FR2771373A1

FR2771373A1 - Sound-damping fairing for ship's propeller screw

Info

Publication number: FR2771373A1
Application number: FR9713123A
Authority: FR
Inventors: Michel Ebersolt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-10-20
Also published as: FR2771373B1

Abstract

The fairing, in the form of a fixed or steerable duct surrounding a ship's propeller screw, has a body (3) of concrete with or without a mineral filler bound by a synthetic resin and reinforced with synthetic fibers (4). The body is encased in a covering material (5) resistant to abrasion, shock absorbing and elastic. The assembly is completed by thin metal, e.g. stainless steel, plates (6) on either side of the screw (2), stuck on and sealed by covering material, or fixed by pegs.

Description

La discrétion acoustique est une qualité requise pour le navire de guerre moderne. Acoustic discretion is a quality required for the modern warship.

Les hélices sont à l'origine des principales sources de bruit à combattre. Celles-ci ont leur siège en extrêmité des pales, zone où la vitesse périphérique est maxima. Propellers are the main source of noise to be combated. These have their seat at the end of the blades, an area where the peripheral speed is maximum.

D'après l'invention un carénage ou tuyère enveloppe l'hélice propulsive, ce carénage constituant une tuyère se présente sous la forme d'un solide de révolution ouvert à ses deux extrêmités. Au droit de l'hélice, la paroi interne se trouve au voisinage immédiat des extrêmités des pales. According to the invention, a fairing or nozzle envelops the propeller, this fairing constituting a nozzle is in the form of a solid of revolution open at its two ends. To the right of the propeller, the internal wall is in the immediate vicinity of the ends of the blades.

Ce carénage fait écran à la propagation des ondes sonores générées au voisinage des extrêmités des pales . Ainsi seules peuvent s'échapper les ondes contenues à l'origine dans un cylindre de révolution centré sur l'axe de l'hélice dont la directrice est le cercle dans lequel est inscrite l'hélice. De cette manière, pour des navires à deux hélices la carène ne peut servir de réflecteur. This fairing shields the propagation of the sound waves generated in the vicinity of the ends of the blades. Thus only the waves originally contained in a cylinder of revolution can escape, centered on the axis of the propeller, the directrix of which is the circle in which the propeller is inscribed. In this way, for ships with two propellers the hull cannot be used as a reflector.

La forme du carénage peut être définie aussi bien comme tuyère accélératrice ou décélératrice. The shape of the fairing can be defined as either an accelerating or decelerating nozzle.

Ce carénage peut être fixe ou orientable. This fairing can be fixed or adjustable.

Le carénage est réalisé avec un matériau de remplissage non métallique, soit un béton constitué de sable, silice ou autre, lié avec une résine synthétique de type epoxy par exemple. Ce béton peut être armé de fibres. Il est revêtu d'une couche de matériau résistant à l'abrasion, possédant des propriétés d'élasticité et d'amortissement. Ce matériau joue le rôle d'écran absorbant le bruit. Il est constitué par exemple d'une résine de la famille des polyuréthanes, compatible avec les composants du béton. Il contribue à renforcer les parties fragiles du carénage comme le'bord de fuite, le bord d'attaque. The fairing is made with a non-metallic filling material, ie a concrete consisting of sand, silica or other, bonded with a synthetic resin of epoxy type for example. This concrete can be reinforced with fibers. It is coated with a layer of abrasion resistant material, having elasticity and damping properties. This material acts as a noise absorbing screen. It consists for example of a resin from the polyurethane family, compatible with the components of concrete. It helps to reinforce the fragile parts of the fairing such as the trailing edge, the leading edge.

Le dispositif peut être amélioré en rapportant des plaques métalliques minces, indépendantes les unes des autres, collées ou scellées dans le revêtement absorbant. Ces plaques peuvent être réalisées en acier inoxydable. Elle peuvent renforcer la résistance à l'abrasion provoquée par le phénomène d'écoulement en bout de pales. Ces plaques sont insérées à partir du plan de l'hélice, en arrière de celui-ci, sur une longueur suffisante pour que le tourbillon d'extrêmité se dissolve et devienne moins nuisible. The device can be improved by adding thin metal plates, independent of each other, glued or sealed in the absorbent coating. These plates can be made of stainless steel. They can reinforce the resistance to abrasion caused by the flow phenomenon at the tip of the blades. These plates are inserted from the plane of the propeller, behind it, over a length sufficient for the extremity vortex to dissolve and become less harmful.

L'invention sera mieux comprise et les caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description de réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. The invention will be better understood and the secondary characteristics and their advantages will appear during the description of embodiment given below by way of example.

La figure 1 montre une vue de face du carénage, perpendiculairement à l'axe de l'hélice. Figure 1 shows a front view of the fairing, perpendicular to the axis of the propeller.

La figure 2 décrit une coupe suivant un plan diamétral longitudinal. Figure 2 describes a section along a longitudinal diametrical plane.

La figure 3 décrit le mode d'implantation des plaques. Figure 3 describes the layout of the plates.

Sur la figure 1, le navire (0) à deux hélices, auquel est destiné l'ensemble propulsif (carénage (1) et hélice (2)), est figuré par un couple correspondant à un plan transversal T perpendiculaire à l'axe de l'hélice (2). In FIG. 1, the ship (0) with two propellers, for which the propulsion unit (fairing (1) and propeller (2)) is intended, is represented by a torque corresponding to a transverse plane T perpendicular to the axis of the propeller (2).

Sur la figure 2, l'hélice (2) est implantée à l'intérieur du carénage (1) de telle sorte que l'extrêmité de ses pâles se trouve dans le plan T correspondant au diamètre minimum (7) ou col de la partie interne du carénage (1). Les contours externes et internes du carénage emprisonnent un volume garni d'un "béton" (3) mélange d'un granulé solide lié par une résine. Ce "béton" peut être renforcé de fibres (4) synthétiques ou non. Les parois externes et internes du carénage (1) sont protégées par un revêtement (5) résistant aux chocs et à l'abrasion, présentant des caractéristiques d'élasticité et d'amortissement. Ce revêtement peut être une résine de la famille des polyuréthanes. Cette résine est compatible avec la résine de liaison du béton. In Figure 2, the propeller (2) is located inside the fairing (1) so that the end of its blades is in the plane T corresponding to the minimum diameter (7) or neck of the part internal of the fairing (1). The external and internal contours of the fairing trap a volume filled with a "concrete" (3) mixture of a solid granule bound by a resin. This "concrete" can be reinforced with fibers (4), synthetic or not. The external and internal walls of the fairing (1) are protected by a coating (5) resistant to impact and abrasion, having elasticity and damping characteristics. This coating may be a resin from the family of polyurethanes. This resin is compatible with the concrete bonding resin.

A partir d'un plan transversal T', un peu en avant de T, un ensemble de plaquettes (6) réalisées par exemple en acier inoxydable sont soit scellées soit collées par l'intermédiaire du revêtement (5) à la paroi interne du carénage (1). Ces plaquettes s'étendent en arrière du plan T' sur une longueur correspondant à l'égalisation de la turbulence issue des extrêmités de pales de l'hélice (2). From a transverse plane T ', a little in front of T, a set of plates (6) made for example of stainless steel are either sealed or glued via the coating (5) to the inner wall of the fairing (1). These plates extend behind the plane T 'over a length corresponding to the equalization of the turbulence coming from the ends of the blades of the propeller (2).

Le bruit rayonné par l'hélice se trouve emprisonné au départ à l'intérieur d'un cylindre de révolution dont l'axe est la droite A A' la directrice le col (7). La réflexion du son sur la carène du navire (0) à deux hélices est ainsi diminuée. The noise radiated by the propeller is trapped at the start inside a cylinder of revolution whose axis is the straight line A A 'the director the neck (7). The reflection of the sound on the hull of the ship (0) with two propellers is thus reduced.

La figure 3 est obtenue en coupant le carénage (1) par un plan transversal en arrière du plan T' . Les plaquettes indépendantes (6) sont collées directement sur le revêtement (5) de manière à présenter une surface continue. Une meilleure tenue peut être obtenue en adjoignant aux plaquettes (6), des tiges (8) pénétrant dans le béton et formant le scellement. Le revêtement (5) est toujours intercallé entre la tige (8) et le béton (3). Le même système peut être appliqué à l'implantation de bras distributeurs ou redresseurs (9).
le dispositif suivant l'invention est destiné particulièrement à la propulsion silencieuse des navires de guerre ou de commerce. Figure 3 is obtained by cutting the fairing (1) by a transverse plane behind the plane T '. The independent plates (6) are bonded directly to the coating (5) so as to present a continuous surface. Better resistance can be obtained by adding to the plates (6), rods (8) penetrating into the concrete and forming the seal. The coating (5) is always interposed between the rod (8) and the concrete (3). The same system can be applied to the installation of distributor or rectifier arms (9).
the device according to the invention is intended particularly for the silent propulsion of warships or merchant ships.

Claims

1) Fairing (t) in the form of a fixed or orientable accelerating or decelerating nozzle intended for a marine propeller (2) characterized in that the fairing envelops the propeller by constituting a screen to combat the propagation of sound waves emanating from the tips of the blades of the propeller (2).

2) Fairing according to claim 1 characterized in that the volume of the fairing (1) is filled with a concrete consisting of a filler (3) mineral or not, bound by a synthetic resin, epoxy type for example, said filler can be reinforced with synthetic fibers (4).

3) Fairing according to any one of claims, 1 and 2 characterized in that a coating (5) resistant to abrasion, shock absorbing, and elastic, envelops said fairing (1).

4) Fairing according to any one of claims 1, 2 and 3 characterized in that the coating (5) consists of a resin of the family of polyurethanes of elasticity and damping compatible with the concrete bonding resin (3).

5) Fairing according to any one of claims 1, 2, 3 and 4 characterized in that it is completed by a set of thin metal plates (6) independent, located on either side of the propeller (2) , these plates being glued and sealed by means of the coating (5) from the plane T 'of the fairing (1).

6) Fairing according to any one of claims 1, 2, 3, 4 and 5 characterized in that the plates (6) are sealed in the fairing (1) by rods (8).

7) Fairing according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5 and 6 characterized in that the distributor arms or rectifiers (9) are sealed by screw-nut assemblies (10).