WO2006090049A1 - Dispositif auto- stabilisateur pour coque- de bateau - Google Patents

Dispositif auto- stabilisateur pour coque- de bateau Download PDF

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Claude Carbonel
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
    • B63B43/04Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability
    • B63B43/06Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability using ballast tanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B13/00Conduits for emptying or ballasting; Self-bailing equipment; Scuppers

Definitions

  • the present invention relates to a self-stabilizing device for ship hull.
  • a boat To sail comfortably, a boat must have a "V" hull in order to cut the sea, the center of thrust and the center of gravity passing through the same axial point, it follows that at the stop or at low speeds, such a boat lacks stability.
  • the water is used as ballast to stabilize the boat at a standstill, through a tunnel or water ballast along the keel or in the hull, with a more or less large opening at the rear can be controlled and a vent to the bow.
  • the water does not empty instantly at the start and the boat must receive a greater energy to move, and in the case where one retains water , as ballast the increase of displacement requires Structured reinforcement leading to higher manufacturing cost and higher energy consumption.
  • Patent N 0 FR 2499 929 relates to a boat combining a flat bottom with a "V" hull open at the front and at the rear.
  • Patent No. FR 2,650,550 refers to a "V" shell having an internal flat bottom forming with said shell a stabilizing enclosure closed at the front, and provided with a vent opening at the top of the Petrave, said enclosure being interrupted back from the transom.
  • this provision can only apply to new boats and significantly increases the cost of the boat.
  • the enclosure modifies the longitudinal balance of the ship when it fills with water.
  • Patent N 0 FR 2 720716 describes a boat consisting of a hull having a flat or concave bottom and an inverted "V" element removably fitted under said hull to form a tunnel, interrupted in retreat from the hull. transom and closed at the front, whose center of gravity is substantially in the center of gravity of the boat, said tunnel being filled with water at a standstill and empty on the move with side vents.
  • This device has the disadvantage of not being able to fit on a hull "V".
  • the present invention aims to overcome the disadvantages of known systems. It makes it possible to produce "V" hulled boats with excellent lateral and longitudinal stability, both on and off. It can be adapted to existing hulls of this type without major modifications.
  • the object of the invention consists of a bridge comprising a substantially central cavity and determined to be secured to a hull "V" redan, the bottom of this cavity corresponding to the imprint of the interior of the shell at the level of the redan and being fixed on the bottom of the hull and on the step, an opening through the redan and the cavity allowing the water to enter the stop and go out on the way, the cavity having a removable cover with vent side bow to allow air circulation.
  • FIG. 1 is a plan view of a boat comprising a stabilizing cavity
  • FIGS. 2 and 3 are sections. vertical, respectively according to arrows F1 and F2 of Figure 1,
  • Figure 4 is a longitudinal vertical section showing the components of the unassembled system.
  • FIGS. 1 to 4 consists of the combination of a shell 1 in "V" with redan 2 of conventional design and an internal structure 3 integrating the bridge 4.
  • the hulls improve the dynamic performance by reducing the wet surface of the hull provided they are sufficiently supplied with air to not create depression.
  • the internal structure 3, intended to be fixed on the shell 1, is determined so that the livet (junction line with the hull) of the bridge 4 is above the waterplane and has a cavity 5 plus or less central whose bottom 6 marries the bottom of the shell 1 at the redan 2 and fits by gluing or any other suitable means inside the hull and on the redan.
  • the cavity 5 is closed at the level of the deck 4 livet by a panel
  • vent 9 placing the cavity in communication with the free atmosphere, this vent being determined according to the opening 7 in the shell so that the air circulates freely to allow the cavity fill up with water at a standstill and empty on the move.
  • the water enters through the opening 7 situated at the bottom of the shell 1, the air is expelled through the vent 9.
  • the flotation plane is below the deck livet 4 which conditions the buoyancy, the stability is maximum.
  • this system can advantageously be carried out with an internal structure 3 in one piece that can come from molding and integrating the bridge 4 and the cavity 5, said structure being fixed on the shell 1 by gluing or any other means.

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Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif auto-stabilisateur pour coque de bateau. II est constitué d'un pont (4) comportant une cavité (5) sensiblement centrale et déterminé pour pouvoir être solidarisé avec une coque (1) en 'V' à redan, le fond de. cette cavité correspondant à l'empreinte de l'intérieur de la coque au niveau du redan et étant fixé sur le fond de la coque et sur le redan, une ouverture (7) traversant le redan et le fond de la cavité permettant à l'eau d'entrer à l'arrêt et sortir en marche, la cavité (5) comportant un couvercle (8) amovible avec évent (9) côté proue pour permettre la circulation de l'air (flèche 3). L'invention se rapporte d'une manière générale au secteur industriel de la construction de bateaux de toutes dimensions, et est destinée à assurer la stabilité des embarcations à coque en 'V' durant les manoeuvres et déplacements à très faibles vitesses, ou à l'arrêt.

Description

DISPOSITIP AUTO-STABILISATEUR POUR COQUE- DE BATEAU
' La présente invention a pour objet un dispositif auto-stabilisateur pour coque de bateau.
Elle se rapporte d'une manière générale au secteur industriel de la construction de bateaux de toutes dimensions, et est destinée à assurer la stabilité des embarcations à coque en "V" durant les manoeuvres et déplacements à très faibles vitesses, ou à l'arrêt.
Les techniques de construction navale actuelles ont permis d'alléger les bateaux, et par conséquent de diminuer leur déplacement, ce qui est un facteur d'économie en marche, mais d'instabilité aux faibles vitesses, ce qui est particulièrement vrai .pour ies coques en "V" qui ont une bonne stabilité de route, mais doivent être chargées pour être stables à l'arrêt, ce qui empêche de pouvoir alléger les bateaux pour- être plus performants, car cette stabilité dépend de la position du centre de gravité au centre de carène. On peut considérer que l'embarcation ia plus stable est la bouée couronne car elle n'a pas de flottabilité en son centre et dans ce cas ia stabilité à l'arrêt est maximaie.
Pour naviguer confortablement, un bateau doit comporter une carène en "V", afin de trancher la mer, le centre de poussée et le centre de gravité passant par le même point axial, il s'en suit qu'à l'arrêt ou aux faibles vitesses, une telle embarcation manque de stabilité.
Les dispositifs connus, tendant à améliorer cette stabilité sans nuire au comportement du bateau aux vitesses élevées n'ont en fait qu'essayé d'atténuer les désavantages de ia coque en "V" sans pouvoir leur conférer la stabilité des multi-coques.
Dans certaines réalisations l'eau est utilisée en tant que lest pour stabiliser le bateau à l'arrêt, grâce à un tunnel ou water-ballast le long de la quille ou dans la coque, avec une ouverture plus ou moins grande à l'arrière pouvant être contrôlée et un évent à la proue. Dans ces dispositifs l'eau ne se vide pas instantanément au démarrage et ie bateau doit recevoir une énergie plus importante pour se mouvoir, et dans le cas où l'on conserve de l'eau , en tant que lest l'augmentation de déplacement nécessite un renforcement de structuré entraînant un coût de fabrication plus élevé et une plus grande consommation d'énergie.
L'auteur de la présente demande a déposé plusieurs brevets tentant de résoudre ces problèmes et en particulier :
- Le brevet N0 FR 2499 929 concerne un bateau combinant un fond plat avec une coque en "V" ouverte à l'avant et à l'arrière. Il présente toutefois l'inconvénient de ne permettre le montage que de moteurs de type hors-bord et d'exiger une grande profondeur d'immersion de l'hélice, ce qui limite l'application du dispositif à des embarcations de petite taille. De plus, le tunnel affleurant à l'arrière présente une grande fragilité et oppose une importante résistance en marche arrière. - Le brevet N° FR 2 650 550 fait état d'une coque en "V" comportant un fond plat interne formant avec ladite coque une enceinte stabilisatrice fermée à l'avant, et pourvue d'un évent débouchant en partie haute de Pétrave, ladite enceinte étant interrompue en retrait du tableau arrière. Cette disposition ne peut cependant s'appliquer qu'à des bateaux neufs et augmente très sensiblement le coût du bateau. En outre, par sa conception même, l'enceinte modifie l'équilibre longitudinale du navire lorsqu'elle se remplit d'eau.
- Le brevet N0 FR 2 720716 décrit un bateau constitué d'une coque présentant un fond plat ou concave et d'un élément en "V" renversé s'adaptant de façon amovible sous ladite coque pour former un tunnel, interrompu en retrait du tableau arrière et fermé à l'avant, dont le centre de gravité se trouve sensiblement au centre de gravité de l'embarcation, ledit tunnel pouvant se remplir d'eau à l'arrêt et se vider en marche grâce à des évents latéraux. Ce dispositif présente l'inconvénient de ne pas pouvoir s'adapter sur une coque en "V".
. La présente invention a pour objectif de remédier aux inconvénients des systèmes connus. Elle permet en effet de réaliser des bateaux à coque en "V" présentant une excellente stabilité latérale et longitudinale, aussi bien en marche qu'à l'arrêt Elle peut être adapté à des coques existantes de ce type sans modifications importantes. L'objet de l'invention est constitué d'un pont comportant une cavité sensiblement centrale et déterminé pour pouvoir être solidarisé avec une coque en "V" à redan, le fond de cette cavité correspondant à l'empreinte de l'intérieur de la coque au niveau du redan et étant fixé sur le fond de la coque et sur le redan, une ouverture traversant le redan et la cavité permettant à l'eau d'entrer à l'arrêt et sortir en marche, la cavité comportant un couvercle amovible avec évent côté proue pour permettre la circulation de l'air.
Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une forme de réalisation conforme à la présente demande : la figure 1 est une vue en plan d'un bateau comportant une cavité stabilisatrice, les figures 2 et 3 sont des coupes verticales, respectivement suivant les flèches F1 et F2 de la figure 1 , . et la figure 4 est une coupe verticale longitudinale montrant les composants du système non assemblés.
Le dispositif, figures 1 à 4, est constitué de l'association d'une coque 1 en "V" à redan 2 de conception classique et d'une structure interne 3 intégrant le pont 4.
Les coques à redan (décrochement dans la carène) améliorent le rendement dynamique en réduisant la surface mouillée de la coque à condition d'être suffisamment alimentées en air pour ne pas créer de dépression.
La structure interne 3, destinée à être fixée sur la coque 1 , est déterminée de manière à ce que le livet (ligne de jonction avec la coque) du pont 4 se trouve au-dessus du plan de flottaison et comporte une cavité 5 plus ou moins centrale dont le fond 6 épouse le fond de la coque 1 au niveau du redan 2 et s'emboîte par collage ou tout autre moyen adéquat à l'intérieur de la coque et sur le redan.
L'arrière du fond de la cavité 5- formant bloc avec la coque 1 est percé d'une ouverture 7 traversant la coque et la paroi de la cavité, et protégée dans le sens de la marche avant par le redan 2 pour permettre à l'eau d'entrer et de sortir ainsi qu'à l'air de passer librement pour empêcher une dépression. -A-
La cavité 5 est fermée au niveau du livet du pont 4 par un panneau
8 démontable pour visite et muni d'un évent 9 mettant en communication la cavité avec l'atmosphère libre, cet évent étant déterminé en fonction de l'ouverture 7 dans la coque pour que l'air circule librement de manière à permettre à la cavité de se remplir d'eau à l'arrêt et de se vider en marche.
A l'arrêt ou à petite vitesse, l'eau pénètre par l'ouverture 7 située au fond de la coque 1 , l'air est chassé par l'évent 9. Lorsque l'équilibre est réalisé (poids du volume d'eau déplacé par la carène = poids du bateau), le plan de flottaison se trouve au-dessous du livet de pont 4 ce qui conditionne la flottabilité, la stabilité est maximale.
Lorsque le bateau prend de la vitesse, l'eëu reste sur place et le bateau se met à planer, l'air remplace l'eau en passant par l'évent 9 et sort par l'ouverture 7 sous la coque empêchant une dépression de se former en arrière du redan 2, ce qui améliore son rendement dynamique, il y a translation d'une stabilité de forme en une stabilité de portance ; en ralentissant à nouveau, le phénomène s'inverse et la cavité 5 se remplit d'eau chassant l'air.
La construction de ce système peut avantageusement être réalisée avec une structure interne 3 en une seule pièce pouvant venir de moulage et intégrant le pont 4 et la cavité 5, ladite structure étant fixée sur la coque 1 par collage ou tout autre moyen.
Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet ' de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires.

Claims

REVENDICATIONS
1 °. Dispositif auto-stabilisateur pour coque de bateau, destinée à assurer la stabilité des embarcations à coque en "V" durant les manoeuvres et déplacements à très faibles vitesses, ou à l'arrêt, caractérisé par la combinaison d'un pont (4) comportant une cavité (5) sensiblement centrale et déterminé pour pouvoir être solidarisé avec une coque (1 ) en "V" à redan (2), le fond (6) de cette cavité correspondant à l'empreinte de l'intérieur de la coque (1) au niveau du redan (2) et étant fixé sur le fond de la coque et sur le redan, une ouverture (7) traversant ledit redan et le fond de ladite cavité pour permettre à l'eau d'entrer à l'arrêt et de sortir en marche.
2°. Dispositif selon la revendication 1 , se caractérisant par le fait que la cavité (5) est pourvue d'un couvercle (8) amovible avec évent (9) côté proue, ledit évent étant déterminé en fonction de l'ouverture (7) pour assurer une libre circulation de l'air afin de permettre à l'eau d'entrer et de sortir de ladite cavité.
3°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le pont (3) et la cavité (5) sont intégrés dans une structure interne (3) du bateau en une seule pièce.
4°. Dispositif selon la revendication 3, se caractérisant par le fait que la structure interne (3) est réalisée par moulage.
5°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, se caractérisant par le fait que ia structure interne (3) est fixée sur la coque (1 ) par collage.
6°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, se caractérisant par le fait que la structure interne (3) est déterminée de manière à ce que le livet du pont (4) se trouve au-dessus du plan de flottaison. 7°. ' Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par ie fait que la cavité (5) est sensiblement centrale.
8°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'l est agencé de façon à ce que, lorsque le bateau prend de la vitesse, l'eau de la cavité (5) reste sur place, et à ce que l'air remplace l'eau en passant par l'évent (9) et sorte par l'ouverture (7) sous la coque
(1 ) pour empêcher une dépression de se former en arrière du redan (2).
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