La présente invention concerne un procédé d augmentation de l efficacité de l aileron de quille des navires à propulsion par le vent par augmentation du coefficient de portance de celui-ci, permettant à action égale de réduire la surface mouillée de cet organe. The present invention relates to a method of increasing the efficiency of the keel fin of wind-powered ships by increasing the coefficient of lift thereof, allowing equal action to reduce the wetted surface of this member.
Le dessin classique des ailerons de dérive ou de quille des navires à propulsion par le vent consiste à leur donner comme section un profil hydrodynamique symétrique classique, genre profil
NACA 0012 ou profil dit RAF, par exemple. Ces ailerons sont de construction simple, mais du fait de leur corde rectiligne, ils ont une portance Cz assez faible, de l ordre de 1,2 . De plus, du fait de la dérive nécessaire du navire pour obtenir cette portance, celui-ci n'avance pas dans l'eau suivant son plan de symétrie, ce qui augmente sa resistance à l'avancement.The classic design of fin or keel fin for wind powered ships is to give them as section a classic symmetrical hydrodynamic profile, like profile
NACA 0012 or so-called RAF profile, for example. These fins are of simple construction, but because of their straight line, they have a fairly weak lift Cz, of the order of 1.2. In addition, due to the necessary drift of the ship to obtain this lift, it does not advance in the water along its plane of symmetry, which increases its resistance to advancement.
Une amélioration connue est l'utilisation d'un hypersustentateur de bord de fuite dit fowler" qui est un volet de courbure ou un aileron auxiliaire arrière à effet de fente. Ce système présente trois inconvénients principaux: Augmenter la surface du maitre couple en marche, faire apparaitre la poussée due à l'aileron auxiliaire sur celui-ci qui est plus fragile car tenu par une articulation placée en avant de lui et que cette poussee apparait très en arrière de celle fournie par l'aileron seul (déplacement du centre de poussée vers l'arrière). A known improvement is the use of a so-called fowler "trailing edge", which is a curvature flap or a rear auxiliary wing with a slit effect. This system has three main drawbacks: make appear the thrust due to the auxiliary fin on it which is more fragile because held by an articulation placed in front of him and that this thrust appears very behind that provided by the aileron alone (displacement of the center of thrust rearward).
L'invention (Voir Fig.la et lb) consiste en l'utilisation d'un aileron principal de quille ou de dérive classique, qui reste dans le plan de symétrie du navire, donc fixe dans le cas d une quille, mais que 1 on fait précéder à faible distance d'un aileron orientable de faible section, à profil symétrique classique, dont l'axe d'articulation sera placé dans le plan de symétrie de l'aileron principal de façon à constituer pour lui un hypersustentateur de bord d'attaque à effet de fente sur la totalité ou -une partie de ce bord d'attaque. La fig. lb est une vue selon les génératrices de façon à montrer l'interaction des ailerons et le trajet de 1 eau subissant 1 effet de fente.En pointillé sur cette vue figurent la position médiane (neutre) et la position symétrique (pour la marche sur l'autre bord)' de l'aileron auxiliaire avant. Ainsi l'essentiel de la poussée apparait sur l'aileron principal (Plus résistant et doté dune surface plus importante), et la position du centre de poussée varie peu malgré la variation importante de la poussée obtenue selon 1 orientation de l'aileron auxiliaire. Si les profils présentent une possibilité d'interférence, la rotation de l'aileron devra se faire par rotation vers l'avant d'un angle de plus de 180 degrés (Voir * sur fig.2). The invention (See Fig. 1a and 1b) consists in the use of a main keel fin or conventional fin, which remains in the plane of symmetry of the ship, therefore fixed in the case of a keel, but only 1 a small section orientable fin is preceded at a short distance, with a conventional symmetrical profile, the axis of articulation of which will be placed in the plane of symmetry of the main fin so as to constitute for it a high lift on the edge d attack with a split effect on all or part of this leading edge. Fig. lb is a view along the generators so as to show the interaction of the ailerons and the path of 1 water undergoing a split effect. Dotted on this view are the middle position (neutral) and the symmetrical position (for walking on the 'other edge)' of the front auxiliary wing. Thus the main part of the thrust appears on the main fin (more resistant and provided with a larger surface), and the position of the center of thrust varies little despite the significant variation of the thrust obtained according to 1 orientation of the auxiliary fin. If the profiles present a possibility of interference, the aileron must be rotated forward by an angle of more than 180 degrees (See * in fig.2).
Des profils dits laminaires pourront aussi être utilisés comme sections des ailerons. So-called laminar profiles can also be used as sections of the fins.
Selon un mode preferé de réalisation, la quille ou dérive sera munie d'une palette d'extrémité s opposant à la formation de tourbillons- marginaux (voir Fiv.1)
Il est à remarquer que l'aileron auxiliaire avant pourra travailler avec une incidence négative tout en procurant une augmentation de la portance, du fait de l'interaction recherchée des deux ailerons et des forces plus importantes agissant sur l'aileron principal.According to a preferred embodiment, the keel or fin will be provided with an end pallet opposing the formation of eddies-marginal (see Fiv.1)
It should be noted that the front auxiliary fin will be able to work with a negative impact while providing an increase in lift, due to the desired interaction of the two fins and the greater forces acting on the main fin.
Sur les navires de faible tonnage 1 aileron auxiliaire pourra être commandé par un simple levier agissant sur son axe d'articulation et venant s'arrenter sur des butées pre-réglées pour la portance maximale (Voir fig.1) et pour des navires de taille moyenne, être actionné par un verin hydraulique. Pour les navires plus importants 1 axe sera commandé par un motoréducteur (Voir Fig.3). Il pourra alors être asservi par un automatisme de façon que le décalage entre l'axe du navire et sa vitesse par rapport à 1 eau soit nul ou minimum, afin de réduire la résistance à l'avancement du navire. On small vessels 1 auxiliary fin can be controlled by a simple lever acting on its articulation axis and coming to rest on pre-adjusted stops for maximum lift (See fig. 1) and for large vessels medium, to be actuated by a hydraulic cylinder. For larger vessels 1 axis will be controlled by a gearmotor (See Fig. 3). It can then be controlled by an automation so that the offset between the axis of the ship and its speed with respect to 1 water is zero or minimum, in order to reduce the resistance to the advancement of the ship.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre décrites mais s'étend aux variantes évidentes de réalisation, et en particulier à des profils symétriques autres que ceux décrits, l'effet recherché étant l'interaction des ailerons principal et auxiliaire. It is understood that the invention is not limited to the embodiments described but extends to the obvious variants, and in particular to symmetrical profiles other than those described, the desired effect being the interaction main and auxiliary fins.