FR2885593A1 - Bateau multicoques - Google Patents

Abstract

Ce bateau multicoques (2) comprend au moins quatre coques parallèles, les coques centrales (3) étant plus courtes que les coques latérales (4), l'extrémité avant de chaque coque centrale étant disposée en retrait par rapport aux extrémités avant des coques latérales, caractérisé en ce que chaque coque (3, 4) possède une largeur qui augmente de son extrémité avant jusqu'à une valeur comprise entre 60 et 70% de sa longueur puis qui diminue légèrement jusqu'à son extrémité arrière, la largeur maximale des coques étant alignée sur un même plan (E) transversal au bateau.

Description

La présente invention concerne un bateau multicoques.

Il existe des bateaux comportant plusieurs coques parallèles. Les bateaux à deux coques sont appelés catamarans. II existe également des bateaux à trois coques, appelés trimarans, dans lesquels la coque centrale est plus longue que les coques latérales, ces coques latérales jouant en fait beaucoup plus le rôle de flotteurs de stabilisation que réellement: de coques.

II est également connu par le document FR 2 586 001 de réaliser un bateau comportant quatre coques, dont les coques centrales sont plus courtes que les coques latérales, et dont l'extrémité avant de chaque coque centrale est disposée en retrait par rapport aux extrémités avant des coques latérales tandis que les extrémités postérieures de chaque coque sont disposées dans un même plan transversal à l'axe du bateau.

Le fait que les coques latérales soient plus longues que les coques centrales et dépassent de celles-ci à l'avant du bateau assure la formation d'une espèce d'entonnoir, forçant l'air à s'engouffrer à l'intérieur des tunnels délimités entre les différentes coques. Une telle structure permet d'obtenir une bonne sustentation du bateau.

Le document FR 2 661 652 décrit un bateau similaire à celui décrit dans le document FR 2 586 001 mais qui se différencie de ce dernier par le fait 20 que la largeur de chaque coque augmente, de façon continue, de son extrémité avant jusqu'à son extrémité arrière.

Ainsi, la section de passage des tunnels délimités entre les différentes coques se réduit de l'avant vers l'arrière du bateau, la pression d'air augmente de l'avant vers l'arrière, améliorant la sustentation de l'embarcation, favorisant le déjaugeage de celle-ci, ce qui limite la valeur du volume immergé, et permet par conséquent d'obtenir de bonnes performances de vitesses avec une motorisation réduite.

Cependant, des essais ont démontré qu'une turbulence air-eau apparaît sur les coques centrales à partir d'une vitesse supérieure à 40 noeuds, 30 rendant le bateau inexploitable au-dessus de cette vitesse.

La présente invention vise donc à remédier à cet inconvénient.

Le problème technique à la base de l'invention est la réalisation d'un bateau comprenant au moins quatre coques parallèles pouvant permettre des performances de vitesses importantes en utilisant deE; moyens de propulsion de puissance réduite, tout en évitant la création de turbulence air-eau.

A cette effet, l'invention concerne un bateau multicoques, comprenant au moins quatre coques parallèles, les coques centrales étant plus courtes que les coques latérales, l'extrémité avant de chaque coque centrale étant disposée en retrait par rapport aux extrémités avant des coques latérales, caractérisé en ce que chaque coque possède une largeur qui augmente de son extrémité avant jusqu'à une valeur comprise entre 60 et 70% le sa longueur puis qui diminue légèrement jusqu'à son extrémité arrière, la largeur maximale des coques étant alignée sur un même plan transversal au bateau.

Ainsi, la section de passage de chaque tunnel formé entre deux coques adjacentes se réduit de l'avant du bateau jusqu'à une valeur comprise entre 60 et 70% de sa longueur, puis augmente légèrement jusqu'à l'arrière du bateau.

II en résulte, en fonctionnement du bateau, une c mpression de l'air entrant dans les tunnels de l'avant du bateau jusqu'à 60 à 70% de la longueur de chaque tunnel, puis une légère décompression de l'air jusqu'à l'arrière du bateau.

Cette compression de l'air sur la partie avant des tunnels assure une excellente sustentation de l'embarcation, favorisant donc le Jéjaugeage de celle-ci, ce qui limite la valeur du volume immergé, et permet par conséquent d'obtenir d'excellentes performances avec une motorisation tout à fait réduite.

Cette décompresson de l'air dans la partie arrière des tunnels évite l'apparition de turbulences air-eau.

Ainsi, compte tenu de cette forme des coques, la compression de l'air est accompagnée d'un écoulement parfaitement laminaire, même à très 25 haute vitesse.

Le bateau selon l'invention permet donc d'éviter 'apparition de turbulence air-eau, même à très haute vitesse.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les coques centrales sont plus fines que les coques latérales, la distance entre l'axe longitudinal 30 médian de deux coques adjacentes étant constante.

Il en résulte que le ou les tunnels centraux sont plus larges que les deux tunnels externes.

Ceci additionné au fait que la largeur maximale des coques est alignée dans un même plan transversal à l'axe du bateau perrret d'équilibrer les forces internes de compression de l'air dans les tunnels. II en résulte une pression similaire dans chaque tunnel, ce qui améliore la portance aérodynamique du bateau.

Avantageusement et selon une autre caractéristique de l'invention, les parois latérales de chaque coques sont sensiblement inclinées de l'intérieur 5 vers l'extérieure et de bas en haut.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le fond de chaque coque est sensiblement plat de son extrémité avant jusqu'à une valeur comprise entre 30 et 45% de sa longueur, puis possède une section en V jusqu'à son extrémité arrière, le fond de chaque coque étant, dans sa partie en V, inclinée de l'avant vers l'arrière et de haut en bas en formant avec l'horizontale un angle compris entre 0,7 et 3 .

Compte tenu de cette inclinaison, lorsque le bateau commence à déjauger sous l'action d'une poussée calculée, la partie en V du fond de chaque coque forme avec l'horizontale un angle avantageusement compris entre 1,2 et 3,5 . Il en résulte, lors de la navigation, un bon positionnement des moteurs, et donc la possibilité d'utiliser des propulseur de surface de type hydropropulseur, ainsi qu'une amélioration de la stabilité longitudinale du bateau à pleine puissance et notamment en ligne droite.

Avantageusement, le fond de chaque coque est relié à chaque paroi latérale de celle-ci, par une surface plane d'inclinaison intermédiaire, formant un chanfrein, la hauteur de cette surface inclinée, diminuant régulièrement de l'arrière vers l'avant en fonction de l'inclinaison du fond, jusqu'à s'annuler à l'extrémité avant de la coque.

En outre, avantageusement, les coques sont recouvertes par un plancher dont la face tournée vers le bas comporte au moins une première portion inclinée de haut en bas et de l'avant vers l'arrière s'étendant de l'avant du bateau jusqu'à sensiblement la moitié de la longueur du bateau, et au moins une seconde portion inclinée de bas en haut et de l'avant vers l'arrière.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la face tournée vers le bas du plancher comporte, entre les première et seconde portions inclinées, au moins une portion intermédiaire sensiblement horizontale.

Avantageusement, la première portion inclinée de la face tournée vers le bas du plancher comporte au moins une première surface inclinée de haut en bas et de l'avant vers l'arrière, prolongée vers l'arrière par une seconde surface inclinée de haut en bas et de l'avant vers l'arrière formant avec l'horizontale un angle inférieur à celui de la première surface inclinée.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la p-emière surface inclinée forme avec l'horizontale un angle compris entre 10,5 et 11 , la seconde surface inclinée forme avec l'horizontale un angle compris entre 1,5 et 2 , et la seconde portion inclinée forme avec l'horizontale un angle compris entre 1,5 et 2 .

Ces différentes inclinaisons de la face du plancher recouvrant les coques, tournée vers le bas, face à l'eau, offrent un profil améliorant la portance aérodynamique du bateau.

En effet, il résulte de cette dernière caractéristique que la hauteur de chaque tunnel ménagé entre deux coques adjacentes diminue de l'avant vers le centre du bateau ce qui augment encore le phénomène cle compression d'air, avant relâchement de cette compression d'air.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le bateau comporte à l'avant des moyens pour modifier la section de passage de l'air entrant dans les tunnels délimités par deux coques adjacentes et stabiliser le bateau à haute vitesse, et à l'arrière des moyens pour modifier la section de passage de l'air sortant des tunnels.

Ces moyens permettent de faciliter le soulèvement du bateau à faible vitesse, et au contraire de garder celui-ci en contact de l'eau à grande vitesse. Il en résulte une meilleur stabilité du bateau et une arnélioration des conditions de son pilotage.

Avantageusement, les moyens pour modifier la section de passage de l'air entrant dans les tunnels délimités par deux coques adjacentes comprennent un volet monté coulissant longitudinalement entre les deux coques extérieurs, incliné de haut en bas et de l'arrière vers l'avant en formant avec l'horizontale un angle inférieur à 16 et de préférence de 7 , lorsque le volet est en position avancé.

Avantageusement, les moyens pour modifier la section de passage de l'air sortant des tunnels délimités par deux coques adjacente: comprennent 30 un volet arrière monté pivotant autour d'un axe horizontal.

Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins chaque coque latérale comporte dans sa partie avant et/ou dans sa partie arrière un ballast destiné à recevoir de l'eau servant de lest afin d'ajuster l'assiette du bateau, quelle que soit sa vitesse.

Lorsque le bateau est à l'arrêt ou à faible vitesse, la concentration du poids sur l'arrière, notamment en raison de la présence des moteurs à l'arrière, provoque l'inclinaison du pont de haut en bas et d'avant en arrière. Les ballasts remplis d'eau permettent de compenser ce déséquilibre. Au fur et à mesure que la vitesse du bateau augmente et que celui-ci est sustenté par la pression d'air entre les coques, il est possible de vider les ballasts pour mantenir une vitesse constante.

Ce bateau qui peut comporter par exemple quatre coques, ou encore un nombre de coques plus important est avantageux compte tenu des caractéristiques de sustentation qu'il présente, et qui permettent de limiter la puissance de la motorisation.

En outre, il faut noter que la motorisation peut être réalisée à l'aide d'un ou de plusieurs moteurs, la motorisation pouvant, par exemple, être répartie en plaçant un moteur dans chaque coque, ce qui offre une sécurité parfaite puisqu'en cas de panne de l'un des moteurs, l'embarcation peut suivre sa route à l'aide des autres moteurs. En fonction de la charge et des conditions de navigation, il est possible ou non d'utiliser simultanément tous les moteurs. C'est ainsi qu'en phase de démarrage, il est possible d'ut liser plusieurs moteurs puis, lorsque l'embarcation se trouve en position de sustentation, de n'utiliser, par exemple, que deux moteurs qui ne sont pas mis en oeuvre à la puissance maximale.

Ce type d'embarcation s'adresse tout aussi bien au): embarcations de plaisance, qu'à des embarcations de type vedette pour le transport de passagers ou à des embarcations à vocation commerciale pour le transport de véhicules ou de conteneurs. Dans tous les cas, l'embarcation déjauge à une vitesse de l'ordre de 16 noeuds, au delà de laquelle la surface mouillée est fortement réduite puisque la longueur à la flottaison en période de navigation est réduite de 3/5.

Il est également envisagé d'autres applications de cette embarcation, par exemple dans un cadre médical, militaire ou policier pour des interventions rapides, pour le transport rapide de port à port, etc. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce bateau.

Figure 1 en est une vue de côté.

Figure 2 en est une vue de face.

Figure 3 en est une vue de derrière.

Figure 4 en est une vue de dessous montrant le profil des coques. Figure 5 en est une vue en coupe longitudinale le long d'un tunnel délimité entre deux coques adjacentes.

Comme représenté aux figures 2 à 4, le bateau 2 comprend quatre 5 coques parallèles, à savoir deux coques centrales identiques 3 et deux coques latérales identiques 4.

Comme représenté plus particulièrement à la figure 4, chaque coque centrale 3 est plus courte et légèrement plus fine que les coques latérales 4, et l'extrémité avant de chaque coque centrale 3 est disposée en retrait par rapport aux extrémités avant des coques latérales 4, tandis que les extrémités postérieures de chaque coque 3, 4 sont disposées dans un même plan transversal à l'axe du bateau. La figure 4 montre égalemeit le fait que la distance entre l'axe longitudinal médian E de deux coques adjacentes est constante.

Chaque coque 3, 4 possède une largeur qui augmente de son extrémité avant jusqu'à une valeur comprise entre 60 et 70% de sa longueur et se réduit ensuite légèrement jusqu'à son extrémité arrière, la largeur maximale des coques 3, 4 étant alignée sur un même plan F transversal à l'axe du bateau.

Comme montré à la figure 2, les parois latérales 5, 6 de chaque coque 3, 4 sont inclinées de bas en haut et de l'intérieur vers l'extérieur.

Comme montré aux figures 1 et 2, le fond 7 de chaque coque 3, 4 est sensiblement plat sur un peu moins de la moitié de sa longueur en partant de son extrémité avant, puis possède une section en V jusqu'à son extrémité arrière. Les surfaces inclinées formant la partie en V du fond de chaque coque ont une hauteur qui augmente régulièrement jusqu'à l'arrière du bateau. Il en résulte que, dans sa partie en V, le fond 7 de chaque coque 3, 4 est incliné de l'avant vers l'arrière et de haut en bas. De préférence, dans sa partie en V, le fond 7 de chaque coque 3, 4 forme avec l'horizontale un angle compris entre 0,7 et 3 .

Le fond 7 de chaque coque est relié à chaque paroi latérale 5, 6 de celleci, par une surface plane 8 d'inclinaison intermédiaire, formant un chanfrein, la hauteur de cette surface inclinée 8, diminuant régulièrement de l'arrière vers l'avant en fonction de l'inclinaison du fond 7, jusqu'à s'annuler à l'extrémité avant de la coque.

Comme montré à la figure 5, chaque coque latérale 4 et centrale 3 comporte à son extrémité avant une paroi effilée et concave 9 inclinée de haut en bas et de l'avant vers l'arrière. La forme de ce profil avant permet d'améliorer la coupe de la vague, évitant ainsi le rebondissement du bateau sur 5 le dos de celle-ci.

Les différentes coques 3, 4 sont assemblées les unes aux autres par un plancher 10 dont la face 11 tournée vers le bas comporte une première portion 12 inclinée de haut en bas et de l'avant vers l'arrière s'étendant de l'avant du bateau jusqu'à sensiblement la moitié de la longueur du bateau, et une seconde portion 13 inclinée de bas en haut et de l'avant vers l'arrière.

La portion inclinée 12 comporte une première surface 14 inclinée de haut en bas et de l'avant vers l'arrière, formant avec l'horizontale un angle A compris entre 10,5 et 11 , et une seconde surface 15 inclinée de haut en bas et de l'avant vers l'arrière, formant avec l'horizontale un angle B compris entre 1,5 et 2 .

La seconde surface 15 est prolongée vers l'arrière par une portion intermédiaire 16 sensiblement horizontale, formant donc avec l'horizontale un angle C sensiblement nul.

La seconde portion inclinée 13 forme avec l'horizontale un angle D 20 compris entre 1,5 et 2 .

La valeur des angles A, B, C, D permet d'obtenir une compression suffisante de l'air dans les différents tunnels 17 délimités par les coques, tout en évitant une surpression entre les coques à certaines vitesses telles que 40, 45 et 50 noeuds.

Il faut préciser que la stabilité du bateau, dans tout les cas de figures, est régulée par un volet avant 18 disposé sur l'extrémité avant du bateau, sur la face tournée vers le haut du plancher de liaison des coques, et par un volet arrière 19 disposé à l'extrémité arrière du bateau, sur la face tournée vers le bas du plancher de liaison des coques, le volet avant et le volet arrière ayant une largeur sensiblement égale à la largeur du bateau.

Le volet avant 18 est incliné de haut en bas et de l'arrière vers l'avant et forme avec l'horizontale un angle inférieur à 16 et de préférence égal à 7 .

Le volet avant 18 est associé à des moyens de réglage de sa 35 position destinées à faire coulisser longitudinalement le volet 18 vers l'avant pour qu'il vienne progressivement en regard de l'entée des tunnels 17, au fur et à mesure que la vitesse du bateau augmente.

Le volet avant 18 permet donc de réduire la section de passage de l'air entrant dans les tunnels, ce qui permet de limiter la compression d'air dans 5 les tunnels à grande vitesse.

Ce réglage de la position du volet avant 18 permet également une amélioration de l'appui aréodynamique sur le volet, ce qui évite que l'avant du bateau ne se soulève à grande vitesse.

Le volet arrière 19 est articulé à son extrémité avant autour d'un axe horizontal, et est associé à des moyens de réglage de:ion inclinaison verticale, par exemple un vérin, afin de venir obturer plus ou moins la sortie des tunnels 17.

Le volet avant et le volet arrière peuvent êlre pilotés en synchronisation afin de faciliter le soulèvement du bateau à faible vitesse, et au 15 contraire de garder celui-ci en contact de l'eau à grande vitesse.

Ce pilotage en synchronisation du volet avant et c u volet arrière assure une stabilité du bateau mais facilite également le pilotage du bateau.

Il est à noter qu'au démarrage, le volet arrière est en position basse, il forme avec l'horizontale un angle sensiblement égal à '10 , l'ouverture du volet arrière étant progressive jusqu'à 40 noeuds. La vitesse de 50-52 noeuds atteinte, le volet arrière est complètement ouvert et la position du volet avant est ajustée automatiquement en fonction de l'inclinaison du bateau et de la compression entre les coques.

Chaque coque comporte dans sa partie avant un ballast (non représenté aux figures) destiné à recevoir de l'eau servant de lest afin de conserver l'assiette du bateau, le ballast se vidant ou se remplissant en fonction de la vitesse de navigation du bateau.

En fait, chaque ballast sert essentiellement pour l'équilibrage du bateau, avant le départ de celui-ci ou lorsqu'il rentre au port.

En fonctionnement, une fois la vitesse de 46 noeuds atteinte, ces ballasts se vident lentement jusqu'à l'obtention de la vitesse de c- oisière de 56-58 noeuds, afin de faciliter la sustentation du bateau.

Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un bateau Je conception simple, offrant de très hautes performances, avec une motorisation de puissance réduite.

Comme il va de soi l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce bateau décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que le nombre de coques pourrait être différent.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Bateau multicoques (2), comprenant au moins quatre coques parallèles, les coques centrales (3) étant plus courtes que les coques latérales (4), l'extrémité avant de chaque coque centrale étant disposée en retrait par rapport aux extrémités avant des coques latérales, caractérisé en ce que chaque coque (3, 4) possède une largeur qui augmente de son extrémité avant jusqu'à une valeur comprise entre 60 et 70% de sa longueur puis qui diminue légèrement jusqu'à son extrémité arrière, la largeur maximale des coques étant alignée sur un même plan (F) transversal au bateau.

2. Bateau (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les coques centrales (3) sont plus fines que les coques latérales (4), la distance entre l'axe longitudinal médian (E) de deux coques adjacentes étant constante.

3. Bateau (2) selon l'une quelconques des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les parois latérales (5, 6) de chaque coques (3, 4) sont sensiblement inclinées de l'intérieur vers l'extérieur et de bas en saut.

4. Bateau (2) selon l'une quelconques des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fond (7) de chaque coque (3, 4) est sensiblement plat de son extrémité avant jusqu'à une valeur comprise entre 30 et 45% de sa longueur, puis possède une section en V jusqu'à son extrémité arrière, le fond (7) de chaque coque (3, 4) étant, dans sa partie en V, inclinée de l'avant vers l'arrière et de haut en bas en formant avec l'horizontale un angle compris entre 0,7 et 3 .

5. Bateau (2) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fond (7) de chaque coque est relié à chaque paroi latêrale (5, 6) de celle-ci, par une surface plane (8) d'inclinaison intermédiaire, formant un chanfrein, la hauteur de cette surface inclinée (8), diminuant réç ulièrement de l'arrière vers l'avant en fonction de l'inclinaison du fond (7), jusqu'à s'annuler à l'extrémité avant de la coque.

6. Bateau (2) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les coques (3, 4) sont recouvertes par un plancher (10) dcnt la face (11) tournée vers le bas comporte au moins une première portion (12) inclinée de haut en bas et de l'avant vers l'arrière s'étendant de l'avant du bateau jusqu'à sensiblement la moitié de la longueur du bateau, et au moins une seconde portion (13) inclinée de bas en haut et de l'avant vers l'arrière.

7. Bateau (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la face (11) tournée vers le bas du plancher (10) comporte, entre les première et seconde portions inclinées (12, 13), au moins une portion intermédiaire (16) sensiblement horizontale.

8. Bateau (2) selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la première portion inclinée (12) de la face (11) tournée vers le bas du plancher (10) comporte au moins une première surface inclinée i; 14) de haut en bas et de l'avant vers l'arrière, prolongée vers l'arrière par une seconde surface inclinée (15) de haut en bas et de l'avant vers l'arrière formant avec l'horizontale un angle inférieur à celui de la première surface inclinée (14).

9. Bateau (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la première surface inclinée (14) forme avec l'horizontale un angle compris entre 10, 5 et 11 , la seconde surface inclinée (15) forme avec l'horizcntale un angle compris entre 1,5 et 2 , et la seconde portion inclinée (13) forme avec l'horizontale un angle compris entre 1,5 et 2 .

10. Bateau (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte à l'avant des moyens (18) pour modifier la section de passage de l'air entrant dans les tunnels (17) délimités par deux coques adjacentes et stabiliser le bateau à haute vitesse, et à l'arrière des moyens (19) pour modifier la section de passage de l'air sortait des tunnels (17).

11. Bateau (2) selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens pour modifier la section de passage de l'air entrant dans les tunnels (17) délimités par deux coques adjacentes comprennent un volet (18) monté coulissant longitudinalement entre les deux coques extérieurs, i icliné de haut en bas et de l'arrière vers l'avant en formant avec l'horizontale un angle inférieur à 16 et de préférence de 7 , lorsque le volet est en position avancé.

12. Bateau (2) selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que les moyens pour modifier la section de passage de l'air sortant des tunnels (17) délimités par deux coques adjacentes comprennent un volet arrière (19) monté pivotant autour d'un axe horizontal.

13. Bateau (2) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'au moins chaque coque latérale comporte dans sa partie avant et/ou dans sa partie arrière un ballast destiné à recevoir de l'eau servant de lest afin d'ajuster l'assiette du bateau, quelle que soit sa vitesse.