moteur à pleine puissance même lorsque l'hélice tourne à de faibles régimes. Power train for hydrofoils. In the case of vehicles traveling in the water, the torque absorbed by the propeller depends not only on the speed at which it is running, but also on the resistance to progress. In the case of boats whose use corresponds to very variable advance resistance, for example of tugboats, trawlers or ice-breakers, comprising, as drive motor, internal combustion engines, in particular diesel engines. there are provided, between the motor and the propeller, gear change mechanisms providing several gear ratios, or electrical transmission devices to increase the torque provided by the engine and to allow the engine to be used at full power. even when the propeller rotates at low speeds.

L'invention se rapporte aux systèmes de propul sion pour hydroglisseurs, dont la résistance à l'avan cement, obtenue lorsque la coque du bateau est plongée dans l'eau, augmente rapidement lors du démarrage, au fur et à mesure que la vitesse croît, mais diminue dès que la coque déjauge , pour croître de nouveau lorsque la vitesse continue d'augmenter. Pour un régime de l'hélice sensible ment proportionnel à la vitesse de marche, la courbe représentant le couple absorbé par l'hélice corres pond à peu près à la courbe de la résistance à l'avan cement. The invention relates to propulsion systems for hydrofoils, whose forward resistance, obtained when the hull of the boat is immersed in water, increases rapidly during start-up, as the speed increases. but decreases as soon as the shell projects, to grow again as the speed continues to increase. At a propeller speed that is significantly proportional to the speed of travel, the curve representing the torque absorbed by the propeller corresponds roughly to the curve of the resistance to advancement.

Sur les hydroglisseurs, on désire atteindre les plus grandes vitesses possibles. Cependant pour des raisons ressortissant de la dynamique des fluides, des limites sont imposées à la vitesse de croisière pouvant être tenue de façon économique. On the hydrofoils, it is desired to reach the highest speeds possible. However, for fluid dynamics reasons, limits are imposed on the economically controllable cruising speed.

Afin d'économiser le poids et surtout pour obte nir une exploitation économique, la puissance nominale du moteur doit correspondre à la puis sance absorbée par l'hélice à la vitesse de croisière. In order to save weight and especially to obtain economical operation, the rated power of the engine must correspond to the power absorbed by the propeller at cruising speed.

Or ii est possible quele couple élevé nécessaire pour l'hélice au moment du déjaugeage ne puisse pas être couvert par le moteur lorsque le régime de l'hélice est encore relativement faible, c'est-à-dire que l'hydroglisseur ne peut pas déjauger. Les transmissions utilisées de façon connue sur les bateaux ou navires pour adapter le couple pou vant être fourni par le moteur au couple requis par l'hélice, qui subit de fortes variations, ne convien nent pas pour les hydroglisseurs. However, it is possible that the high torque required for the propeller at the time of the lift-off can not be covered by the engine when the propeller speed is still relatively low, i.e. to say that the hydrofoil can not plan. The transmissions used in a known manner on boats or ships to adapt the torque to be supplied by the engine to the torque required by the propeller, which undergoes strong variations, are not suitable for hydrofoils.

Dans le cas de dispositifs de changement de vi tesse mécaniques qui, pour les puissances consi dérées, comportent généralement des accouplements à griffes ou à pignons, le flux des forces est interrom pu au moment d'un changement ou passage de vitesse. Lors du passage d'un rapport augmentant le couple à un rapport de régime supérieur aprèsle déjaugeage, la vitesse de l'hydroglisseur baisserait immédiatement, et l'hydroglisseur s'enfoncerait aussitôt dans l'eau. In the case of mechanical speed change devices which, for the powers considered, generally comprise claw or pinion couplings, the flow of forces is interrupted at the time of a change or change in speed. When changing from a torque-boosting ratio to a higher rpm after sinking, the speed of the hydrofoil would drop immediately, and the hydrofoil would immediately sink into the water.

Les dispositifs de transmission de force électri ques sont compliqués et onéreux et ne peuvent être pris d'ailleurs en considération dansle cas des hydroglisseurs, à cause de leur poids trop élevé. Electric force transmission devices are complicated and expensive and can not be taken into account in the case of hydrofoils, because of their excessive weight.

Le but de l'invention est de permettre la réali sation d'un dispositif de transmission pour hydro glisseurs à la fois simple et léger, capable de fournil le couple requis par l'hélice dans toutes les circons tances et ne comportant pas les inconvénients des dispositifs de transmission connus. The object of the invention is to allow the realization of a transmission device for hydro sliders both simple and lightweight, capable of providing the torque required by the propeller in all circumstances and does not have the disadvantages of known transmission devices.

Suivant (invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un convertisseur de couple hydrodynami que disposé entre le moteur à combustion interne, constitué par exemple par un moteur Diesel, et l'arbre de l'hélice, afin d'augmenter le couple fourni par le moteur Diesel pour atteindre le couple plus élevé devant être fourni à l'hélice lors du dé marrage de l'hydroglisseur avant son déjaugeage, et permettant d'utiliser le moteur Diesel à sa pleine pleine puissance et à son régime maximum au mo ment où l'hydroglisseur déjauge. According to the invention, this result is obtained by means of a hydrodynamic torque converter arranged between the internal combustion engine, consisting for example of a diesel engine, and the propeller shaft, in order to increase the torque supplied. by the diesel engine to reach the higher torque to be supplied to the propeller during the start of the hydroplane before its launch, and allowing to use the diesel engine at its full power and at its maximum speed at the moment where the hydrofoil sails.

I3 est particulièrement avantageux d'utiliser un convertisseur à turbine centripète, à absorption de couple diminuant lors de l'augmentation du régime de sortie et dont le rendement est maximum pour un régime de sortie qui correspond sensiblement au régime de l'hélice au moment où l'hydroglisseur déjauge. I3 is particularly advantageous to use a centripetal turbine converter, with decreasing torque absorption during the increase of the output speed and whose output is maximum for an output regime which corresponds substantially to the speed of the propeller at the moment when the hydrofoil clears.

Dans le cas d'hydroglisseurs destinés à des utili sations spéciales, dont on exige, outre une vitesse de croisière économique, de très grandes vitesses momentanées, et qui pour cette raison sont équipés d'un autre moteur pouvant être conjugué au moteur normal (par exemple d'une turbine à gaz) cette turbine peut, suivant une autre particularité de l'objet de l'invention, être accouplée avec l'arbre de l'hélice, éventuellement au moyen d'une paire de pignons fournissant un certain rapport de multi plication, afin d'adapter le régime de la turbine à gaz au régime de l'hélice, et le rapport entre les régimes de l'arbre de sortie et de l'arbre d'entrée du convertisseur dépasse la valeur 1 lorsque le rende ment du convertisseur est suffisant, de sorte que le régime maximum admissible pour le moteur Diesel n'est pas dépassé aux régimes élevés de l'hélice. In the case of hydrofoils intended for special use, which require, in addition to an economic cruising speed, very high momentary speeds, and which for this reason are equipped with another engine which can be conjugated to the normal engine (for example example of a gas turbine) this turbine can, according to another feature of the subject of the invention, be coupled with the shaft of the propeller, possibly by means of a pair of gears providing a certain ratio of multiplication, in order to adapt the speed of the gas turbine to the speed of the propeller, and the ratio between the speeds of the output shaft and the input shaft of the converter exceeds the value 1 when the return converter is sufficient, so that the maximum allowable speed for the diesel engine is not exceeded at high speeds of the propeller.

En outre, suivant l'invention, pour pouvoir obte nir une exploitation économique, il est prévu dans le système de propulsion un embrayage ou accou plement à friction permettant de court-circuiter le convertisseur en marche normale, après que l'hy droglisseur a déjaugé. In addition, according to the invention, in order to be able to obtain economic operation, a friction clutch or coupling is provided in the propulsion system which makes it possible to short-circuit the converter during normal operation, after the hovercraft has weighed .

Les dessins schématiques annexés montrent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation possibles de l'objet de l'invention. The attached diagrammatic drawings show, by way of nonlimiting examples, several possible embodiments of the subject of the invention.

La figure 1 est un graphique montrant la courbe d'absorption du couple en fonction du régime d'une hélice dans le cas d'un hydroglisseur, dans des con ditions de marche différentes. FIG. 1 is a graph showing the torque absorption curve versus the speed of a propeller in the case of a hydrofoil, under different operating conditions.

La figure 2 montre un mode de réalisation possi ble de groupe propulseur pour hydroglisseur auquel peut être adjointe une turbine à gaz. FIG. 2 shows a possible embodiment of a propulsion unit for a hydrofoil to which a gas turbine can be added.

La figure 3 montre un mode de réalisation du mécanisme de changement de vitesse incorporé au groupe propulseur représenté sur la figure 2. Fig. 3 shows an embodiment of the gearshift mechanism incorporated in the power train shown in Fig. 2.

La figure 4 est une vue analogue à la figure 3, montrant un autre mode de réalisation de ce méca nisme. Figure 4 is a view similar to Figure 3, showing another embodiment of this mechanism.

Sur le graphique représenté par la figure 1, Mp désigne la courbe du couple absorbé par l'hélice, en fonction de son régime. La vitesse de l'hydro glisseur est à peu près proportionnelle au régime de l'hélice. Lors du démarrage, le couple absorbé par l'hélice croît fortement en même temps qu'augmente la vitesse de l'hydroglisseur, d'une façon corres pondant à la résistance à l'avancement, et atteint une valeur maximum A avant que l'hydroglisseur ne déjauge. Du fait de la diminution de la résistance qui se produit au fur et à mesure que l'hydroglis seur sort de l'eau, le couple absorbé par l'hélice baisse malgré l'augmentation de la vitesse de l'hydroglisseur et du régime de l'hélice, et il est minimum (B) lorsque la coque de l'hydroglisseur a complètement déjaugé, puis il augmente de nou veau au fur et à mesure que la vitesse croit. La vitesse de croisière économique de l'hydro glisseur, limitée pour des raisons ressortissant à la dynamique des fluides (cavitation au niveau des béquilles ou flotteurs), est obtenue au point C pour un régime nc de l'hélice. Afin que le moteur soit d'un fonctionnement économique et d'un poids réduit, il est calculé de telle sorte que sa puissance à la vitesse de croisière corresponde précisément à la puissance absorbée par l'hélice à cette vitesse. La courbeMM représentant le couple fourni par le moteur, ramené éventuellement à celui obtenu sur l'arbre de l'hélice, coupe la courbe Mp du couple absorbé par l'hélice au point C (point d'exploita tion). On peut voir à l'examen de la figure 1 que, si le rapport de transmission entre le moteur et l'hélice est fixe, le couple requis sur l'hélice au moment du déjaugeage (A) ne peut pas être fourni par le moteur. In the graph represented by the figure 1, Mp designates the curve of the torque absorbed by the helix, as a function of its speed. The speed of the hydro slider is roughly proportional to the speed of the propeller. At start-up, the torque absorbed by the propeller increases sharply as the speed of the hydrofoil increases, in a manner corresponding to the resistance to travel, and reaches a maximum value A before the hydrofoil does not sink. Due to the decrease in the resistance that occurs as the hydrofoil leaves the water, the torque absorbed by the propeller decreases despite the increase in the speed of the hydrofoil and the propeller, and it is minim um (B) when the hull of the hydrofoil has completely cleared, then it increases again as the speed increases. The economic cruising speed of the hydro slider, limited for reasons related to the dynamics of the fluids (cavitation at the crutches or floats), is obtained at point C for a regime nc of the propeller. In order for the engine to be of economical operation and of a reduced weight, it is calculated so that its power at the cruising speed corresponds exactly to the power absorbed by the propeller at this speed. The curve MM representing the torque supplied by the motor, possibly reduced to that obtained on the propeller shaft, intersects the curve Mp of the torque absorbed by the propeller at point C (point d exploita tion). It can be seen from Figure 1 that, if the transmission ratio between the engine and the propeller is fixed, the required torque on the propeller at the time of the planing (A) can not be provided by the engine .

Grâce au convertisseur de couple monté suivant l'invention entre le moteur et l'arbre de l'hélice, le moteur peut être utilisé à sa puissance nominale constante depuis l'arrêt de l'hélice jusqu'à son régime nc correspondant à la vitesse de croisière. Ainsi, on dispose, sur l'arbre de l'hélice, du couple MW de sortie du convertisseur qui, jusqu'au point d'intersection D avec la courbe du couple absorbé par l'hélice, qui est voisin de la vitesse de croisière, est supérieur au couple requis sur l'hélice, qui cor respond à la courbe Mp. Au pointD, le convertisseur est court-circuité par l'accouplement à friction prévu suivant l'invention dans la transmission, ce qui supprime les pertes dans le convertisseur. Ii en résulte que le couple fourni par le moteur, qui est élevé dans cette gamme, est disponible pour l'entraînement de l'arbre de l'hélice. Thanks to the torque converter mounted according to the invention between the motor and the shaft of the propeller, the motor can be used at its constant power rating from the stop of the propeller to its speed nc corresponding to the speed cruising. Thus, it has on the propeller shaft, torque MW output of the converter which, to the point of intersection D with the curve of the torque absorbed by the propeller, which is close to the cruising speed, is greater than the torque required on the propeller, which corresponds to the curve Mp. At point D, the converter is short-circuited by the friction coupling provided according to the invention in the transmission, which eliminates losses in the converter. As a result, the torque provided by the engine, which is high in this range, is available for driving the propeller shaft.

Dans les hydroglisseurs utilisés pour de: buts spéciaux, qui doivent atteindre par moments une vitesse beaucoup plus grande que la vitesse de croisière économique, et qui à cet effet sont équipés d'un moteur supplémentaire, par exemple une tur bine à gaz, cette turbine peut être rationnellement accouplée directement à l'arbre de l'hélice ou éven tuellement avec interposition d'un mécanisme d7ac- commodation. Il en résulte, grâce au convertisseur monté suivant l'invention entre le moteur et l'arbre de l'hélice, cet avantage que lorsque l'accouplement de court-circuitage est redébrayé, le moteur peut continuer d'être utilisé à sa puissance de croisière et à régime constant, c'est-à-dire dans sa gamme d7uti- lisation la plus économique. In the hydrofoils used for special purposes, which must at times reach a speed much greater than the economic cruising speed, and for this purpose are equipped with an additional engine, for example a gas turbine, this turbine can be rationally coupled directly to the propeller shaft or possibly with the interposition of an accomodation mechanism. As a result, thanks to the converter mounted according to the invention between the motor and the propeller shaft, this advantage that when the short-circuiting coupling is restarted, the motor can continue to be used at its power of cruise and at constant speed, that is to say in its most economical use range.

Suivant l'invention, le convertisseur est établi de telle sorte que son régime de sortie dépasse le régime d'entraînement tout en ayant encore un bon rendement, le couple de sortie du convertisseur continuant évidemment de baisser (courbe Mjy) au fur et à mesure que le régime de l'hélice augmente Le couple manquant entre les courbes Myy et Mp est alors fourni par la turbine à gaz, jusqu'à ce qu'on atteigne, en E, la puissance maximum de la turbine à gaz et par conséquent le régime de l'hélice le plus élevé et la vitesse maximum de l'hydroglisseur. According to the invention, the converter is set up so that its output speed exceeds the driving speed while still having a good efficiency, the output torque of the converter obviously continues to fall (Mjy curve) as and when that the speed of the helix increases The missing torque between the curves Myy and Mp is then provided by the gas turbine, until one reaches, in E, the maximum power of the gas turbine and consequently the the highest propeller speed and the maximum speed of the hydrofoil.

On a représenté schématiquement sur la figure 2 le groupe propulseur d'un hydroglisseur. Ce groupe comprend un moteur à combustion interne, consti tué de préférence par un moteur Diesel 11 entraî nant, par l'intermédiaire d'un mécanisme 12, l'arbre 13 sur lequel est montée l'hélice 14. Pour l'obtention des vitesses les plus élevées, ii est prévu une turbine à gaz 15 pouvant être accouplée avec l'arbre 13 de l'hélice 14 par l'intermédiaire d'un mécanisme d'accommodation 16. FIG. 2 shows diagrammatically the propulsion unit of a hydrofoil. This group comprises an internal combustion engine, preferably consisting of a diesel engine 11 driving, via a mechanism 12, the shaft 13 on which is mounted the propeller 14. For obtaining speeds the highest, there is provided a gas turbine 15 can be coupled with the shaft 13 of the propeller 14 via an accommodation mechanism 16.

On a représenté sur la figure 3 un exemple de réalisation du mécanisme interposé entre le moteur Diesel11 et l'arbre 13 de l'hélice 14. L'arbre d'en trée ou arbre primaire 17 du mécanisme entraîne l'arbre principal ou arbre secondaire 20 par l'inter médiaire d'un train de pignons multiplicateur 18, 19. Sur cet arbre secondaire20 sont calés angulaire- ment la pompe 21 d'un convertisseur hydrodyna mique 22, l'une des moitiés d'un accouplement à friction 23, portant des disques de friction 24, et la moitié d'un autre accouplement à friction 25 portant un disque de friction 26. Les deux accouplements 23 et 25 sont réunis en un double accouplement commandé par un plateau commun 27. L'autre moitié de l'accouplement 23, avec ses disques de friction28, est reliée à la turbine 29 du convertis seur22 par un arbre creux30 concentrique à l'ar bre secondaire 20 du mécanisme. Sur cet arbre creux 30 est calé anguiairement un pignon 31. L'autre moitié de l'accouplement 25, avec le disque de firction 32, est égaiement reliée par un autre arbre creux 33, égaiement concentrique à l'arbre secon daire20 du mécanisme, à un pignon34. Le pignon 31 entraîne, par un pignon intermédiaire35, un pignon36 calé sur un arbre intermédiaire ou arbre de renvoi 37 du mécanisme. Le pignon 34 engrène directement avec un pignon 38 également calé sur l'arbre intermédiaire 37. Avec le pignon 36 engrène un autre pignon 39 monté sur l'arbre de sortie 40 du mécanisme, qui est concentrique à un autre arbre 41 entraîné par la turbine à gaz 15 par l'inter médiaire du mécanisme d'accommodation 16, et qui peut être embrayé au moyen d'un accouple ment à griffes 42 formant roue libre. FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the mechanism interposed between the diesel engine 11 and the shaft 13 of the propeller 14. The primary shaft or shaft 17 of the mechanism drives the main shaft or secondary shaft 20 through a gear train multiplier 18, 19. on this secondary shaft 20 are angled angularly the pump 21 of a hydrodynamic converter 22, one of the halves of a friction clutch 23, bearing friction discs 24, and half of a Another friction coupling 25 carrying a friction disc 26. The two couplings 23 and 25 are joined together in a double coupling controlled by a common plate 27. The other half of the coupling 23, with its friction discs 28, is connected to the turbine 29 of the converter 22 by a hollow shaft 30 concentric with the secondary shaft 20 of the mechanism. On this hollow shaft 30 is wedged anguiairement a pinion 31. The other half of the coupling 25, with the firction disc 32, is also connected by another hollow shaft 33, also concentric to the secondary shaft 20 of the mechanism, to a pinion 34. Pinion 31 drives, by an intermediate pinion 35, a pinion 36 wedged on an intermediate shaft or return shaft 37 of the mechanism. The pinion 34 meshes directly with a pinion 38 also wedged on the intermediate shaft 37. With the pinion 36 meshes with another pinion 39 mounted on the output shaft 40 of the mechanism, which is concentric with another shaft 41 driven by the turbine gas 15 through the accommodation mechanism 16, and which can be engaged by means of a clutch coupling 42 forming a freewheel.

Pour le démarrage de l'hydroglisseur, on débraye les deux accouplements. Le convertisseur 22 étant rempli, .la puissance du moteur est transmise de l'arbre primaire à l'arbre de sortie 40 par l'inter médiaire des pignons18, 19, de l'arbre secondaire 20, du convertisseur22, de l'arbre creux30 et des pignons31, 35, 36 et39. Une fois que l'hydroglis seur a déjaugé, on embraye l'accouplement 23, ce qui court-circuite le convertisseur 22, de sorte que la puissance du moteur est maintenant trans mise de façon purement mécanique à l'arbre de sortie 40 depuis l'arbre primaire 17 par l'inter médiaire des pignons 18, 19, de l'arbre secondaire 20, de l'accouplement 23, de l'arbre creux30 et des pignons31, 35, 36 et39. Pour obtenir la vitesse maximum, on embraye l'accouplement à griffes 42 formant roue libre qui, lors de l'accélération de la turbine, assure, quand le régime de l'arbre 41 atteint sensiblement celui de l'arbre de sortie 40 du mécanisme, l'accouplement avec cet arbre, et on débraye de nouveau l'accouplement 23. On dispose ainsi sur l'arbre de sortie 40 de la puissance du moteur11 et de la puissance de la turbine à gaz15. For the start of the hydrofoil, the two couplings are disengaged. With the converter 22 being filled, the power of the motor is transmitted from the primary shaft to the output shaft 40 through the gears 18, 19, of the secondary shaft 20, of the converter 22, of the hollow shaft 30 and of the gears 31, 35, 36 and 39. Once the hydrogeller has weighed, engage the coupling 23, which bypasses the converter 22, so that the power of the motor is now transmitted. in purely mechanical manner to the output shaft 40 from the primary shaft 17 through the gears 18, 19, the secondary shaft 20, of the coupling 23 , of hollow shaft 30 and sprockets 31, 35, 36 and 39. To obtain the maximum speed, clutch clutch coupling 42 forming freewheel which, during the acceleration of the turbine, ensures, when the speed of the shaft 41 reaches substantially that of the output shaft 40 of the mechanism, l coupling with this shaft, and disengages again the coupling 23. Thus on the output shaft 40 of the power of the motor 11 and the power of the gas turbine 15.

Pour les manoeuvres en marche arrière, on em braye l'accouplement 25. Le flux de force est ainsi transmis de façon purement mécanique de l'arbre primaire 17 à l'arbre de sortie 40 par l'intermédiaire des pignons18, 19, de l'arbre secondaire20, de l'accouplement 25, de l'arbre creux33, des pignons 34, 38, de l'arbre intermédiaire 37 et des pignons 36, 39. Étant donné qu'en marche arrière ii n'est pas nécessaire d'atteindre de grandes vitesses et que, d'autre part, l'hydroglisseur n'est pas destiné à déjauger dans ce sens de marche, ii est inutile d'obtenir sur l'hélice un couple élevé, et ii n'est par conséquent pas nécessaire de faire intervenir le convertisseur22, de sorte que l'accouplement 25 peut être de petites dimensions. For operations in reverse, the coupling 25 is engaged. The force flow is thus transmitted purely mechanically from the primary shaft 17 to the output shaft 40 via the pinions 18, 19, of secondary shaft 20, of coupling 25, of hollow shaft 33, of sprockets 34 38, of the intermediate shaft 37 and sprockets 36, 39. Since in reverse it is not necessary to reach high speeds and, secondly, the hydrofoil is not intended to project in this direction of travel, it is useless to obtain on the propeller a high torque, and it is therefore not necessary to involve the converter 22, so that the coupling 25 can be small.

On a représenté sur la figure 4 un autre mode de réalisation du mécanisme interposé entre le moteur et l'arbre de l'hélice. Suivant l'invention, ce méca nisme comporte un convertisseur à turbine centri pète qui permet d'obtenir un fonctionnement particulièrement économique du groupe propulseur, d'une part, grâce à une courbe de rendement légè rement plus avantageuse à tous les régimes, et, d'autre part, grâce à une réduction du régime du moteur pour de faibles régimes de sortie du conver tisseur. Le léger renforcement de couple que l'on est obligé d'admettre aux bas régimes de sortie du convertisseur ne constitue pas un inconvénient pour cette application, car aux faibles régimes cor respondant de l'hélice, on obtient de toute façon un couple nettement excédentaire sur l'arbre de l'hélice. FIG. 4 shows another embodiment of the mechanism interposed between the motor and the shaft of the propeller. According to the invention, this mechanism comprises a centrifugal turbine converter which makes it possible to obtain a particularly economical operation of the propulsion unit, on the one hand, thanks to a yield curve which is slightly more advantageous at all speeds, and on the other hand, thanks to a reduction of the engine speed for low output speeds of the converter. The slight increase in torque that we are forced to admit at low output speeds of the converter is not a disadvantage for this application, because at low speed cor respondant of the propeller, we obtain in any case a significantly higher torque on the propeller shaft.

De même que dans l'exemple de réalisation que montre la figure 3, l'arbre primaire 43 du mécanis me entraîne, par l'intermédiaire d'une paire de pignons multiplicateurs 44, 45, l'une des moitiés d'un accouplement à friction 46 portant des disques de friction 47, ainsi que la pompe 48 d'un convertis seur 49. La turbine 50 du convertisseur, ainsi que la seconde moitié de l'accouplement à friction 46 portant les disques de friction51 et le plateau52, sont calés angulairement sur l'arbre secondaire53 du mécanisme. En outre, cet arbre secondaire 53 porte un pignon 54 relié cinématiquement par un pignon55 à un pignon56 monté sur l'arbre de sortie 57. Comme dans l'exemple de réalisation que montre la figure 3, on peut accoupler avec l'arbre de sortie 57, au moyen d'un accouplement à griffes 59 formant roue libre, - un autre arbre58 concentrique à l'arbre 57 et entraîné par la turbine à gaz 15 par l'intermédiaire du mécanisme d'accom modation 16. Suivant l'invention, dans le conver tisseur 49 est monté un stator ou déflecteur 60 de marche arrière, pouvant être inséré dans le cir cuit et qui se trouve, au repos, dans un carier 61 prévu au centre du convertisseur 49. Le carter 61 est relié au carier du mécanisme par un stator 62. As in the embodiment shown in Figure 3, the primary shaft 43 of the mechanis drives me, through a pair of multiplier gears 44, 45, one of the halves of a coupling to friction 46 bearing friction discs 47, as well as the pump 48 of a converter 49. The impeller 50 of the converter, as well as the second half of the friction clutch 46 carrying the friction discs 51 and the plate 52, are wedged angularly on the secondary shaft 53 of the mechanism. In addition, this secondary shaft 53 carries a pinion 54 kinematically connected by a pinion 55 to a pinion 56 mounted on the output shaft 57. As in the example of embodiment shown in Figure 3, can be coupled with the output shaft 57, by means of a clutch coupling 59 forming a freewheel - another shaft 58 concentric with the shaft 57 and driven by the gas turbine 15 via the accom modation mechanism 16. According to the invention, in the converter 49 is mounted a stator or deflector 60 of Reverse, which can be inserted into the circuit and which is, at rest, in a carier 61 provided in the center of the converter 49. The housing 61 is connected to the carier of the mechanism by a stator 62 .

Pour le démarrage, on débraye l'accouplement à friction 46. Le convertisseur étant rempli, la puis sance du moteur est transmise de l'arbre primaire 43 à l'arbre de sortie57 par l'intermédiaire des pi gnons 44, 45, du convertisseur 49; de l'arbre se condaire53, et des pignons 54,55 et56. Une fois que l'hydroglisseur a déjaugé, on embraye l'accou plement à friction 46 et on vide le convertisseur 49. Le flux de force est désormais transmis- de l'arbre primaire 43 à l'arbre de sortie 57 par l'intermédiaire des pignons 43; 45, de l'accouplement à friction 46, de l'arbre secondaire 53 et des pignons 54;55 et56. For starting, the friction clutch 46 is disengaged. The converter being filled, the power of the motor is transmitted from the primary shaft 43 to the output shaft 57 via pins 44, 45, of the converter 49; of the connecting shaft 53, and pinions 54, 55 and 56. Once the hydrofoil has weighed, gear the friction coupling 46 and emptying the converter 49. The force flow is now transmitted from the primary shaft 43 to the output shaft 57 through the pinions 43; 45, the friction clutch 46, the secondary shaft 53 and the sprockets 54, 55 and 56.

Pour obtenir les grandes vitesses, on débraye comme dans le cas de l'exemple de réalisation montré sur la figure 3, l'accouplement à friction 46, on remplit le convertisseur 49, et on fait enclencher l'accouplement à griffes 59 formant roue libre, qui se met en prise lorsque le régime de l'arbre de sortie 57 correspond à peu près au régime de l'ar bre 58. In order to obtain the high speeds, the friction clutch 46 is disengaged as in the embodiment shown in FIG. 3, the converter 49 is filled, and the free-wheel clutch coupling 59 is engaged. which is engaged when the output shaft 57 is approximately in line with the speed of the shaft 58.

Pour la marche arrière, on débraye l'accouple ment à friction 56 et l'accouplement à griffes 59, et on intercale le stator de marche arrière 60 du convertisseur 49 dans le circuit. Le convertisseur 49 étant rempli, la puissance du moteur est transmise, comme lors du démarrage, de l'arbre primaire 43 à l'arbre de sortie57, mais l'arbre secondaire53 et par conséquent aussi l'arbre de sortie 57 tournent en sens inverse, du fait de la mise en service du stator de marche arrière 60. For the reverse gear, the friction coupling 56 and the clutch coupling 59, are disengaged and the reverse stator 60 of the converter 49 is inserted into the circuit. The converter 49 being filled, the power of the motor is transmitted, as when starting, from the primary shaft 43 to the output shaft 57, but the secondary shaft 53 and consequently also the output shaft 57 rotate in the opposite direction, because of the commissioning of the reverse stator 60.

Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques.The details of embodiment can be modified, without departing from the invention, in the field of technical equivalences.

Claims

RESUME

1. Propulsion unit for hydrofoil engines, , by an internal combustion engine, characterized by a hydrodynamic torque converter mounted between the engine and the engine. in-dull combustion (consisting for example of a diesel engine) and the propeller shaft, in order to increase the torque that can be supplied by the diesel engine to the maximum torque required to start the hovercraft before the airbag , and to use the diesel engine at full power and at the maximum speed at the time of the air-lift of the hydrofoil.

2. Powertrain embodiments according to 1, characterized by the following features separately or collectively a. The converter is of the centrifugal turbine type, the absorbed torque of which decreases as the output speed increases, the maximum efficiency being obtained for an output regime corresponding approximately to the speed of the propeller at the same time. lift of the hydrofoil. b. The power unit has another internal combustion engine (for example a gas turbine) which can be added to the first, in order to increase the speed of the propeller when the hydro slider must take a higher speed, this turbine to gas that can be coupled with the propeller shaft, possibly via a multiplier gear train, in order to adapt the speed of the gas turbine to the speed of the propeller, the ratio between the speeds of the propeller shaft the output shaft and the input shaft of the converter when the yield of this converter is sufficient being greater than 1, so that the maximum speed of the diesel engine is not exceeded when the propeller turns to a high diet. c. A friction coupling makes it possible to short circuit the converter in normal operation, after the air-lift of the hydrofoil. d. An inverter mechanism is disposed between the converter and the shaft of the propeller. e. The converter comprises a deflector which can be switched on during the maneuvers of the hydrofoil.