FR3053021B1 - Buse pour systeme de propulsion de type hydrojet de navires - Google Patents

Abstract

L'invention a notamment pour objet une buse pour système de propulsion de type hydrojet pour navire. La buse comprend une tuyère rigide configurée pour être fixée rigidement audit ensemble de propulsion, en regard d'un flux pouvant être généré par ledit système de propulsion. Elle comprend également au moins deux safrans montés dans ladite tuyère, chacun desdits au moins deux safrans étant mobile selon un axe vertical, la position de chacun desdits au moins deux safrans dans ladite tuyère étant commandée de façon indépendante par des actuateurs, un changement de position de chacun desdits au moins deux safrans modifiant au moins une partie d'un flux issu du système de propulsion

Description

La présente invention concerne les navires à propulsion motorisée et plus particulièrement une buse, de préférence à volets, pour un système de propulsion de type hydrojet d’un navire.

Les propulsions de type hydrojet sont utilisées sur une large gamme de navires rapides. Selon ce type de propulsion, de l’eau est pompée sous le navire et expulsée à haute vitesse à l’arrière de celui-ci. A ces fins, un conduit coudé relie une prise d’eau formée sous le navire, appelée écope, à une buse placée derrière le navire. Ce conduit comprend une portion dans laquelle se trouve une hélice actionnée par un moteur, permettant de pomper l’eau et de lui conférer une vitesse élevée. La buse placée à l’arrière du navire est orientable pour permettre de diriger le navire. Par ailleurs, sur commande du pilote, une pièce peut être actionnée pour venir se placer devant la sortie de la buse afin de dévier le flux généré et ainsi freiner le navire ou lui conférer un mouvement vers l’arrière.

Un tel type de propulsion offre de nombreux avantages parmi lesquels l’absence d’appendice extérieur générant une traînée dégradant les performances du navire. En outre, la position de l’hélice à l’intérieur d’une canalisation permet de contrôler le flux d’eau de façon optimale et donc d’améliorer le rendement de la propulsion. Enfin, ce système offre de très grands avantages en termes de sécurité du fait de l’absence d’hélice extérieure.

La figure 1 illustre schématiquement, en écorché, vu de côté, un navire comprenant un système de propulsion de type hydrojet.

Comme illustré, le navire 100 comprend ici un conduit coudé 105 reliant une écope 110 à une buse 115. Une hélice 120 actionnée par un moteur 125 aspire l’eau par l’écope 110, lui procure une vitesse élevée et l’éjecte par la buse 115 conférant, par réaction, un mouvement au navire vers l’avant. La buse 115 est orientable dans un plan horizontal (s) pour contrôler la direction de déplacement du navire.

Par ailleurs, l’inverseur de flux 130 peut être positionné en regard du flux issu de la buse 115 pour inverser le sens de ce flux et permettre de freiner le navire ou lui conférer un mouvement vers l’arrière. Comme illustré, l’inverseur de flux 130 peut pivoter autour d’un axe horizontal (r).

Cependant, alors que les systèmes de propulsion de type hydrojet donnent globalement satisfaction, un inconvénient majeur de ces systèmes est leurs coûts élevés de fabrication et de maintenance liés à leur complexité.

Il existe donc un besoin de simplification des propulsions de type hydrojet pour réduire leurs coûts de fabrication et d’exploitation. L’invention permet de résoudre au moins un des problèmes exposés précédemment. L’invention a ainsi pour objet une buse pour système de propulsion de type hydrojet pour navire, comprenant, - une tuyère rigide configurée pour être fixée rigidement audit ensemble de propulsion, en regard d’un flux pouvant être généré par ledit système de propulsion ; et - au moins deux safrans montés dans ladite tuyère, chacun desdits au moins deux safrans étant mobile selon un axe vertical, la position de chacun desdits au moins deux safrans dans ladite tuyère étant commandée de façon indépendante par des actuateurs, un changement de position de chacun desdits au moins deux safrans modifiant au moins une partie d’un flux issu du système de propulsion.

La buse selon l’invention permet ainsi de limiter le nombre de pièces mobiles dans une buse d’expulsion d’un système de propulsion de type hydrojet, augmentant sa fiabilité et réduisant les coûts de fabrication et de maintenance. Elle permet également une réduction de masse qui contribue à améliorer les performances du navire. La déviation des flux créée des forces transverses comme des propulseurs de manoeuvre.

Selon un mode de réalisation particulier, ladite tuyère comprend deux ouvertures latérales, chacune des deux ouvertures latérales étant formée dans une partie de la tuyère comprenant lesdits au moins deux safrans et chacune des deux ouvertures latérales permettant le passage d’un desdits au moins deux safrans et permettant son positionnement vers l’extérieur de la buse selon un angle inférieur à 90 degrés par rapport à un plan longitudinal de la buse et la position du système de propulsion.

La buse selon l’invention permet ainsi d’utiliser les safrans pour inverser un flux généré par le système de propulsion et, ainsi, freiner le navire ou lui conférer un mouvement vers l’arrière. A nouveau, le nombre limité de pièces mobiles dans la buse d’expulsion augmente sa fiabilité et les performances du navire tout en contribuant à réduire les coûts de fabrication et de maintenance.

Toujours selon un mode de réalisation particulier, la buse comprend en outre au moins deux volets latéraux, chacun desdits au moins deux volets étant mobile selon un axe vertical.

Toujours selon un mode de réalisation particulier, lesdits au moins deux volets, lorsqu’ils sont sensiblement parallèles à un plan longitudinal de la buse et dirigés dans le sens d’un flux issu du système de propulsion, obstruent au moins partiellement lesdites ouvertures latérales, contribuant ainsi au guidage des flux et aux performances de la buse.

Toujours selon un mode de réalisation particulier, la buse comprend en outre des éléments de rappel configurés pour rappeler lesdits au moins deux volets dans une position selon laquelle lesdits au moins deux volets sont sensiblement parallèles à un plan longitudinal de la buse et dirigés dans le sens d’un flux issu du système de propulsion.

Toujours selon un mode de réalisation particulier, ladite tuyère comprend un rétrécissement de sa section entre une partie configurée pour être fixée au système de propulsion et une partie dans laquelle sont fixés de façon mobile lesdits au moins deux safrans afin d’accélérer un flux issu du système de propulsion.

Toujours selon un mode de réalisation particulier, ladite tuyère comprend une partie dans laquelle sont fixés de façon mobile lesdits au moins deux safrans, la partie dans laquelle sont fixés de façon mobile lesdits au moins deux safrans étant de section carrée ou rectangulaire de telle sorte que les safrans bénéficient des effets hydrodynamiques de guidage des flux à haute vitesse de la buse. L’invention a également pour objet un ensemble de propulsion comprenant un système de propulsion de type hydrojet pour navire, une buse telle que décrite précédemment, des actuateurs pour commander la position desdits au moins deux safrans et une centrale de contrôle des actuateurs configurée pour permettre un pivotement des safrans selon des plans parallèles selon un premier mode de fonctionnement et un pivotement des safrans selon des plans non parallèles selon un second mode de fonctionnement. L’ensemble selon l’invention permet ainsi de limiter le nombre de pièces mobiles dans un système de propulsion de type hydrojet, augmentant sa fiabilité et réduisant les coûts de fabrication et de maintenance. Il permet également une réduction de masse qui contribue à améliorer les performances du navire.

Selon un mode de réalisation particulier, les angles formés par chacun desdits au moins deux safrans par rapport à un plan longitudinal de la buse sont contrôlés, dans une utilisation selon le second mode de fonctionnement, pour être égaux.

Toujours selon un mode de réalisation particulier, l’angle desdits au moins deux safrans est contrôlé pour être inférieur à 90 degrés par rapport plan longitudinal de la buse et la position du système de propulsion, lesdits au moins deux safrans étant orientés vers l’extérieur de la buse, de telle sorte qu’un flux issu du système de propulsion soit redirigé devant l’axe de rotation desdits au moins deux safrans par rapport au plan longitudinal de la buse.

Toujours selon un mode de réalisation particulier, lesdits actuateurs comprennent au moins deux vérins. D’autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortent de la description détaillée qui suit, faite à titre d’exemple non limitatif, au regard des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, en écorché, vu de côté, un navire comprenant un système de propulsion de type hydrojet ; - la figure 2 illustre schématiquement, en perspective, une partie d’un navire pourvu d’un système de propulsion de type hydrojet mettant en oeuvre l’invention selon un mode de réalisation particulier ; - les figures 3 et 4 représentent une vue en perspective et une vue de dessus, respectivement, d’un premier exemple de buse, configurée dans un premier mode de fonctionnement, permettant au navire d’avancer ; - la figure 5, comprenant les figures 5a à 5c, illustre schématiquement une vue en coupe de la buse illustrée sur les figures 3 et 4 et le flux d’eau dans cette buse lorsqu’elle est utilisée selon le premier mode de fonctionnement ; - les figures 6 et 7 représentent une vue en perspective et une vue de dessus, respectivement, de l’exemple de buse illustrée sur les figures 3 et 4, utilisée dans un second mode de fonctionnement, permettant de freiner le navire ou lui conférer un mouvement vers l’arrière ; - la figure 8, comprenant les figures 8a à 8d, illustre schématiquement une vue en coupe de la buse illustrée sur les figures 3, 4, 6 et 7 et le flux d’eau dans cette buse lorsqu’elle passe d’une utilisation selon le premier mode de fonctionnement à une utilisation selon le second mode de fonctionnement ; - la figure 9, comprenant les figures 9a et 9b, illustre schématiquement une vue en coupe de la buse illustrée sur les figures 3, 4, 6 et 7 et le flux d’eau dans cette buse, utilisée selon le second mode de fonctionnement, lorsqu’une partie du flux est (re)dirigée vers l’arrière du navire et une seconde partie est redirigée sur le côté ; et - les figures 10 et 11 représentent une vue en perspective et une vue de dessus, respectivement, d’un second exemple de buse, utilisée selon le premier et le second modes de fonctionnement, respectivement.

De façon générale, l’invention vise notamment une buse pour un système de propulsion de type hydrojet pour un navire. Cette buse comprend notamment une tuyère rigide, fixée de façon rigide au navire et au système de propulsion, ainsi qu’au moins deux safrans et, de préférence, deux volets. Les safrans et les volets sont mobiles, selon des axes verticaux, par rapport à la tuyère. La position des safrans est commandée tandis que celle des volets est, de préférence, libre. La position des volets peut ainsi être ainsi imposée par les forces liées à l’écoulement de l’eau autour du navire et, le cas échéant, par des organes de rappel, par exemple des ressorts.

Dans un premier mode de fonctionnement, permettant au navire d’avancer, les safrans sont sensiblement parallèles l’un à l’autre, orientés vers l’arrière du navire et peuvent pivoter autour de leur axe de rotation avec un débattement limité, pouvant variée jusqu’à plus et moins 40 degrés par rapport à l’axe longitudinal de la buse. Selon ce mode de fonctionnement, les volets sont orientés vers l’arrière du navire.

Dans un second mode de fonctionnement, permettant de ralentir le navire, lui conférer un mouvement vers l’arrière ou lui conférer une manoeuvrabilité particulière, les safrans ne sont pas parallèles et peuvent notamment avoir des positions symétriques, orientées vers l’avant du navire. De même, selon ce second mode de fonctionnement, un ou plusieurs des volets peuvent être orientés vers l’avant du navire (la position des volets résultant par exemple des forces de pression liées à l’effet du flux issu du système de propulsion sur les safrans).

La figure 2 illustre schématiquement, en perspective, une partie d’un navire (sans le pont) pourvu d’un système de propulsion de type hydrojet mettant en oeuvre l’invention selon un mode de réalisation particulier.

Comme illustré, le navire 200 est ici pourvu d’un système de propulsion comprenant un conduit coudé 205 disposé entre une écope 210 placée sous le navire (ici masquée par la coque) et une buse 215 pouvant éjecter un flux d’eau, notamment un flux d’eau propulsée à haute vitesse. La buse est ici rigidement fixée au navire et au système de propulsion. Comme décrit ci-après, elle comprend des organes de redirection du flux.

Le flux est typiquement produit par une ou plusieurs hélices rotatives situées dans le conduit coudé. Pour améliorer le rendement de la propulsion, la ou les hélices coopèrent, de préférence, avec des pâles fixes de canalisation du flux (non représentées), aussi appelées stator. La ou les hélices sont entraînées par le moteur 220, ici un moteur électrique alimenté par les sources électriques 225-1 et 225-2, par exemple des batteries.

Il est observé ici que le moteur électrique n’est activé (i.e. alimenté électriquement) que lorsque la ou les hélices doivent être mises en rotation. Par conséquent, l’usage d’un moteur électrique permet de s’affranchir de dispositif de type embrayage, réduisant ainsi la complexité du système de propulsion et donc son coût. Cependant, des moteurs thermiques peuvent également être utilisés.

Il est également observé qu’un navire peut comprendre plusieurs systèmes de propulsion, par exemple deux, situés de chaque côté du navire. Ces systèmes peuvent être totalement indépendant ou ne l’être que partiellement (à titre d’illustration, deux systèmes de propulsion peuvent utiliser un moteur commun unique). Chaque système de propulsion peut avoir sa propre buse. Alternativement, une même buse peut être alimentée en eau par un système d’aspiration unique relié à deux écopes ou par deux systèmes d’aspiration chacun relié à une écope.

Des exemples de buse sont illustrés sur les figures 3 à 11.

Les figures 3 et 4 représentent une vue en perspective et une vue de dessus, respectivement, d’un premier exemple de buse, configurée dans un premier mode de fonctionnement, permettant au navire d’avancer.

Comme illustré sur les figures 3 et 4, la buse 215 comprend une tuyère 300 fixée de façon rigide au navire et au système de propulsion. La tuyère 300 comprend de préférence deux parties. La première partie (300-1) est ici tubulaire et a un côté formant l’entrée de la buse, qui épouse la forme de la sortie du conduit coudé (ici de section circulaire), et un côté opposé formant la sortie qui est, de préférence, de section carrée ou rectangulaire. La section d’entrée est ici supérieure à la section de sortie et forme ainsi un convergent. D’autres configurations sont possibles. La seconde partie (300-2) comprend essentiellement deux éléments plans, parallèles et horizontaux, de forme carrée ou rectangulaire, ici fixés rigidement sur les parties supérieure et inférieure de la sortie de la première partie.

La tuyère 300 est ici fixée, par sa première partie, à la partie arrière du navire, aussi appelée tableau de poupe, à l’aide d’éléments de fixation classiques comprenant par exemple des bagues, des joints d’étanchéité et des boulons, génériquement référencés 305.

La tuyère 300 peut être réalisée, par exemple, en matériaux composites tels qu’un stratifié verre-époxy, sans que ce matériaux ne soit exclusif. Certaines pièces, par exemple des éléments de la seconde partie de la tuyère, peuvent comprendre des renforts de structure en contreplaqué, sans que ce type de matériau ne soit exclusif. Tout autre matériau rigide résistant à l’environnement marin peut être utilisé.

La buse 215 comprend en outre ici deux safrans 310-1 et 310-2 montés à l’arrière de la buse et mobiles autour des axes verticaux 315-1 et 315-2, respectivement. Chaque safran est actionné par un actuateur indépendant, par exemple par les vérins 320-1 et 320-2 et les demi-bielles de commande 325-1 et 325-2. Les extrémités libres des demi-bielles de commande sont ici orientées vers l’extérieur du navire. D’autres montages sont bien sûr possibles.

Ces actuateurs sont commandés par une centrale de commande, par exemple un calculateur couplé à un organe de commande de type levier de commande (ou joystick).

La centrale de commande a pour objet de convertir une position de l’organe de commande ou une variation de position de cet organe en commandes, par exemple en une position de vérins. La centrale de commande peut, par exemple, répondre à une logique prédéterminée.

Dans le premier mode de fonctionnement, les actuateurs sont commandés de telle sorte que les safrans 310-1 et 310-2 restent sensiblement parallèles l’un à l’autre lorsqu’ils pivotent.

Ainsi, par exemple, pour permettre au navire de virer à gauche, l’arrière des safrans 310-1 et 310-2 est déplacé vers la gauche. A ces fins, le vérin 320-1 tire l’extrémité mobile de la demi-bielle de commande 325-1 vers l’avant du navire tandis qu’au contraire, le vérin 320-2 pousse l’extrémité mobile de la demi-bielle de commande 325-2 vers l’arrière. Naturellement, si les demi- bielles de commande étaient disposées différemment, les mouvements des vérins seraient adaptés en conséquence.

Selon un mode de réalisation particulier, les safrans ont, dans un plan horizontal, un profil de type gouverne d’avion, par exemple de forme biconvexe symétrique. La hauteur des safrans est déterminée par la hauteur intérieure de la buse. Ils peuvent pivoter librement entre des angles pouvant être compris (selon ce premier mode le fonctionnement) entre plus et moins 40 degrés par rapport à l’axe du navire.

Le profil des safrans, dans un plan vertical longitudinal est, par exemple, carré ou rectangulaire.

Selon l’exemple illustré sur les figures 3 et 4, les axes 315-1 et 315-2 autour desquels peuvent pivoter les safrans sont espacés d’une valeur égale ou légèrement inférieure à la somme des distances entre le bord d’attaque d’un safran et son axe de rotation, pour chacun des deux safrans. D’autres modes de réalisation peuvent être envisagés. Par ailleurs, les safrans sont, de préférence, pourvus de bord d’attaque relativement souple de telle sorte que les safrans constituent une paroi étanche ou quasi étanche en sortie de buse lorsque les safrans sont configurés en position d’inversion de poussée. D’autres configurations peuvent être envisagées.

Toujours selon un mode de réalisation particulier, les safrans sont identiques pour réduire les coûts de fabrication et de maintenance.

La buse 215 comprend également ici deux volets 330-1 et 330-2 montés de chaque côté de la buse et mobiles autour des axes verticaux 335-1 et 335-2, respectivement. Ces volets peuvent notamment être placés de telle sorte que l’arrière des volets, lorsqu’ils sont orientés vers l’arrière de la buse, soit sensiblement aligné sur l’arrière de la buse. Chaque volet est ici libre en rotation.

Selon un mode de réalisation particulier, un élément de rappel tel qu’un ressort est utilisé pour qu’au repos, sans contrainte hydrodynamique particulière, les volets soient orientés vers l’arrière de la buse et assurent une étanchéité latérale de la buse.

La seconde partie 300-2 de la tuyère 300 et les volets 330-1 et 330-2 prolongent ici la section de sortie de la première partie 300-1 de la tuyère 300.

Le profil des volets 330-1 et 330-2, dans un plan horizontal, est, de préférence, choisi pour limiter les perturbations hydrodynamiques. Selon un mode de réalisation particulier, le profil intérieur, c’est-à-dire en contact avec la buse, est choisi pour assurer une continuité de profil intérieur de la buse lorsque le profil est orienté vers l’arrière, comme illustré sur les figures 3 et 4. Le profil extérieur des volets est ici en forme d’aile, biconvexe, sans que cette configuration ne soit exclusive.

Selon un mode de réalisation particulier, les volets 330-1 et 330-2 sont identiques pour réduire les coûts de fabrication et de maintenance.

Toujours selon un mode de réalisation particulier, les axes 335-1 et 335-2 autour desquels les volets 330-1 et 330-2 peuvent pivoter, respectivement, sont placés sur le côté de la buse, à l’extérieur, pour leur permettre de s’aligner vers l’arrière de la buse, dans un plan sensiblement longitudinal du navire, et de pivoter selon un angle inférieur à 90 degrés par rapport à l’avant du navire comme décrit ci-dessous en référence aux figures 6 à 8.

Les safrans 310-1 et 310-2 ainsi que les volets 330-1 et 330-2 peuvent être réalisé en matériaux composites, par exemple en stratifié verre-époxy, sans que cela ne soit exclusif.

La figure 5, comprenant les figures 5a à 5c, illustre schématiquement une vue en coupe de la buse 215 illustrée sur les figures 3 et 4, dans un plan horizontal médian, et le flux d’eau dans cette buse lorsqu’elle est utilisée selon le premier mode de fonctionnement.

Comme illustré sur la figure 5a, le flux d’eau issu du système de propulsion, entrant dans la buse, est accéléré dans la première partie de la tuyère (300-1) du fait de la réduction de sa section. Le flux peut être orienté dans la seconde partie de la tuyère.

Lorsque les safrans 310-1 et 310-2 sont dirigés selon un plan parallèle au plan longitudinal de la buse (et du navire), comme illustré, le flux n’est pas dévié. Le navire est donc propulsé selon son axe longitudinal.

Au contraire, si l’arrière des safrans est décalé par rapport à l’axe longitudinal du navire, dans un sens ou dans un autre, le flux est dévié, faisant tourner le navire.

Ainsi, comme illustré sur la figure 5b, si l’arrière des safrans 310-1 et 310-2 est décalé vers la gauche (selon le sens du navire), le flux d’eau est également décalé vers la gauche. L’orientation du flux d’eau vers la gauche fait alors tourner le navire vers la gauche. Il est observé ici que si les volets 330-1 et 330-2 sont libres ou, le cas échéant, selon la configuration des éléments de rappel, le volet situé du côté vers lequel l’arrière des safrans 310-1 et 310-2 est décalé peut également se décaler comme illustré, du fait de la pression exercée, ce qui facilite l’établissement du flux éjecté.

De façon similaire, comme illustré sur la figure 5c, si l’arrière des safrans 310-1 et 310-2 est décalé vers la droite, le flux d’eau est également décalé vers la droite. L’orientation du flux d’eau vers la droite fait alors tourner le navire vers la droite. A nouveau, si les volets 330-1 et 330-2 sont libres ou, le cas échéant, selon la configuration des éléments de rappel, le volet situé du côté vers lequel l’arrière des safrans 310-1 et 310-2 est décalé peut également se décaler, comme illustré, du fait de la pression exercée.

Les figures 6 et 7 représentent une vue en perspective et une vue de dessus, respectivement, de l’exemple de buse illustrée sur les figures 3 et 4, utilisée selon un second mode de fonctionnement, permettant de freiner le navire ou lui conférer un mouvement vers l’arrière.

Dans ce second mode de fonctionnement, les safrans ne sont pas parallèles les uns aux autres. Comme illustré, ils peuvent notamment être placés dans des positions symétriques, vers l’extérieur du navire, avec un angle de préférence inférieur à 90 degrés par rapport à l’avant du navire, par exemple un angle compris entre 75 degrés et 50 degrés, par exemple un angle typique d’environ 60 degrés, par exemple 63 degrés comme illustré sur les figures 6 et 7. A ces fins, le vérin 320-1 tire ici l’extrémité mobile de la demi-bielle de commande 325-1 vers l’avant du navire pour amener le safran 310-1 selon un angle inférieur à 90 degrés tandis que le vérin 320-2 tire l’extrémité mobile de la demi-bielle de commande 325-2 vers l’avant du navire pour amener le safran 310-2 selon le même angle. A nouveau, si les demi-bielles de commande étaient disposées différemment, les mouvements des vérins seraient adaptés en conséquence.

Comme illustré, les safrans 310-1 et 310-2 sont, dans cette position, de préférence en contact par leur bord d’attaque pour bloquer le flux d’eau issu du système de propulsion et le rediriger intégralement vers l’avant. Selon d’autres modes de réalisation, les safrans 310-1 et 310-2 sont, dans cette position, espacés l’un de l’autre pour laisser passer une partie du flux, par exemple pour éviter une pression trop importante sur les safrans.

Ainsi, du fait de la position des safrans, le flux issu du système de propulsion est refoulé par ceux-ci et redirigé vers l’avant du navire, le freinant ou lui conférant un mouvement vers l’arrière.

La figure 8, comprenant les figures 8a à 8d, illustre schématiquement une vue en coupe de la buse illustrée sur les figures 3, 4, 6 et 7 et le flux d’eau dans cette buse lorsqu’elle passe d’une utilisation selon le premier mode de fonctionnement (figure 8a) à une utilisation selon le second mode de fonctionnement (figures 8b à 8d).

Conformément au second mode de fonctionnement, les safrans ΒΙΟΙ et 310-2 sont commandés de telle sorte à ce qu’ils ne soient pas parallèles l’un à l’autre. Selon l’exemple illustré sur les figures 8b à 8d, ces safrans sont en outre commandés de telle sorte à ce que les angles de ces safrans par rapport à l’avant du navire soient égaux.

La figure 8a illustre un exemple de position des safrans 310-1 et ΒΙΟΣ utilisés selon le premier mode de fonctionnement (les safrans sont parallèles) et la figure 8d illustre la position des safrans 310-1 et 310-2, utilisés selon le second mode de fonctionnement, pour permettre de freiner le navire ou lui conféré un mouvement vers l’arrière. Les figures 8b et 8c illustre des exemples de positions intermédiaires des safrans 310-1 et 310-2 (utilisés selon le second mode de fonctionnement).

La figure 8a est similaire à la figure 5a : lorsque les safrans 310-1 et 310-2 sont dirigés selon un plan parallèle au plan longitudinal de la buse (et du navire), comme illustré, le flux d’eau issu du système de propulsion n’est pas dévié. Le navire est donc propulsé selon son axe longitudinal, vers l’avant. A partir des positions des safrans 310-1 et 310-2 illustrées sur la figure 8a (ou d’une position telle qu’illustrée sur les figures 5b et 5c), il est possible de commander les safrans, par exemple à l’aide des vérins 320-1 et 320-2, pour rompre leur parallélisme et conférer une manoeuvrabilité particulière au navire. En particulier, il est possible de les commander pour que les angles des safrans par rapport à l’avant du navire soient égaux.

Dans une configuration particulière illustrée sur la figure 8d, la position des safrans est telle que les angles formés par les safrans et l’avant du navire sont inférieurs à 90 degrés. Ils sont ici d’environ 60 degrés. Ainsi, le flux d’eau issu du système de propulsion est redirigé vers l’avant du navire. Comme illustré, l’essentiel du flux est scindé en deux parties formant deux flux secondaires, sensiblement équivalents en termes de puissance, dirigés de part et d’autre du navire, vers l’avant de celui-ci.

Comme illustré, les volets 330-1 et 330-2 se déploient sous la pression exercée par ces flux secondaires.

Dans des configurations intermédiaires telles que celles illustrées sur les figures 8b et 8c, l’arrière des safrans 310-1 et 310-2 est progressivement ramené vers l’avant du navire, de préférence de façon symétrique pour maintenir une stabilité de direction. Comme illustré, les volets 330-1 et 330-2 se déploient progressivement en fonction de la redirection des flux secondaires.

Alors que les figures 6, 7 et 8 montrent des positions symétriques des safrans 310-1 et 310-2 utilisés selon le second mode de fonctionnement (selon lequel les safrans ne sont pas parallèles l’un à l’autre), il est possible de contrôler la position de ces safrans de façon différente pour apporter plus de manoeuvrabilité au navire.

Ainsi, à titre d’illustration, il est possible, de scinder le flux d’eau issu du système de propulsion en deux flux secondaire, un flux secondaire étant dirigé ou redirigé vers l’arrière du navire, dans la même direction que l’axe du navire ou non, et l’autre flux secondaire étant redirigé sur le côté du navire.

La figure 9, comprenant les figures 9a et 9b, illustre schématiquement une vue en coupe de la buse illustrée sur les figures 3, 4, 6 et 7 et le flux d’eau dans cette buse, utilisée selon le second mode de fonctionnement, lorsqu’une partie du flux est (re)dirigée vers l’arrière du navire et une seconde partie est redirigée sur le côté.

Comme illustré sur la figure 9a, le safran 310-1 est orienté vers l’arrière du navire avec, cependant, ici, un angle faible par rapport au plan longitudinal du navire, par exemple un angle de 15 degrés. Du fait de cette orientation, une partie du flux d’eau issu du système de propulsion est orientée vers l’arrière du navire, légèrement sur sa droite.

Par ailleurs, le safran 310-2 est ici orienté vers le côté du navire avec, par exemple, un angle égale à ou proche de 90 degrés par rapport à un plan longitudinal du navire. Du fait de cette orientation, une partie du flux d’eau issu du système de propulsion est orientée sur la droite du navire. Il résulte de la pression exercée par ce flux que le volet 330-2 se déploie vers le côté du navire. L’orientation des deux flux a pour conséquence de faire pivoter l’arrière du navire vers sa gauche (et donc l’avant du bateau sur la droite).

La figure 9b illustre une position des safrans 310-1 et 310-2 symétrique à celle illustrée sur la figure 9b, provoquant un pivotement inverse du navire.

Les figures 10 et 11 représentent une vue en perspective et une vue de dessus, respectivement, d’un second exemple de buse, utilisée selon le premier et le second modes de fonctionnement, respectivement.

Selon l’exemple illustré sur les figures 10 et 11, la buse ne comprend pas de volets mobiles disposés de part et d’autre de la buse, permettant notamment de canaliser le flux d’eau dans le premier mode de fonctionnement. Les seules parties mobiles utilisées pour diriger ou rediriger le flux sont ici les safrans 31O’-1 et 31O’-2 (mobiles par rapport à la tuyère 300’). A nouveau, chaque safran est actionné par un actuateur indépendant. A titre d’illustration, le safran 31O’-1 est ici commandé par le vérin 32O’-1 et la demi-bielle de commande 325’-1. D’autres configurations de buse peuvent être envisagées.

Il est également possible d’utiliser trois safrans ou plus. Selon le premier mode de fonctionnement, tous les safrans sont commandés de telle sorte à être tous sensiblement parallèles. Dans le second mode de fonctionnement, seuls les safrans situés sur les côtés de la buse peuvent être positionnés selon un angle important par rapport au plan longitudinal du navire et/ou vers l’avant du navire (i.e. selon un angle inférieur à 90 degrés par rapport à l’avant du navire).

Toujours selon un mode de réalisation particulier, des volets horizontaux orientables sont utilisés pour ajuster l’assiette du navire. Ils peuvent être placés, par exemple, sur les côtés de la coque du navire.

Naturellement, pour satisfaire des besoins spécifiques, une personne compétente dans le domaine de l’invention pourra appliquer des modifications dans la description précédente. La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites, d'autres variantes et combinaisons de caractéristiques sont possibles.

La présente invention a été décrite et illustrée dans la présente description détaillée en référence aux figures jointes. Toutefois, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation présentées. D'autres variantes et modes de réalisation peuvent être déduits et mis en oeuvre par la personne compétente dans le domaine de l’invention à la lecture de la présente description et des figures annexées.

Dans les revendications, le terme « comporter » n'exclut pas d'autres éléments ou d'autres étapes. L'article indéfini « un » n’exclut pas le pluriel. Les différentes caractéristiques présentées et/ou revendiquées peuvent être avantageusement combinées. Leur présence dans la description ou dans des revendications dépendantes différentes n'exclut pas, en effet, la possibilité de les combiner. Par ailleurs, les signes de référence ne sauraient être compris comme limitant la portée de l'invention.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS

   1. Buse pour système de propulsion de type hydrojet pour navire, caractérisée en ce qu’elle comprend, - une tuyère rigide configurée pour être fixée rigidement audit ensemble de propulsion, en regard d’un flux pouvant être généré par ledit système de propulsion ; et - au moins deux safrans montés dans ladite tuyère, en sortie de buse, chacun desdits au moins deux safrans étant mobile selon un axe vertical, la position de chacun desdits au moins deux safrans dans ladite tuyère étant commandée de façon indépendante par des actuateurs, un changement de position de chacun desdits au moins deux safrans modifiant au moins une partie d’un flux issu du système de propulsion, ladite tuyère comprenant deux ouvertures latérales, chacune des deux ouvertures latérales étant formée dans une partie de la tuyère comprenant lesdits au moins deux safrans et chacune des deux ouvertures latérales permettant le passage d’un desdifs au moins deux safrans et permettant son positionnement vers l’extérieur de la buse selon un angle inférieur à 90 degrés par rapport à un plan longitudinal de la buse et la position du système de propulsion pour rediriger le flux vers l’avant de la buse.
2. 2. Buse selon ia revendication 1 comprenant en outre au moins deux volets latéraux, chacun desdits au moins deux volets étant mobile selon un axe vertical.
3. 3. Buse selon la revendication 2 selon laquelle lesdits au moins deux volets, lorsqu’ils sont sensiblement parallèles à un plan longitudinal de la buse et dirigés dans le sens d’un flux issu du système de propulsion, obstruent au moins partiellement Iesdites ouvertures latérales.
4. 4. Buse selon la revendication 2 ou la revendication 3 comprenant en outre des éléments de rappel configurés pour rappeler lesdits au moins deux volets dans une position selon laquelle lesdits au moins deux volets sont sensiblement parallèles à un plan longitudinal de la buse et dirigés dans le sens d’un flux issu du système de propulsion.
5. 5. Buse selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 selon laquelle ladite tuyère comprend un rétrécissement de sa section entre une partie configurée pour être fixée au système de propulsion et une partie dans laquelle sont fixés de façon mobile lesdits au moins deux safrans.
6. 6. Buse selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 selon laquelle ladite tuyère comprend une partie dans laquelle sont fixés de façon mobile lesdits au moins deux safrans, la partie dans laquelle sont fixés de façon mobile lesdits au moins deux safrans étant de section carrée ou rectangulaire.
7. 7. Buse selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 selon laquelle les axes verticaux autour desquels sont mobiles lesdits au moins deux safrans sont espacés d’une valeur égale ou légèrement inférieure à la somme de la distance entre le bord d’attaque de l’un desdits au moins deux safrans et de son axe de rotation et de la distance entre le bord d’attaque de l’autre desdits au moins deux safrans et de son axe de rotation.
8. 8. Ensemble de propulsion comprenant un système de propulsion de type hydrojet pour navire, une buse selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. des actuateurs pour commander la position desdits au moins deux safrans et une centrale de contrôle des actuateurs configurée pour permettre un pivotement des safrans selon des plans parallèles selon un premier mode de fonctionnement et un pivotement des safrans selon des plans non parallèles selon un second mode de fonctionnement.
9. 9. Ensemble de propulsion selon la revendication 8 selon lequel les angles formés par chacun desdits au moins deux safrans par rapport à un plan longitudinal de la buse sont contrôlés, dans une utilisation selon le second mode de fonctionnement, pour être égaux.
10. 10. Ensemble de propulsion selon la revendication 8 ou la revendication 9 selon lequel l’angle desdits au moins deux safrans est contrôlé pour être inférieur à 90 degrés par rapport plan longitudinal de la buse et la position du système de propulsion, lesdits au moins deux safrans étant orientés vers l’extérieur de la buse, de telle sorte qu’un flux issu du système de propulsion soit redirigé devant l’axe de rotation desdits au moins deux safrans par rapport au plan longitudinal de la buse.
11. 11. Ensemble de propulsion selon l’une quelconque des revendications 8 à 10 selon lequel lesdits actuateurs comprennent au moins deux vérins.