FR3065943A1

FR3065943A1 - Carene a tunnel(s)

Info

Publication number: FR3065943A1
Application number: FR1700475A
Authority: FR
Inventors: Laurent Renaut
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-03
Filing date: 2017-05-03
Publication date: 2018-11-09

Abstract

L'invention concerne la disposition du ou des ensemble propulsifs à l'avant d'un navire, en intégrant les propulseurs (2) dans des tunnels (3) afin de réduire la consommation de carburant et rendre plus solides les plus grands navires. La coque de ce type de navire présente un ou plusieurs tunnel(s) de propulsion principale (3), la traversant de part en part sous la ligne de flottaison de l'avant jusque l'arrière. Dans chacun de ces tunnels, est placé dans la partie avant, un propulseur (2) qui aspire l'eau à l'avant et la rejette vers l'arrière ce qui a pour effet de faire avancer le navire en supprimant la résistance de vague. A l'arrière de ces tunnels, l'eau rejetée est orientée par des gouvernails (6) assurant la manœuvrabilité du navire. Ce type d'architecture est destiné aux navires de charge, à fort déplacement, aux navires commerciaux, aussi bien dans le domaine maritime que fluvial.

Description

Titulaire(s) :

RENAUT LAURENT.

O Demande(s) d’extension :

® Mandataire(s) : RENAUT LAURENT.

FR 3 065 943 - A1 ® CARENE A TUNNEL(S).

(® L'invention concerne la disposition du ou des ensemble propulsifs à l'avant d'un navire, en intégrant les propulseurs (2) dans des tunnels (3) afin de réduire la consommation de carburant et rendre plus solides les plus grands navires.

La coque de ce type de navire présente un ou plusieurs tunnel(s) de propulsion principale (3), la traversant de part en part sous la ligne de flottaison de l'avant jusque l'arrière. Dans chacun de ces tunnels, est placé dans la partie avant, un propulseur (2) qui aspire l'eau à l'avant et la rejette vers l'arrière ce qui a pour effet de faire avancer le navire en supprimant la résistance de vague. A l'arrière de ces tunnels, l'eau rejetée est orientée par des gouvernails (6) assurant la manoeuvrabilité du navire.

Ce type d'architecture est destiné aux navires de charge, à fort déplacement, aux navires commerciaux, aussi bien dans le domaine maritime que fluvial.

DESCRIPTION

La présente invention concerne la forme de la coque d'un navire et la disposition des ensembles propulsifs associés au dit navire construit suivant cette invention.

Habituellement sur les navires, le ou les propulseurs sont disposés à l'arrière de la coque et à l'extérieur de celle-ci. Le navire est donc poussé par son ensemble propulsif et écarte les masses d'eau qu'il a à franchir. La résistance de vague est alors la principale force qui s'oppose à l'avancement du navire.

La disposition de(s) ensembles propulsif(s) d'un navire à carène à tunnel(s) permet de réduire cette résistance et donc la consommation de carburant. Chaque propulseur est logé à l'avant d'un tunnel traversant l'ensemble du navire sous la ligne de flottaison, de l'avant vers l'arrière. Pour faire avancer le navire, l'eau est aspirée à l'avant par les propulseurs, et est rejetée à l'arrière où, à la sortie de chaque tunnel, des gouvernails dirigent le flux d'eau afin d'assurer la direction du navire. Ce type de disposition permet, en plus de réaliser des économies d'énergie, de réduire la fatigue structurelle des grands navires par le fait que l'ensemble de la structure subit moins de force de poussée que celle d'un navire à coque classique. Aussi, à taille identique, un navire à carène à tunnel(s) offre plus de volume de flottabilité et de stabilité qu'un navire à coque classique. Une première estimation donne un gain de 10% de port en fourd.

Une autre conséquence concerne le sillage créé habituellement par l'avancement d'un navire à coque classique est ici très réduit car il n'y a plus de production de vague d'étrave, ce qui a pour effet de réduire le phénomène de batillage. Un navire de ce type pourrait éventuellement obtenir des réductions sur les droits de passages dans les canaux à péage.

Plus en détail, les caractéristiques de la carène à tunnel(s) sont les suivantes :

Une coque traversée dans toute sa longueur de un à plusieurs tunnels ouverts à l'extrémité avant et à l'extrémité arrière, sous la ligne de flottaison.

Cette coque est symétrique selon un axe longitudinal.

Ces tunnels sont désignés comme étant les tunnels de propulsion principale.

L'avant d'un tunnel est désigné comme étant l'entrée du tunnel, l'arrière étant la sortie.

Dans le cas d'une carène à deux tunnels, l'entrée de chacun d'eux se situe entre l'étrave centrale et l'étrave latérale du côté où ils se trouvent (il y a donc un tunnel bâbord et un tunnel tribord).

L'entrée de chaque tunnel présente une géométrie élargie dans le sens horizontal et généralement aussi élargie vers le haut.

L'avant de la carène présente, dans le cas d'une carène à deux tunnels, trois étraves :

o Une étrave centrale s'avançant plus en avant que les deux étraves latérales. Elle est également plus large et, vue de dessus (fig.lb), sur une coupe à sa mi-hauteur, se profile comme un V, dont la base pointe vers l'avant et coïncide avec l'axe longitudinal du navire. La base du V de l'étrave n'est pas nécessairement pointue et peut être arrondie. L’angle d’ouverture du V a une valeur comprise entre 20 et 25°, réparti de manière égale de part et d'autre de l'axe longitudinal du navire.

o Deux étraves latérales, une à bâbord, une à tribord, plus étroites que l'étrave centrale et se présentant, selon une vue de dessus, comme des demi V pointés vers l'avant, dont la base se situe sur le côté extérieur du navire.

Le fond de ce type de carène présente une surface essentiellement plane.

L'entrée de chaque tunnel, selon une vue de dessus, suit un axe proche d'une parallèle aux côtés du V de l'étrave centrale.

A l'avant de ces tunnels, dans l'extrémité avant de la partie cylindrique, sont intégrés les propulseurs principaux.

Des grilles de protection protègent les entrées de chaque tunnel pour limité l'entrée de débris. En arrière de cette partie, les tunnels suivent un axe parallèle au bordé extérieur du navire (donc également parallèle à l'axe longitudinal). En vue de dessus, les deux tunnels s'écartent chacun vers le bordé pour laisser libre la partie centrale du navire. II reste un espace entre la muraille et les enveloppes des tunnels de chaque côté.

A l'arrière, les tunnels ainsi que les bordés de muraille se resserrent vers l'axe du navire, et entre chaque tunnel, le fond plat évolue en deux voûtes de part et d'autre de l'axe, toutes deux orientées vers la sortie des tunnels afin de favoriser l'écoulement de l'eau.

A la sortie de chaque tunnel, deux gouvernails synchronisés et symétriques se faisant face et dont les formes vues de dessus prolongent de chaque côté celles du bordé et des voûtes, sont placés de façon à laisser libre l'écoulement de l'eau sortant des tunnels, et orientent le flux d'eau pour diriger le navire lors de manœuvres.

A l'avant, l'étrave centrale peut permettre d'intégrer au moins un propulseur d'étrave à action transversale, fixe ou rétractable.

A l’arrière, entre les voûtes d'écoulement, la place est suffisante pour intégrer au moins un propulseur de poupe, à action transversale, fixe ou rétractable.

Les dessins annexés illustrent rïnventïon :

Figures la, lb et le - représentation de la géométrie et disposition de la carène à deux tunnels.

La figure 2a présente sur un navire de grande dimension les contraintes subies par la structure du navire à carène classique et celles, très réduites, subies par un grand navire à carène à tunnels (fig.2b).

La figure 3 présente l'écoulement de l'eau autour de la coque et dans les tunnels.

En référence à ces dessins, l'architecture de la carène à tunnels est constituée de tunnels de propulsion (3) disposant chacun d'un propulseur dans leur partie avant (2). Les entrées de ces tunnels sont ouvertes vers l'avant et ont une forme favorisant l'aspiration de l'eau par les propulseurs de part et d'autre de l'étrave centrale (8). A la sortie de chacun des tunnels se trouvent une paire de gouvernails (6) permettant de diriger le navire.

Aussi, un grand navire de commerce, tel un porte-conteneurs, subit la poussée des ensembles propulsifs tout en subissant la contrainte des masses d'eau et vagues à traverser. La structure peut alors vite fatiguer (fig.2a). Un navire aux mêmes dimensions mais à carène à tunnels est « tracté » par son ensemble propulsif et la structure est alors beaucoup moins sollicitée (fig.2b).

Fig.la, lb et le :

1- Groupe électrogène

2- Propulse®

3- Tunne·

4- Plancher/double fond

5- Cloison étanche entre les deux salles des machines

6- Paire de gouvernails

7- Contour de la coque au niveau de la section à Taxe d'un tunnel de propulsion

8- Etrave centrale

9- Etraves latérales

10- Propulseur d'étrave

La carène à tunnel(s) est destinée aux navires de charge ou de travail de toutes dimensions ; pour les plus petites unités, les avantages offerts par la carène à tunnels (en plus des économies d'énergie) sont la réduction du tirant d'eau et un volume de flottabilité plus élevé qu'un navire à coque classique et de même taille (d'où une augmentation du port en lourd). Les navires de dragage pourront également tirer un avantage de ce dispositif.

Dans le domaine fluvial, aussi bien que pour des navires de charge ou navires à passager, ces avantages sont également largement exploitables.

Pour les navires de commerce, type pétrolier, porte-conteneurs...le port en lourd est augmenté (une première estimation offre la possibilité d'augmenter de près de 10% le port en lourd) et la sécurité est améliorée par la réduction des sollicitations au niveau de la structure du navire. Cette caractéristique permet d'envisager l'augmentation de la longueur des futurs navires de commerce.

Claims

REVENDICATIONS

ΙΌ

1) Navire comprenant des ensembles propulsifs (2) caractérisé en ce que ces ensembles propulsifs sont placés à l'avant du navire et chacun d'entre eux intégrés dans un tunnel permettant de faire avancer le navire en aspirant l'eau à l'avant et en la rejetant à l'arrière.
2) Navire selon la revendication n’I comprenant des tunnels (3) dit tunnels de propulsion principale (3) qui traversent le navire d'avant en arrière et débouchant sous la ligne de flottaison et au plus près du fond.
3) Navire selon la revendication n’I comprenant une paire de gouvernails (6) caractérisée en ce que les gouvernails sont symétriques, se font face, et sont synchronisés, à la sortie de chaque tunnel de propulsion principale (3) assurant ainsi la direction du navire.
4) Navire selon la revendication n’I comprenant deux tunnels de propulsion principale (3), une étrave centrale (8) et deux étraves latérales (9), caractérisées en ce que l'étrave centrale est plus avancée que les étraves latérales, mais également plus large, permettant à la fois d'intégrer au moins un propulseur d'étrave (10) à action transversale, et également de diriger le flux d'eau vers les entrées des deux tunnels de propulsion (3).
5) Navire selon la revendication n°l comprenant des tunnels de propulsion principale (3) caractérisés en ce que l'orientation de chacune des entrées de ces tunnels en incluant la partie comprenant les propulseurs (2), sont parallèles à l'étrave centrale (8) ce qui place le flux d'eau entrant dans les tunnels directement face aux propulseurs.

i

Cotoe stmcfflée au niveau des sales des machines (superstructure ncn représentée)