FR2980163A1

FR2980163A1 - Coque en v d'engin flottant

Info

Publication number: FR2980163A1
Application number: FR1102819A
Authority: FR
Inventors: Bernard Lecamus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-19
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2013-03-22
Anticipated expiration: 2031-09-19
Also published as: FR2980163B1

Abstract

Coque (1) en V d'engin flottant, du type dont la partie (2) immergeable de la coque (1) est équipée d'au moins une virure (6) s'étendant longitudinalement le long d'au moins une partie de la longueur de ladite coque (1), ladite virure (6), en saillie de la face (3) externe de la coque (1), se présentant sous forme d'un corps allongé comportant une surface (7) active disposée sur la trajectoire apte à être suivie par le flux d'eau se déplaçant depuis la pointe (4) du V de la coque (1) en direction du haut (5) de la muraille de la coque (1) en longeant ladite face (3) externe de la coque (1) sous l'effet de l'avancement de la coque (1) pour former une surface d'appui dudit flux d'eau. La surface (7) active de la virure (6) est une surface courbe à concavité tournée vers le plan (P2), perpendiculaire au plan (P1) de symétrie du V de la coque (1), et passant par la pointe (4) dudit V de la coque.

Description

La présente invention concerne une coque en V d'engin flottant. Elle concerne, plus particulièrement, une coque du type dont la partie 5 immergeable de la coque est équipée d'au moins une virure s'étendant longitudinalement le long d'au moins une partie de la longueur de ladite coque, ladite virure, en saillie de la face externe de la coque, se présentant sous forme d'un corps allongé comportant une surface active disposée sur la trajectoire apte à être suivie par le flux d'eau se déplaçant depuis la pointe du V, encore Io appelée quille, de la coque en direction du haut de la muraille de la coque en longeant ladite face externe de la coque sous l'effet de l'avancement de la coque pour former une surface d'appui dudit flux d'eau. Il convient de rappeler que lorsqu'un engin flottant, tel qu'un bateau, avance 15 avant ou pendant le déjaugeage, l'arrière de la coque est plus enfoncé dans l'eau que l'avant, ce qui a pour effet, sur une coque en V, de chasser l'eau vers l'extérieur sous forme d'une nappe d'eau qui crée une poussée verticale du bas vers le haut en rencontrant la virure. 20 De telles virures sont en effet bien connues à ceux versés dans cet art comme l'illustre en particulier la demande internationale WO 2004/103744 ou la figure 1 de la présente demande de brevet. De telles virures présentent une surface active rectiligne qui forme avec le plan perpendiculaire au plan de symétrie du V de la coque passant par la pointe du V de la coque, un angle généralement 25 compris entre 0 et 90°. Cette conception anguleuse de la virure entraîne une projection latérale en ordre dispersé de la lame d'eau, créée lors de l'avance de l'engin, et qui longe la coque depuis la pointe du V en direction du haut de la muraille de la coque. Il en résulte un effet moindre de l'eau sur la virure et des projections latérales importantes. 30 Un but de la présente invention est donc de proposer une virure dont la conception permet d'accroître l'effet dynamique de l'eau sur la virure.

A cet effet, l'invention a pour objet une coque en V d'engin flottant, du type dont la partie immergeable de la coque est équipée d'au moins une virure s'étendant longitudinalement le long d'au moins une partie de la longueur de ladite coque, ladite virure, en saillie de la face externe de la coque, se présentant sous forme d'un corps allongé comportant une surface active disposée sur la trajectoire apte à être suivie par le flux d'eau se déplaçant depuis la pointe du V de la coque en direction du haut de la muraille de la coque en longeant ladite face externe de la coque sous l'effet de l'avancement de la coque pour former une surface d'appui dudit flux d'eau, ro caractérisée en ce que la surface active de la virure est une surface courbe à concavité tournée vers le plan perpendiculaire au plan de symétrie du V de la coque et passant par la pointe dudit V, de préférence vers la zone dudit plan située au niveau de la pointe du V de la coque. 15 La forme courbe concave de la surface active de la virure permet de canaliser le flux d'eau, qui longe la coque puis la quille ou pointe du V vers le haut de la muraille de la coque, et de projeter celui-ci vers le bas de manière efficace rendant beaucoup plus actif l'effet dynamique de l'eau sur la virure pour créer une poussée verticale du bas vers le haut. Cette forme courbe concave permet, 20 en outre, de réduire les projections dues aux impacts de l'étrave sur les vagues. De préférence, la surface active courbe de la ou d'au moins l'une des virures affecte, vue en coupe transversale, la forme d'une demi-arche raccordée par son sommet à la face externe de la coque. 25 Le sommet de la demi-arche prend naissance sur la face externe de la coque. La demi-arche se développe ensuite en direction du sol à l'état à flot de l'engin, c'est-à-dire dans une configuration de la coque correspondant à la position occupée par la coque naviguant à plat, c'est-à-dire par mer plate, de sorte que 30 la surface active courbe tend à rabattre le flux d'eau rencontrant la virure en direction du sol en lui faisant suivre une trajectoire courbe exempte de turbulence.

De préférence, la coque comporte au moins deux virures s'étendant l'une, sur l'une des branches, l'autre, sur l'autre branche du V de la coque, lesdites virures étant disposées à équidistance de la pointe du V de la coque.

De préférence, au moins une partie de la surface active courbe de la ou d'au moins l'une des virures forme l'arc d'un secteur circulaire s'étendant au-dessus d'un plan, perpendiculaire au plan de symétrie du V de la coque, et passant par le centre du cercle dont le secteur circulaire forme une portion.

Cette disposition permet d'éviter ou de limiter la création de turbulences. De préférence, le centre du cercle dont le secteur circulaire forme une portion est disposé sur une droite, perpendiculaire à la surface de la coque, et passant par le point de naissance de la surface active courbe de la virure sur la face externe de la coque.

De préférence encore, l'un des rayons de délimitation du secteur circulaire, dont au moins une partie de la surface active de la ou d'au moins l'une des virures forme l'arc, est écarté du plan, perpendiculaire au plan de symétrie du V de la coque, et passant par le centre du cercle dont le secteur circulaire forme une portion, d'un angle a compris entre 0° et 45°, de préférence entre 1 et 10°. Le secteur circulaire délimitant la surface active de la virure peut avoir un rayon fixe ou un rayon de longueur décroissante en partant de la coque vers l'extérieur créant ainsi une forme elliptique (dans ce deuxième cas, il y a une 25 accélération du flux d'eau vers la sortie de la virure). La surface active de la virure prend naissance au point de tangence entre son rayon et la coque, elle s'étend ensuite sur un arc qui généralement s'arrête avant d'atteindre un plan perpendiculaire au plan de symétrie du V passant par 30 le point de centre du rayon de virure. L'arc intercepté par la virure peut être variable puisqu'il dépend de l'angle du V de la coque, une coque avec un V plus fermé ayant un arc de virure plus important. De préférence encore, le plan parallèle au plan de symétrie du V de la coque et passant par le centre du secteur circulaire, dont l'arc forme au moins une partie de la surface active de la virure, est écarté du plan de symétrie du V de la coque d'une distance comprise entre le tiers et les deux tiers de la longueur d'une branche du V de la coque. Généralement, le rayon de courbure de la surface active de la, ou d'au moins Io l'une des virures est compris dans la plage de 4 à 10 fois la hauteur LA théorique de la lame d'eau où LA, exprimée en mètre et correspondant à la hauteur de la lame d'eau active dans les virures, est égale à (SD : LV) x 0,8 avec SD, exprimée en m2 correspondant à la moitié de la surface de la partie immergée du tableau arrière de l'engin ou à la moitié du couple le plus grand, 15 en configuration déjaugée, à vitesse maximale de l'engin et LV, exprimée en mètre, étant égale à la longueur de la virure dans la partie droite de la carène. Le coefficient 0,8 correspond, quant à lui, au coefficient de rendement de l'action de l'eau déplacée sur le virure. 20 Généralement la ou au moins l'une des virures présente une section transversale de forme générale triangulaire, la surface active courbe de la virure formant la face du triangle tournée vers la pointe du V de la coque. De préférence, la ou au moins l'une des virures présente, coté extrados de la 25 surface active courbe, des moyens de renfort et de comblement éventuel de l'espace laissé libre entre partie courbe convexe de la surface active et face externe de la coque. Ces moyens de renfort permettent de réduire ou supprimer la zone de 30 dépression susceptible de se créer côté convexe de la surface active courbe de la virure, cette zone de dépression réduisant l'effet dynamique de la virure. L'invention a encore pour objet un engin flottant présentant une coque en V caractérisé en ce que ladite coque en V est du type précité. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'une coque de l'état de la technique ; la figure 2 représente une vue schématique en coupe d'une coque io conforme à l'invention ; la figure 3 représente une vue de détail d'une virure réalisée sous forme rapportée sur la face externe de la coque ; 15 la figure 4 représente une vue de détail d'une virure réalisée d'une seule pièce avec la face externe de la coque la figure 5 représente une vue arrière d'une coque d'un engin flottant conforme à l'invention ; 20 la figure 6 représente une vue de côté d'une coque d'un engin flottant conforme à l'invention ; la figure 7 représente une vue de dessous d'une coque d'un engin 25 flottant conforme à l'invention. Comme mentionné ci-dessus, l'invention a pour objet une coque d'un engin flottant dont la carène ou partie 2 immergeable, c'est-à-dire s'étendant en dessous de la ligne 9 de flottaison de l'engin, est équipée d'au moins une virure 30 6 s'étendant longitudinalement le long d'au moins une partie de la longueur de ladite coque 1. Dans l'exemple représenté, l'engin flottant est un bateau à moteur. Bien évidemment, l'invention peut s'appliquer à d'autres types d'engins flottants, tels que véhicule amphibie, bateau à voile ou autre. La ou chaque virure 6 en saillie de la face 3 externe de la coque 1 se présente sous forme d'un corps allongé comportant une surface 7 active disposée sur la trajectoire apte à être suivie par le flux d'eau se déplaçant depuis la pointe 4 du V de la coque 1 en direction du haut 5 de la muraille de la coque 1 en longeant ladite 5 face 3 externe de la coque 1 sous l'effet de l'avancement de la coque 1 pour former une surface d'appui dudit flux d'eau. Cette surface active de la virure 6 guide le flux d'eau en direction du sol et tend à le rabattre en direction du sol, ce qui a pour effet, par réaction, de créer une force de poussée sur la coque orientée du bas vers le haut qui tend donc à soulever la coque et faciliter son 10 avancement. Dans l'exemple représenté, la coque 1 comporte deux virures 6 s'étendant l'une, sur l'une des branches, l'autre, sur l'autre branche du V de la coque 1, lesdites virures 6 étant disposées à équidistance de la pointe 4 du V de la 15 coque 1. La présence de deux virures disposées de part et d'autre du plan de symétrie du V de la coque permet d'équilibrer l'action desdites virures. 20 De manière caractéristique à l'invention, la surface 7 active de la ou de chaque virure 6 est une surface courbe qui se développe depuis sa zone de liaison à la face externe de la coque en direction de sa zone d'extrémité opposée, dite libre, en formant une courbe à concavité tournée vers le plan P2 perpendiculaire au plan P1 de symétrie du V de la coque 1 et passant par la 25 pointe 4 du V de la coque. De préférence, cette surface active forme une courbe à concavité tournée vers la zone du plan P2 contenant la pointe 4 du V de la coque et donc présente une concavité tournée vers ladite pointe 4 du V de la coque. En particulier, la surface 7 active courbe de chaque virure 6 affecte, vue en coupe transversale et à l'état dit horizontal de la coque correspondant à 30 la position occupée par la coque naviguant à plat, la forme d'une demi-arche raccordée par son sommet à la face 3 externe de la coque. Cette surface active tend à rabattre le flux d'eau en direction du sol.

Plusieurs modes de réalisation de la virure peuvent être envisagés. Ainsi, dans un premier mode de réalisation conforme par exemple à la figure 3, la virure et la face 3 externe de la coque 1 peuvent être réalisées d'une seule pièce.

Dans un deuxième mode de réalisation conforme par exemple à la figure 4, la virure 6 est réalisée rapportée sur la face 3 externe de la coque 1. Indépendamment du mode de réalisation retenu, au moins une partie de la surface 7 active courbe de la ou d'au moins l'une des virures 6 forme l'arc d'un to secteur circulaire s'étendant au-dessus du plan P3, perpendiculaire au plan P1 de symétrie du V de la coque 1, et passant par le centre C du cercle dont le secteur circulaire forme une portion. Dans les exemples représentés, le centre C du cercle du secteur angulaire est 15 formé par le point d'intersection d'un plan parallèle au plan P1 de symétrie de la coque et un plan P3 perpendiculaire à ce plan de symétrie. Ce plan P3 perpendiculaire au plan P1 de symétrie s'étend au-dessous de la zone d'extrémité, dite libre, de la surface 7 active de la virure, opposée à la zone de liaison de ladite surface active à la face externe de la coque. Ce positionnement 20 en retrait par rapport au plan, c'est-à-dire au-dessus du plan P3 orthogonal au plan P1 de symétrie du V, permet de limiter les perturbations et les turbulences créées. Dans l'exemple représenté, le rayon R1 de délimitation du secteur circulaire 25 dont la surface 7 active de la virure forme l'arc est écarté du plan P3, perpendiculaire au plan P1 de symétrie du V de la coque et passant par le centre C du cercle dont le secteur circulaire forme une portion, d'un angle a voisin de 100. La droite, passant par le rayon de l'arc de la surface active courbe de la virure, forme, avec la surface de coque, au point de naissance de 30 la surface active courbe sur la coque un angle de 90°. Dans les exemples représentés, le plan P4, parallèle au plan P1 de symétrie du V de la coque et passant par le centre C du secteur circulaire, dont l'arc forme une partie de la surface 7 active courbe, est écarté du plan Pl de symétrie du V de la coque d'une distance correspondant sensiblement à la moitié de la longueur de la branche du V de la coque.

Le rayon R de courbure de la surface 7 active de la ou de chaque virure peut être défini à partir de la formule 4LA<R<10LA io où LA, exprimée en mètre et correspondant à la hauteur de la lame d'eau active dans les virures, est égale à (SD : LV) x 0,8 avec SD, exprimée en m2, correspondant à la moitié de la surface de la partie immergée du tableau arrière de l'engin, en configuration déjaugée, à vitesse maximale de l'engin 15 et LV, exprimée en mètre, est égale à la longueur de la virure dans la partie droite de la carène comme l'illustre la figure 7. Dans les exemples représentés, chaque virure 6 présente une section transversale de forme générale triangulaire, la surface 7 active courbe de la 20 virure formant la face du triangle tournée vers la pointe 4 du V de la coque. Une autre face du triangle forme un renfort de la surface 7 active courbe de la virure, la dernière face formant la zone de raccordement de la virure à la face externe de la coque.

25 Indépendamment de son mode de réalisation, la ou au moins l'une des virures 6 peut présenter, coté extrados 72 de la surface 7 active courbe des moyens 8 de renfort et de comblement éventuel de l'espace laissé libre entre partie courbe convexe de la surface 7 active et face 3 externe de la coque, comme l'illustrent les figures 3 et 4.

30 Dans la figure 3, la ou au moins l'une des virures 6 est formée par l'assemblage d'une gouttière et d'une plaque, ladite gouttière se raccordant par l'un de ses bords longitudinaux à la face 3 externe de la coque, la plaque étant disposée côté convexe de la gouttière, cette plaque étant solidarisée par l'un de ses bords à la gouttière, dans la zone de la gouttière formée par le bord longitudinal de la gouttière opposé au bord de liaison de la gouttière à la face externe de la coque ou dans une zone jouxtant ledit bord, ladite plaque se raccordant par son s bord opposé à la face 3 externe de la coque. La gouttière et la plaque sont assemblées l'une à l'autre d'une part, et à la face externe de la coque d'autre part, par soudure. Ces pièces peuvent être en métal, matière de synthèse ou autre. La zone de liaison de la surface active de io la virure à la face externe de la coque est réalisée de sorte que la surface active de la virure forme un prolongement de la coque sans qu'aucun obstacle ne se dresse sur la trajectoire suivie par le flux d'eau. La courbe de la surface active de la virure peut donc être considérée comme tangentant la face externe de la coque dans sa zone de raccordement à la face externe de ladite coque. 15

Claims

REVENDICATIONS1. Coque (1) en V d'engin flottant, du type dont la partie (2) immergeable de la coque (1) est équipée d'au moins une virure (6) s'étendant longitudinalement le 5 long d'au moins une partie de la longueur de ladite coque (1), ladite virure (6), en saillie de la face (3) externe de la coque (1), se présentant sous forme d'un corps allongé comportant une surface (7) active disposée sur la trajectoire apte à être suivie par le flux d'eau se déplaçant depuis la pointe (4) du V de la coque (1) en direction du haut (5) de la muraille de la coque (1) en longeant ladite face 10 (3) externe de la coque (1) sous l'effet de l'avancement de la coque (1) pour former une surface d'appui dudit flux d'eau, caractérisée en ce que la surface (7) active de la virure (6) est une surface courbe à concavité tournée vers le plan (P2) perpendiculaire au plan (P1) de symétrie du V de la coque (1) et passant par la pointe (4) dudit V, de préférence 15 vers la zone dudit plan (P2) située au niveau de la pointe (4) du V de la coque.
2. Coque (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface (7) active courbe de la ou d'au moins l'une des virures (6) affecte, vue en coupe transversale, la forme d'une demi-arche 20 raccordée par son sommet à la face (3) externe de la coque.
3. Coque (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite coque (1) comporte au moins deux virures (6) s'étendant l'une, sur l'une des branches, l'autre, sur l'autre branche du V de la 25 coque (1), lesdites virures (6) étant disposées à équidistance de la pointe (4) du V de la coque (1).
4. Coque (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ou au moins l'une des virures (6) et la face (3) externe 30 de la coque (1) sont réalisées d'une seule pièce.
5. Coque (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la ou au moins l'une des virures (6) est réaliséerapportée sur la face (3) externe de la coque (1).
6. Coque (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la surface (7) active courbe de la ou d'au moins l'une des virures (6) forme l'arc d'un secteur circulaire s'étendant au-dessus d'un plan (P3) perpendiculaire au plan (P1) de symétrie du V de la coque (1) et passant par le centre (C) du cercle dont le secteur circulaire forme une portion.
7. Coque (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que le centre (C) du cercle dont le secteur circulaire forme une portion est disposé sur une droite perpendiculaire à la surface de la coque et passant par le point de naissance de la surface (7) active courbe de la virure sur la face (3) externe de la coque.
8. Coque (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'un des rayons de délimitation du secteur circulaire, dont au moins une partie de la surface (7) active de la ou d'au moins l'une des virures (6) forme l'arc, est écarté du plan (P3), perpendiculaire au plan (P1) de symétrie du V de la coque, et passant par le centre (C) du cercle dont le secteur circulaire forme une portion, d'un angle a compris entre 0° et 45°, de préférence entre 1 et 10°.
9. Coque (1) selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que le plan (P4), parallèle au plan (P1) de symétrie du V de la coque et passant par le centre (C) du secteur circulaire dont l'arc forme au moins une partie de la surface (7) active de la virure (6), est écarté du plan (P1) de symétrie du V de la coque d'une distance comprise entre le tiers et les deux tiers de la longueur d'une branche du V de la coque.
10. Coque (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la ou au moins l'une des virures (6) présente une section transversale de forme générale triangulaire, la surface (7) active courbede la virure formant la face du triangle tournée vers la pointe (4) du V de la coque.
11. Coque (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la ou au moins l'une des virures (6) présente, coté extrados (72) de la surface (7) active courbe, des moyens (8) de renfort et de comblement éventuel de l'espace laissé libre entre partie courbe convexe de la surface (7) active et face (3) externe de la coque.
12. Coque (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la ou au moins l'une des virures (6) est formée par l'assemblage d'une gouttière et d'une plaque, ladite gouttière se raccordant par l'un de ses bords longitudinaux à la face (3) externe de la coque, la plaque étant disposée côté convexe de la gouttière, cette plaque étant solidarisée par l'un de ses bords à la gouttière dans la zone de la gouttière formée par le bord longitudinal de la gouttière opposé au bord de liaison de la gouttière à la face (3) externe de la coque ou dans une zone jouxtant ledit bord, ladite plaque se raccordant par son bord opposé à la face (3) externe de la coque.20