FR3077799A1 - Navire dont la carene presente au moins une ouverture conformee pour etre obturee par un volet mobile - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un navire (1) dont la carène (10) présente au moins une ouverture (11) nécessaire au fonctionnement d'un de ses équipements (2), cette ouverture (11) étant configurée pour être sélectivement obturée ou ouverte, par un volet mobile (4), ladite ouverture (11) étant ménagée en dessous de la ligne de flottaison (F), caractérisé par le fait que ledit volet mobile (4) est rigide et est conformé pour être déplacé entre une première position extrême dans laquelle il laisse entièrement dégagée ladite ouverture (11) et est logé complètement à l'intérieur de ladite carène (10) et au-dessus de ladite ouverture (11), et une seconde position extrême dans laquelle il obture partiellement ou totalement ladite ouverture (11), le déplacement dudit volet mobile (4) étant composé d'un mouvement de translation et d'un mouvement de rotation.
Description
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention se rapporte à un navire dont la carène présente au moins une ouverture nécessaire au fonctionnement d’un de ses équipements, cette ouverture étant configurée pour être sélectivement obturée ou ouverte par un volet mobile.
Elle trouve tout particulièrement, mais non exclusivement, une application pour fermer les tunnels de propulseur d’étrave (également connu sous la terminologie anglo-saxonne thruster ) ou les cavités de stabilisateurs.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
Dans l'application particulière liée aux tunnels de propulseur d’étrave, on demande au volet de :
- pouvoir boucher partiellement ou totalement le tunnel ;
- se situer, en position fermée, dans la continuité de la carène, en vue d'une pénétration hydrodynamique optimale ;
-constituer une solution compatible avec des tunnels de propulseur d’étrave de faible longueur, cette faible longueur étant imposée par de nouvelles carènes très optimisées pour une meilleure performance hydrodynamique, de sorte qu'il existe très peu de place entre l’hélice du propulseur d’étrave et la continuité de la carène ;
- limiter, en position ouverte, les obstacles dans le flux du propulseur d’étrave, de manière à ne pas provoquer de perte de performance du propulseur d’étrave ;
-être manœuvrable jusqu’à 10 nœuds, tant à l'ouverture qu'à la fermeture ;
- résister en position partiellement ou totalement ouverte aux efforts induits par la vitesse maximale du navire, de manière à ne pas provoquer d’annulation de croisière s'il restait bloqué dans une telle position ;
- ne pas engendrer, en position ouverte, une résistance hydrodynamique complémentaire et ainsi provoquer une diminution de la performance hydrodynamique du navire ;
- être fiable ;
- résister aux chocs d’objets en mer à la vitesse maximale du navire
- ne pas faire interférence avec l’ancre du navire.
De nombreux documents antérieurs décrivent de tels volets.
Ainsi, on connaît un système à porte papillon dans lequel un ou plusieurs volets pivote(nt) autour d'un axe. Ceci est illustré notamment dans les documents KR20150145569, KR20150070748, KR101310601, CN103171737, KR20100076217, KR20100076216, JP4275188, JPH09226690 et JP2015168291.
On connaît un dispositif dans lequel le volet s'apparente à un volet roulant de fenêtre (voir notamment KR20120118921 et KR20120063751 ).
Dans KR20140052615, le volet est matérialisé par un rideau d'eau.
Dans KR101335255, on a affaire à un ensemble d'éléments coulissants qui, lorsqu'ils sont en position de fermeture, sont disposés à la manière de portion de camembert.
KR20120126875 décrit une forme de carène qui s'apparente à celle d'une goutte d'eau, afin de réduire la perte due au propulseur d’étrave.
Dans KR20160000519 et KR20150076680, le dispositif de fermeture s'apparente au diaphragme d'un appareil photo.
Un dispositif à porte coulissante est décrit notamment dans KR20120128823, KR20100010353 et JPH01233199.
Dans JP2010120396, on décrit une porte qui, en position d'ouverture, fait saillie à l'extérieur de la coque et pivote pour boucher le tunnel du propulseur d'étrave.
Dans KR20150127938, on a affaire à une structure de ballon gonflable qui vient obstruer ledit tunnel.
Enfin, dans KR20130041622, on décrit un système qui s'apparente à une vanne à boisseau.
En pratique, aucun des dispositifs décrits ci-dessus ne permet de remplir correctement les fonctions décrites plus haut.
La présente invention vient justement combler cette lacune.
RESUME DE L'INVENTION
Ainsi, la présente invention se rapporte à un navire dont la carène présente au moins une ouverture nécessaire au fonctionnement d’un de ses équipements, cette ouverture étant configurée pour être sélectivement obturée ou ouverte par un volet mobile, ladite ouverture étant ménagée en dessous de la ligne de flottaison, caractérisé par le fait que ledit volet mobile est rigide et est conformé pour être déplacé entre une première position extrême dans laquelle il laisse entièrement dégagée ladite ouverture et est logé complètement à l'intérieur de ladite carène et au-dessus de ladite ouverture, et une seconde position extrême dans laquelle il obture partiellement ou totalement ladite ouverture, le déplacement dudit volet mobile étant composé d’un mouvement de translation et d’un mouvement de rotation.
Grâce à ces caractéristiques, on peut adapter au mieux la forme du volet à celle de la carène, tout en permettant son déplacement entre les deux positions extrêmes dans un minimum d'espace.
Par ailleurs, selon certaines caractéristiques avantageuses et non limitatives de ce navire :
- il comporte un caisson ouvert à son extrémité inférieure, dans lequel est logé ledit volet dans ladite première position extrême, ledit caisson débouchant au-dessus de ladite ouverture ;
- il comporte des moyens configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de translation à l'intérieur du caisson, ainsi qu'un mouvement de rotation partielle pour le faire passer d'une position intermédiaire dans laquelle il est sorti dudit caisson, à ladite seconde position extrême dans laquelle il obture ladite ouverture ;
- ledit volet comporte un élément inférieur et le mouvement de rotation imprimé audit volet est réalisé lorsque ledit élément inférieur s'étend partiellement ou totalement à l’extérieur de l’enveloppe du navire matérialisée par la carène ;
- lesdits moyens configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de translation à l'intérieur du caisson sont choisis dans le groupe constitués par les dispositifs suivants : glissière(s), dispositif (s) de translation à chaînes, vérin(s), combinaison d'au moins deux de ces dispositifs ;
- lesdits moyens configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de rotation partielle pour le faire passer d'une position intermédiaire dans laquelle il est sorti dudit caisson, à ladite seconde position extrême dans laquelle il obture ladite ouverture sont différents de ceux configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de translation à l'intérieur du caisson ;
- les moyens configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de rotation partielle comprennent au moins un vérin associé au dit volet ;
- ledit volet comporte un panneau articulé relativement à sa face interne, c'est-à-dire celle dirigée vers l'intérieur du navire et que ledit vérin est articulé d'une part sur ledit panneau et, d'autre part, sur ledit volet ;
- lesdits moyens configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de translation à l'intérieur du caisson s'étendent au moins partiellement au-dessus de ladite ligne de flottaison ;
- il comporte un orifice d'accès à la partie supérieure dudit caisson, lequel orifice d'accès se situe au-dessus de ladite ligne de flottaison ;
- ladite ouverture communique avec un espace situé à l’intérieur de la carène, dans lequel est logé un équipement tel qu'un propulseur d'étrave ;
- ledit volet présente une forme telle que, lorsqu'il obture ladite ouverture, il s'inscrit dans la continuité du galbe et de la forme de ladite carène.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préféré de l’invention. Cette description est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue partielle en coupe transversale d'une partie du navire, et plus précisément au niveau de sa carène, montrant d'une part un tunnel qui débouche au niveau d'une ouverture du bordé, ainsi qu'un volet d'obturation de cette ouverture, volet représenté schématiquement dans deux positions différentes ;
- la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 mais tridimensionnelle et montrant en plus un caisson recevant le volet lorsque celuici est dégagé de l'ouverture ;
- les figures 3 et 4 sont des vues similaires, sensiblement analogues à la figure 2, montrant le déplacement du volet à l'intérieur du caisson, la figure 4 illustrant en plus les moyens qui permettent de déplacer le volet dans le caisson ;
- les figures 5 et 6 sont des vues de la face interne du volet montrant plus spécifiquement des moyens permettant de lui impartir un mouvement de rotation partielle.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En se reportant à la figure 1, on a affaire à un navire 1 dont la carène 10 est représentée partiellement. Plus précisément, on s'intéresse à la partie de la carène située en dessous de la ligne de flottaison F au niveau de laquelle débouche un tunnel 20 d'axe généralement horizontal de réception d'un équipement tel qu'un propulseur d'étrave 2, notamment visible sur les figures 2 à
4.
Il s'agit toutefois d'un simple exemple de réalisation, ce tunnel pouvant accueillir un autre type d'équipement. Dans encore un autre mode de réalisation possible, le tunnel précité est absent et la carène présente une cavité de stabilisateur.
Le tunnel 20 débouche légèrement en retrait de la carène 10, au niveau d'une ouverture 11 formée dans cette dernière, ainsi que cela est bien connu.
Selon l'invention, on cherche à obturer, seulement quand cela est désiré, ladite ouverture 11.
Conformément au mode de réalisation présenté sur les figures 2 et suivantes, le navire accueille, à l'intérieur du bordé de la coque, un caisson 3 préférentiellement en métal.
Ce caisson 3 présente une forme généralement parallélépipédique rectangle dont le grand axe s'étend verticalement. Il est délimité par des parois verticales 30 et une paroi de sommet 31 pourvue d'un orifice 310 non représenté. L'ensemble des parois de ce caisson est rattaché, par exemple par soudure, aux éléments de structure interne du navire.
Ce caisson présente la particularité d'avoir une ouverture inférieure ouverte 32. Comme le montrent les figures, cette ouverture 32 se situe à la verticale de l'ouverture 11 précitée, et plus particulièrement de sa partie supérieure.
Un impératif de l'invention est d'avoir affaire à un volet 4 de fermeture de l'ouverture 11 qui va permettre de l'obturer partiellement ou complètement, et en limitant de manière très sensible les flux d’eau dans la cavité bouchée par le volet 4. Pour optimiser l’efficacité hydrodynamique du navire, il est nécessaire que ce volet présente le même galbe et la même forme extérieure que la carène, au niveau de l'ouverture 11.
Le volet 4 est rigide et, tel qu'il est représenté sur les figures annexées, il comprend un élément supérieur 40 destiné à donner de la rigidité au volet 4 ainsi qu'un élément inférieur 41 qui a pour fonction d'obturer totalement l'ouverture 11 précitée.
Ces deux éléments supérieur 40 et inférieur 41 forment ensemble un angle obtus qui est directement fonction de l'angle qui sépare, d'une part, l'orientation générale de l'ouverture 11 et, d'autre part, la paroi verticale 30 du caisson 3.
Contre la face intérieure 43 de ce volet 4, c'est à dire celle qui est tournée vers l'intérieur du navire, sont présentes des membrures de rigidification verticales et parallèles 42 qui participent à la liaison entre les éléments supérieurs 40 et 41, mais contribuent aussi à augmenter très notablement la rigidité du volet.
Compte tenu de ce qui précède, il est nécessaire d'avoir à disposition des moyens qui vont permettre d'imprimer au volet, lorsque cela est souhaité, un mouvement de translation de l'intérieur du caisson 3 vers l'extérieur (et inversement), ainsi qu'un mouvement de rotation partielle pour le faire passer d'une position intermédiaire dans laquelle il est sorti du caisson 3 à une position extrême dans laquelle il obture l'ouverture 11 de la carène (et inversement).
Les moyens qui permettent d'imprimer au volet 4 un mouvement de translation à l'intérieur du caisson 3 sont par exemple constitués, comme représenté symboliquement à la figure 4, par une paire de vérins 5 dont le corps est rattaché au caisson 3, tandis que la tige est articulée sur certaines des membrures de rigidification 42 ou autres éléments du volet 4.
Ainsi, on comprend aisément qu'en provoquant l'extension ou la rétraction de la tige des vérins, on peut déplacer le volet 4 selon un mouvement généralement vertical, dans le sens longitudinal du caisson, de haut en bas et inversement.
En position d'extension maximale de la tige de ces vérins, alors le volet 4 a une orientation généralement verticale dans laquelle il s'étend en partie à l'extérieur de la carène, comme montré à la figure 1.
Les moyens qui vont lui permettre de subir un mouvement de rotation partielle en vue de fermer l'ouverture 11 sont plus particulièrement représentés aux figures 5 et 6.
Ainsi, du côté de la face interne 43 du volet 4, et plus particulièrement dans la partie supérieure de l'élément 41, est présent un panneau transversal articulé 6 (ou plate-forme), qui présente la particularité d'avoir l'un de ses bords longitudinaux 60 articulé sur les membrures 42 décrites plus haut, autour d'un axe X-X'.
Dans ces conditions, le panneau peut être orienté relativement au volet 4 autour de l'axe X-X'.
A cet effet, est présent un vérin 7 dont le corps 70 est articulé sur le panneau 6 et la tige 71 sur l'une des membrures 42 (de préférence la membrure centrale). Si nécessaire, plusieurs vérins 7 travaillant de concert peuvent être utilisés.
Dans la mesure où le volet 4 est solidarisé aux vérins 5 décrits plus haut, on peut, en pilotant l'extension ou la rétraction de la tige 71 du vérin 7, orienter à la demande le volet 4 autour de l'axe X-X' jusqu'à lui faire occuper une position finale dans laquelle il obture complètement l'ouverture 11.
Bien entendu, on procède à l'inverse de ce qui est décrit ci-dessus quand on se propose de dégager l'ouverture 11.
En lieu et place des vérins 5 et 7 qui ont été décrits plus haut, on pourrait avoir affaire par exemple, à un système d'entraînement à crémaillère.
Selon un autre mode de réalisation, on pourrait avoir affaire à un ensemble de glissières permettant non seulement au volet 4 (motorisé à cet effet) de se déplacer verticalement à l'intérieur du caisson 3, mais également de subir la rotation partielle qui lui permet de se déplacer vers la position finale d'obturation de l'ouverture 11.
Ainsi, conformément à l'invention, on optimise la forme de la carène puisque le volet 4 présente une forme extérieure analogue à celle-ci.
De plus, l'épaisseur de ce volet est très faible de sorte que peu de place est nécessaire entre le propulseur d'étrave et la carène.
Lorsque l'ouverture 11 est complètement dégagée, il n'y a pas d'obstacle, ce qui permet d'optimiser la poussée du propulseur d'étrave, mais aussi limiter les bruits des vibrations générés par son utilisation.
Pendant les manœuvres de rotation du navire à l'aide du propulseur, la partie du volet exposée dans le flux d'eau est négligeable, de sorte que peu d'efforts sont appliqués à ce volet. Lorsque l'ouverture est dégagée, le volet dans le caisson 3 ne subit donc que très peu d'efforts. Il est même possible de naviguer alors que l'ouverture est complètement dégagée sans que le volet réduise l’efficacité hydrodynamique du navire par rapport à un navire identique non pourvu d’un tel volet.
Par ailleurs, le dispositif décrit est simple, de sorte que sa maintenance est facilitée par l'accès au caisson 3 par sa partie supérieure situé au-dessus de la flottaison.
En position fermée, le volet peut accepter des chocs et il ne fait pas partie de l'intégrité de la carène.
En position de tunnel ouvert, le volet 4 ne sort pas de l'enveloppe naturelle de la carène, de sorte qu'il n'y a pas d'interférence avec la manœuvre de l'ancre du navire, ni de réduction de l’efficacité hydrodynamique du navire par rapport à un navire identique non pourvu d’un tel volet.
Dans la description qui précède, on s'est placé dans la situation dans laquelle l'ouverture de la carène communique avec un tunnel 20 recevant un propulseur d'étrave.
Toutefois, on pourrait de la même manière avoir affaire à un espace intérieur de la carène servant à la prise et au rejet d'eau de mer. Comme déjà dit, Il pourrait s'agir aussi d'un caisson accueillant des ailerons de stabilisateur. On peut également avoir affaire à un tunnel d'équilibrage.
Claims (12)
1. Navire (1) dont la carène (10) présente au moins une ouverture (11) nécessaire au fonctionnement d’un de ses équipements (2), cette ouverture (11) étant configurée pour être sélectivement obturée ou ouverte, par un volet mobile (4), ladite ouverture (11) étant ménagée en dessous de la ligne de flottaison (F), caractérisé par le fait que ledit volet mobile (4) est rigide et est conformé pour être déplacé entre une première position extrême dans laquelle il laisse entièrement dégagée ladite ouverture (11) et est logé complètement à l'intérieur de ladite carène (10) et au-dessus de ladite ouverture (11), et une seconde position extrême dans laquelle il obture partiellement ou totalement ladite ouverture (11), le déplacement dudit volet mobile (4) étant composé d’un mouvement de translation et d’un mouvement de rotation.
2. Navire (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un caisson (3) ouvert à son extrémité inférieure (32), dans lequel est logé ledit volet (4) dans ladite première position extrême, ledit caisson (3) débouchant au-dessus de ladite ouverture (11).
3. Navire (1) selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (5, 7) configurés pour imprimer au dit volet (4) un mouvement de translation à l'intérieur du caisson (3), ainsi qu'un mouvement de rotation partielle pour le faire passer d'une position intermédiaire dans laquelle il est sorti dudit caisson (3), à ladite seconde position extrême dans laquelle il obture ladite ouverture (11).
4. Navire (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit volet (4) comporte un élément inférieur (41) et que le mouvement de rotation imprimé audit volet est réalisé lorsque ledit élément inférieur (41) s'étend partiellement ou totalement à l’extérieur de l’enveloppe du navire matérialisée par la carène.
5. Navire (1) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens (5) configurés pour imprimer au dit volet (4) un mouvement de translation à l'intérieur du caisson (3) sont choisis dans le groupe constitués par les dispositifs suivants : glissière(s), dispositif (s) de translation à chaînes, vérin(s), combinaison d'au moins deux de ces dispositifs.
ίο
6. Navire (1) selon l'une des revendication 3 à 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens (7) configurés pour imprimer au dit volet (4) un mouvement de rotation partielle pour le faire passer d'une position intermédiaire dans laquelle il est sorti dudit caisson (3), à ladite seconde position extrême dans laquelle il obture ladite ouverture (11) sont différents de ceux (5) configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de translation à l'intérieur du caisson.
7. Navire (1) selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens (7) configurés pour imprimer au dit volet (4) un mouvement de rotation partielle comprennent au moins un vérin (7) associé au dit volet (4).
8. Navire (1) selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ledit volet (4) comporte un panneau (6) articulé relativement à sa face interne (400), c'est-à-dire celle dirigée vers l'intérieur du navire (1) et que ledit vérin (7) est articulé d'une part sur ledit panneau (6) et, d'autre part, sur ledit volet (4).
9. Navire (1) selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que lesdits moyens (5) configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de translation à l'intérieur du caisson s'étendent au moins partiellement au-dessus de ladite ligne de flottaison (F).
10. Navire (1) selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé par le fait qu'il comporte un orifice d'accès (310) à la partie supérieure dudit caisson (3), lequel orifice d'accès se situe au-dessus de ladite ligne de flottaison (F).
11. Navire (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite ouverture (11) communique avec un espace situé à l’intérieur de la carène, dans lequel est logé un équipement tel qu'un propulseur d'étrave.
12. Navire (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit volet (4) présente une forme telle que, lorsqu'il obture ladite ouverture (11), il s'inscrit dans la continuité du galbe et de la forme de ladite carène (10).
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