Dispositif d'aide au redressement et à la stabili ation de bateaux on de navi es
La présente invention concerne un dispositif d'aide au redressement et à la stabilisation d'engins flottants sur le point de chavirer ou chavirés.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif d'aide au redressement et à la stabilisation de bateaux ou de navires du type comprenant, disposée au dessus de la ligne de flottaison, au moins une enveloppe gonflable dont le gonflage, par des moyens de gonflage appropriés, est déclenchable par une unité de commande UC couplée à des moyens UM de détection de la bande du bateau ou du navire.
Un dispositif du type précité est notamment décrit dans la demande internationale PCT WO/90.08691. Dans le cas de ce dispositif, des enveloppes gonflables sont disposées à la périphérie du navire.
On connaît par ailleurs des dispositifs d'aide au redressement et à la stabilisation de bateaux ou de navires dans lesquels l'enveloppe gonflable est disposée en haut du
mât du bateau comme le décrit par exemple la demande de brevet allemand N° 1.259.218 ou au-dessus d'un véhicule à coussin d'air comme le décrit par exemple la demande FR 2.175.832. Dans ce document français, il existe deux types de dispositifs de flottaison. Les premiers sont destinés à renforcer la flottabilité du véhicule à coussin d'air et sont donc gonflés préventivement dès que les conditions atmosphériques sont mauvaises. Les seconds se gonflent automatiquement dès que le véhicule dépasse un angle de roulis ou de tangage prédéterminé. Ces seconds dispositifs ont pour fonction de maintenir le véhicule à coussin d'air retourné dans une position retournée dans laquelle les fenêtres de 1 ' un des côtés du véhicule se trouvent au- dessus de la surface de l'eau. En conséquence, ce dispositif ne constitue pas un dispositif d'aide au redressement du véhicule mais au contraire un dispositif d'aide à la flottabilité du navire chaviré ou non du fait notamment de l'absence de sélectivité du gonflage des enveloppes bâbord et tribord et d'un gonflage manuel de ces enveloppes en position d'équilibre du véhicule à coussin d" air.
Un autre dispositif d'aide au redressement .est décrit dans le brevet GB 2.182.289. Ce dispositif s'applique plus particulièrement aux multicoques. Une enveloppe gonflable est généralement prévue en haut du mât. Des enveloppes gonflables peuvent éventuellement être prévues côté bâbord et tribord. Le gonflage de ces enveloppes s'opère automatiquement dès que l'angle de gîte est proche de 90°. L'objectif est d'éviter à tout prix une immersion du mât et un retournement complet du voilier. En conséquence, toutes les enveloppes sont gonflées avant d'atteindre un angle de gîte égal à 90 °. De ce fait le redressement du voilier, s'il s'opère, s'effectuera toujours dans un sens opposé au sens de chavirement du voilier. Par ailleurs, un tel dispositif ne décrit pas l'ordre de gonflage des enveloppes équipant le navire. Enfin, un tel dispositif s'avère inopérant lorsque le voilier est retourné et que le
redressement a échoué malgré un gonflage des enveloppes.
Un autre dispositif d'aide au redressement de navires ou bateaux est décrit dans le brevet FR A 2762.285. Ce dispositif comporte des éléments gonflables internes et externes à la structure. Il n'existe pas de présélection automatique de l'ordre de gonflage des éléments de flottaison en fonction de 1 ' angle de gîte pris par le navire comme l'illustrent les figures du brevet.
En conclusion, l'inconvénient majeur de ces dispositifs est de ne pas permettre d'assurer de manière automatique un redressement et une stabilisation du navire dans toutes les conditions y compris à l'état retourné du navire.
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'aide au redressement et à la stabilisation de bateaux ou de navires qui assure, avec un taux de fiabilité élevé, le redressement du navire et permet de compenser, après redressement, la flottabilité perdue du navire suite à un problème d'envahissement de la coque par l'eau.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif susceptible d'agir y compris à l'état retourné du navire ou du bateau en profitant de cet état pour aider au redressement.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'aide au redressement et à la stabilisation de bateaux ou de navires du type comprenant, disposée au dessus de la ligne de flottaison, au moins une enveloppe gonflable dont le gonflage, par des moyens de gonflage appropriés, est déclenchable par une unité de commande couplée à des moyens de détection de la bande du bateau ou du navire, caractérisé en ce que le dispositif comporte au moins trois enveloppes gonflables positionnées respectivement, à bâbord, à tribord, et sur et/ou au dessus du pont extérieur ou roof du navire, l'unité de commande déclenchant, à ou
au-delà de premières valeurs d'angle de gite prédéterminées, le gonflage sélectif de l'enveloppe bâbord ou de 1 ' enveloppe tribord pour imprimer au navire un angle de gîte autorisant la mise en fonction naturelle du couple de redressement du bateau en vue d'un redressement du bateau ou navire du côté le long duquel il a chaviré et, à ou au-delà de secondes valeurs d'angle de gîte prédéterminées supérieures, en valeur absolue, auxdites premières valeurs d'angle de gîte, le gonflage de l'enveloppe du pont, lesdites secondes valeurs d'angle de gîte étant comprises entre une valeur minimale correspondant à la valeur prise par 1 ' angle de gîte sur la courbe de stabilité lorsque celle-ci s ' annule ou s ' inverse et une valeur maximale correspondant à une position d'équilibre à l'envers du navire ou bateau avec une enveloppe bâbord ou tribord gonflée sur le bord du côté duquel le navire ou bateau a chaviré, pour imprimer, à chaque fois, au navire ou bateau, un angle de gîte autorisant la mise en fonction naturelle du couple de redressement du bateau ou du navire, le mouvement de redressement du bateau ou navire s ' opérant dans le même sens que le mouvement de chavirement
Grâce au gonflage sélectif de l'enveloppe bâbord ou de l'enveloppe tribord et à la présence d'une enveloppe gonflable supplémentaire dont le gonflage n'est commandé qu'après retournement du navire lorsque le redressement au moyen des enveloppes bâbord ou tribord a échoué, le redressement du navire est assuré dans sensiblement tous les cas de chavirage et la stabilisation du navire après redressement est augmentée. En effet, du fait de la conception du dispositif, les enveloppes bâbord ou tribord donc conçues pour fonctionner de manière classique, c'est à dire aider au redressement du navire ou bateau suivant un mouvement dont le sens est opposé au sens de chavirement du navire. Ces enveloppes ont donc pour but d'empêcher le retournement du navire ou bateau. Si cette manoeuvre échoue et que le bateau ou navire est retourné, la troisième
enveloppe située sur et/ou au dessus du pont du navire à pour fonction de prolonger le mouvement de chavirement qui n'a pu être interrompu par l'enveloppe bâbord ou tribord en vue de provoquer un redressement du bateau ou navire en faisant effectuer à ce dernier un tour complet sur lui- même. Le redressement s'opère donc dans ce cas suivant une direction identique à celle du chavirement. Une telle caractéristique est obtenue grâce au fait que le déclenchement de gonflage de la troisième enveloppe s'opère de telle sorte que la troisième enveloppe est entièrement gonflée lorsque le bateau ou navire atteint un angle de gîte correspondant sensiblement à une position d'équilibre à 1 ' envers du bateau ou du navire avec une enveloppe bâbord ou tribord gonflée sur le bord du côté duquel le navire ou bateau a chaviré.
L ' invention concerne également un bateau ou un navire équipé d'un tel dispositif.
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'un navire équipé d'un dispositif conforme à l' invention,
la figure 2 représente les valeurs des angles α, β et δ par rapport à la courbe de stabilité et
les figures 3 à 8 représentent de manière schématique les différentes phases de gonflage des enveloppes en vue d'un redressement du bateau ou navire.
De manière générale, le dispositif d'aide au redressement et de stabilisation de bateaux ou de navires, objet de l'invention, comprend des moyens UM de détection de la
bande du bateau ou du navire, une unité de contrôle et de commande UC couplée auxdits moyens UM de détection, une ou plusieurs unités de puissance UP et au moins trois enveloppes gonflables 1, 2, 3 ou trois ceintures d'enveloppes gonflables réparties sur la périphérie et sur le dessus du navire.
Les moyens UM de détection de la bande du bateau ou du navire, encore appelés unité de mesure des mouvements du navire, détectent les mouvements du navire et transmettent ces informations à l'unité de commande UC. L'unité de commande UC déclenche quant à elle, en fonction des signaux reçus de 1 ' unité de mesure UM et via les unités de puissance UP, le gonflage ordonné des enveloppes gonflables constituant des bouées. L'action des bouées a pour effet le redressement du navire puis sa stabilisation. En fonction du type de navire et donc du système de gonflage permis, les unités de puissance UP sont intégrées aux enveloppes gonflables ou sont placées à distance de celles-ci.
L'unité de contrôle et de commande UC, qui reçoit les signaux provenant de l'unité de mesure UM, possède une interface d'entrée pour les informations issues de l'unité de mesure UM, une interface utilisateur pour la programmation des valeurs des angles α, β, δ qui seront décrits ci-après et une interface de sortie pour la commande destinée aux unités de gonflage ou unités de puissance. La programmation de l'unité de contrôle et de commande est adaptée à chaque navire. Les deux premières valeurs d'angle, appelées +α et -α, sont proches de l'angle limite de stabilité dynamique dans le cas du chargement le plus défavorable du navire ou bateau. Cet angle de stabilité dynamique correspond en quelque sorte à l'angle où le navire, soumis à la fois à un vent violent et à la houle de travers, risque de chavirer. Cet angle α est représenté à la figure 2. En général, la valeur de l'angle α est voisine de l'angle de stabilité dynamique.
En navigation normale, si la gîte reste comprise entre les valeurs -α et +α, l'unité de mesure UM se contente de signaler la valeur de l'angle.
Les secondes valeurs d'angle représentées par -β et +β représentent le point maximum sur la courbe de stabilité, c'est-à-dire l'angle de gîte, où le navire soumis à un couple inclinant constant, va chavirer. La valeur de 1 ' angle β coïncide avec la valeur de 1 ' angle de gîte correspondant à l'immersion de la ou des bouées latérales. En général, la valeur de l'angle β se situera en valeur absolue entre l'angle de limite de stabilité dynamique et 100° environ.
Enfin, les valeurs angulaires -δ et +δ sont choisies comprises entre une valeur minimale correspondant à la valeur prise par 1 ' angle de gîte sur la courbe de stabilité lorsque cette courbe s ' annule et s ' inverse et une valeur maximale correspondant à une position d'équilibre à l'envers du bateau ou navire avec une enveloppe bâbord ou tribord gonflée sur le bord du côté duquel le bateau ou navire à chavirer. Généralement, la valeur de l'angle δ est comprise en valeur absolue dans la plage [100° - 230°] de préférence [110° - 180°].
Il est à noter que toutes les valeurs angulaires mentionnées ci-dessus sont indiquées sous forme de plage angulaire. En effet, ces valeurs sont choisies en tenant compte du volume de l'enveloppe, du temps de gonflage, l'objectif final étant par ailleurs bien défini. Ainsi, pour les valeurs -δ, +δ, celles-ci sont choisies de telle sorte qu'elles déclenchent le gonflage complet d'une enveloppe prédéterminée avant que le bateau ou navire n'ait atteint sa position d'équilibre à l'envers avec une enveloppe gonflée du côté le long duquel il a chaviré.
Le fonctionnement de l'unité de commande UC est le suivant. Lorsque le navire atteint un angle de gîte -β ou +β, l'unité de commande UC déclenche le gonflage sélectif de l'enveloppe bâbord 1 ou de l'enveloppe tribord 2. Ainsi, dans l'exemple représenté, pour une valeur de l'angle de gîte au-delà de -β, on déclenchera l'enveloppe bâbord 1 et pour une valeur de l'angle de gîte dépassant la valeur +β, on déclenchera l'enveloppe tribord 2. En d'autres termes, l'unité de commande UC déclenche le gonflage de l'enveloppe ou ceinture d'enveloppes gonflables qui se trouve du côté où le navire chavire comme l'illustre la figure 3.
Au-delà de secondes valeurs d'angle de gîte -δ, +δ prédéterminées, respectivement supérieures, en valeur absolue, auxdites premières valeurs d'angle de gîte -β ou +β, l'unité de commande UC déclenche le gonflage de l'enveloppe 3 du pont 4. Ce déclenchement ne s'opère donc que lorsque le navire n'a pas entamé son redressement après gonflage de l'enveloppe bâbord 1 ou tribord 2. Ce gonflage de 1 ' enveloppe 3 a pour fonction de provoquer un redressement du bateau ou navire du côté opposé au côté le long duquel le navire ou bateau a chaviré comme 1 ' illustrent les figures 4 à 8 de manière à provoquer une rotation complète sur un tour du navire. Le gonflage de l'enveloppe 3 permet donc d'accélérer le mouvement de chavirement et de le prolonger par un mouvement de redressement du navire le long du côté opposé au côté le long duquel le navire a chaviré.
L'unité de commande UC est en outre agencée pour déclencher, après chavirage, au-delà de la seconde valeur d'angle de gîte [-δ, +δ] le gonflage automatique de
1 ' enveloppe bâbord 1 ou respectivement de 1 ' enveloppe tribord 2 positionnée sur le bord du navire opposé au bord où le navire a chaviré, un signal de commande de gonflage
étant émis lorsque 1 ' angle de gîte du navire ou bateau est compris dans la plage [-δ, +β] ou respectivement [+δ, -β]. Cette unité de commande UC est également agencée pour déclencher, après chavirage en deçà de la seconde valeur d'angle de gîte [-δ, +δ], le gonflage automatique de l'enveloppe bâbord, ou tribord, positionnée sur le bord du navire opposé au bord où le navire a chaviré, un signal de commande du gonflage étant émis lorsque le navire est revenu, après chavirage, à un angle de gîte correspondant à une position d'équilibre. Ce gonflage de l'enveloppe bâbord 1 ou tribord 2 assure la stabilisation du navire et renforce la flottabilité du navire ou du bateau.
L'unité de commande UC est encore agencée pour déclencher, à l'intérieur de plages de valeurs d'angles de gîte [-α, -β] ou [+α, +β] comprises entre l'angle de gîte -α ou +α correspondant à 1 ' angle limite de stabilité dynamique du navire et la première valeur d'angle de gîte -β ou +β déclenchant le gonflage de l'enveloppe bâbord 1 ou de l'enveloppe tribord 2, l'émission d'un signal sonore et/ou visuel. Dans ces plages angulaires [-α, -β] ou [+α, +β], le commandant de bord peut alors décider de prendre des dispositions pour ramener le navire dans sa position d'équilibre initial, notamment en changeant de cap, en modifiant la surface de voile, en transférant des combustibles, en asséchant en cas d'envahissement par l'eau, etc. Toutefois, après déclenchement de l'alarme, suite au franchissement du seuil -α ou respectivement +α, si le navire poursuit son mouvement pour atteindre l'angle -β ou respectivement +β, l'unité de contrôle et de commande UC déclenche le signal pour le gonflage de l'enveloppe gonflable ou ceinture d'enveloppes gonflables bâbord ou respectivement tribord. Dans la plage angulaire comprise entre les valeurs -α et +α, l'unité de contrôle et de commande ne joue aucun rôle. L'unité de mesure sert alors d'indicateur de la valeur angulaire de la gîte.
Les unités de puissances UP sont quant à elles des dispositifs adaptés de gonflage des enveloppes gonflables. Ces dispositifs sont prévus pour le gonflage des enveloppes à une pression de 0,5 bar environ. Sur un petit navire, le gonflage pourra être par exemple réalisé grâce à des gaz générés par pyrotechnie. En fonction des charges nécessaires et de la réglementation, ces charges pourront être remplacées par des bouteilles de gaz comprimé. D'autres dispositifs de gonflage peuvent également être envisagés.
Les enveloppes gonflables peuvent quant à elles être confectionnées à partir d'un support textile enduit de caoutchouc synthétique nitrile vulcanisé à chaud sous vide. Ces enveloppes comportent une valve pour leur gonflage. Le nombre et la position des enveloppes sont fonctions des caractéristiques du navire, de sa stabilité à l'état intact et après avarie. Dans tous les cas, au minimum trois enveloppes gonflables ou ceintures d'enveloppes gonflables sont prévues. Les enveloppes peuvent être intégrées à la coque du navire et protégées par un carter qui s'effacera au cours du gonflage, comme cela a d'ores et déjà été décrit dans la littérature. Elles peuvent également être rapportées à la coque du navire. Ces enveloppes gonflables bâbord 1 et tribord 2 peuvent encore être logées dans les défenses de coque du navire ou du bateau. Pour des raisons de sécurité, le volume des enveloppes gonflables 1, 2, 3 est choisi de sorte que le tiers du volume total des enveloppes gonflables 1, 2, 3 est au moins égal au volume nécessaire à la flottaison à l'endroit ou à l'envers du bateau ou navire.
Grâce au dispositif d'aide au redressement et à la stabilisation décrit ci-dessus, tout risque de maintien en position chavirée du navire est écarté. Par ailleurs, après redressement, la flottabilité perdue du navire est compensée par les enveloppes gonflables.
Il est à noter que les couples des valeurs angulaires seuil -α, +α, -β, +β et -δ, +δ peuvent être des valeurs choisies, pour chaque couple, identiques en valeur absolue mais de signe opposé ou, au contraire, différentes en valeurs absolues en tenant compte des caractéristiques du navire, la valeur seuil -α ou respectivement -β ou respectivement -δ ne correspondant pas dans ce cas à la valeur absolue +α ou respectivement +β ou respectivement +δ.
Un tel dispositif d'aide au redressement présente donc des caractéristiques allant à l' encontre des dispositifs existants du fait de l'aptitude de ce dispositif à provoquer un retournement complet du navire ou bateau lorsqu'un chavirement complet apparaît comme irréversible.