WO2006111643A1 - Dispositif de propulsion pour bateau multi-coque tel que catamaran - Google Patents

Dispositif de propulsion pour bateau multi-coque tel que catamaran Download PDF

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WO2006111643A1
WO2006111643A1 PCT/FR2006/000824 FR2006000824W WO2006111643A1 WO 2006111643 A1 WO2006111643 A1 WO 2006111643A1 FR 2006000824 W FR2006000824 W FR 2006000824W WO 2006111643 A1 WO2006111643 A1 WO 2006111643A1
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nozzle
outlet
seawater
shell
boat
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PCT/FR2006/000824
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Xavier Peyre
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Catajet Consulting Sarl
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/10—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
    • B63H11/107—Direction control of propulsive fluid
    • B63H11/113—Pivoted outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/02—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by displacement of masses
    • B63B39/03—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by displacement of masses by transferring liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/08—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using auxiliary jets or propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H2011/008—Arrangements of two or more jet units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/46—Steering or dynamic anchoring by jets or by rudders carrying jets

Definitions

  • Propulsion device for multi-hull boat such as catamaran
  • the present invention relates to a propulsion device for multihull boat such as catamaran.
  • the propulsion devices for ship are used to perform on the one hand maneuvers port and positioning and the other transit. These two types of use, however, require distinct properties. Indeed, porting and positioning maneuvers require great flexibility and little power while transit requires great power to achieve maximum speed while requiring little or no maneuvering.
  • Conventional propulsion devices generally consist of three main parts that are the power generating means (engine or turbine), the power user means (propeller or jet) and the means ensuring the transmission between them.
  • propulsion devices may comprise a motor, a gearbox, a clutch, an inverter, a stop, a shaft line and a propeller.
  • Other propulsion devices consist of a motor, a multiplier, a shaft line as short as possible and a jet turbine provided with a reversing bell and a stop.
  • These propulsion devices may further comprise a gas or steam turbine, a reducer, a stop and a propeller or a jet turbine.
  • the minimum power required for proper operation may damage the platforms during port maneuvers.
  • the suction of the jets generally placed under the shell can result in shallow depth, the suction of sand and sludge may damage the vanes of the turbine.
  • GB 1 194 510 it is proposed for a monohull to suck the seawater on the front of the boat to a pump driven by a motor and connected to this duct and two control units located on the center line of the boat, one forward and the other to the rear, each control unit being constituted by a water discharge nozzle that can change direction.
  • a catamaran is provided with a channel passing through each float body from an inlet opening at the front, at the forward end of the float (neutral) to the rear end, the channel being connected to a pressure generator device placed on the bridge between each float, so that in the front we suck water to create “water impulse” and is expelled to the rear by an outlet nozzle or it is expelled as "brake water” at the front through the front channel opening.
  • a pressure generator device placed on the bridge between each float, so that in the front we suck water to create "water impulse” and is expelled to the rear by an outlet nozzle or it is expelled as "brake water” at the front through the front channel opening.
  • the propulsion devices must adapt to the specific problems related to the shape of the boat.
  • a conventional catamaran tends to sink from the rear, thus increasing the wet surface of the hulls and the resistance to advancement.
  • the present invention therefore aims to provide a multi-hull boat propulsion device such as catamaran overcomes these disadvantages, allowing to obtain a good performance both during maneuvering phases in port and during transit phases.
  • the subject of the present invention is a propulsion device for a multihull boat such as a catamaran, comprising in particular at least one turbine, means for sucking up seawater and means for discharging seawater, characterized in that it comprises a seawater turbine driven directly by a motor in each of the shells, the seawater suction means being positioned at the front, preferably outside, of each hull in a zone overpressure generated by the bow blade and the means for discharging the seawater being positioned in each shell, on the rear of the axis of pivoting the boat to pitch, said discharge means having an output drivable pivotally and preferably opening inside the channel defined between two shells.
  • the propulsion device according to the invention is particularly well integrated with the specific form of a multi-hull boat, in particular a catamaran and thus exploits all the advantages.
  • the suction means are positioned on the front outside of each hull in an overpressure zone linked to the bow blade giving the turbines a natural boost.
  • the propulsion device according to the invention is considerably simplified in that the outputs of the pivoting discharge means allow the absence of clutch between the engine and turbine.
  • the absence of moving parts in the water eliminates the blocking problems that can occur with propellers and the risk of deterioration or snagging thereof.
  • the means for discharging the seawater are constituted by at least one pivoting bent nozzle.
  • This nozzle consists of a first tube in which is pivotally mounted a second tube of diameter slightly smaller than that of the first tube.
  • the difference in diameter between the tubes can be compensated by a sleeving of the inner tube pivoting with a "slippery" material, compatible with seawater such a plastic material of PVC type, polyamide such as that known under the trade name "Ertalon”). Housings are cut in the sleeve to receive the O-rings sealing between the tubes.
  • the tubes used may advantageously be stainless steel tubes of standard diameters or of suitable similar material.
  • At one end of the inner tube is a reduction cone (ratio close to 2/1 for example) for pressurizing the water jet, the elbow or outlet nozzle being welded to the cone, small diameter side.
  • each outlet nozzle or elbow is drivable in rotation between two positions of the jet of water downward or upward in which there is no propulsive force, the water jet outlet positions of the steps front and rear at 90 ° from either vertical position.
  • the means for rotating the output nozzles may consist of cables, chains, pinched rod or the like, controlled automatically or manually without playing on the stopping of the engine.
  • These drive means are welded on the base of the outlet elbow near the reduction cone, the cables, chains or rods passing inside vertical tubes welded to the outer tube of the nozzle and going back well above the floatation, which avoids the installation of expensive and unreliable cable glands.
  • These means for rotating the nozzles can be actuated without having to play on stopping the engine.
  • outlet nozzles forward to provide rearward and rearward propulsion to propel forward.
  • the outlet nozzles can advantageously help with the removal of water, especially since the quantity of water ejected produces a scouring effect under the shells.
  • An intermediate position of the outlet nozzles and consequently of the pivoting tubes at 45 ° from one or the other of the vertical positions makes it possible to close at least a large part of the exit of the outlet nozzle and / or to put facing each other existing orifices in each of the pivoting or fixed tubes.
  • the discharge jets are directed towards pipes leading to one in a nozzle connected to the wick of the rudder, for the other in a pivoting nozzle located under a third bow (this nozzle can go out alone under the effect of pressurization).
  • the propulsion device according to the invention also makes it possible to control and reduce platform movements such as rolling and pitching.
  • propulsion device in dynamic positioning as described above and by providing ball valves, manually controlled for example, mounted on the pipes at the front and at the rear, it is possible to fill quickly plates of plates located one in front of the other at the back in the interval between hulls. So, if the boat tips, fill the rear trim box while quickly emptying the front trim box by gravity and reverse the maneuver if the front is relieved.
  • the crates can also be filled to weigh down the boat are in the grounding position so that it is not subject to the swell.
  • tanks formed by the walls of the lined hulls inside the boat by a bulkhead from the upper deck to the water level. These tanks are also an advantageous double hull in case of collision, which reduces the infrared radiation and can serve as protection in case of small arms fire.
  • the propulsion device according to the invention may further comprise additional propulsion means or "boosters" formed in each shell at the rear of the engines of said device.
  • Such additional propulsion means are chosen according to the size of the boat and its use.
  • an autonomous pump unit of the type used by firefighters Their compactness, that is to say that they are simply placed in the shell and connected to the circuit to the suction means and the discharge means, can be easily removed for maintenance. It is also possible to use turbines of the same type as those of helicopters.
  • the feeding of this pump unit is located on the lowest possible front in the channel between the hulls and as close as possible to the corresponding discharge in each hull at the rear of the grounding plane.
  • These propulsion means are started without clutch and without reverse since they are used only when looking for a high speed or even when using the propulsion device according to the invention to control the roll.
  • the propulsion device according to the invention is particularly well suited for a catamaran whose channel between hulls provides a venturi effect such as that described in patent EP 0 108 004 which proposes a catamaran-type boat with two hulls symmetrically arranged relative to each other.
  • each hull having an asymmetry with respect to a vertical plane passing through the bow and parallel to the vertical mean plane, with a half-master torque more important and more advanced on the inside than on the outside while towards the back, from the master torque, the inner wall of each shell is in the form of a substantially helical surface with horizontal generatrices, with an upper generatrix substantially parallel to the middle plane boat and a lower generator coming under the hull.
  • This particular geometry of each hull leads to define a venturi shape of the channel between the two hulls adding and controlling the inner bow blades, which tends to cause a heave of the bow of the ship, while the waves or blades outside bow are reduced.
  • Such a boat thus makes it possible to recover in positive action a portion of the energy contained in the formed wave train to improve its sailing performance, in particular by lightening the boat from the rear and also from the front and by limiting the sinking of the back.
  • the jets rely on the specific stationary wave of the boat and increases the volume of it.
  • the follower blade which is part of the wake is captive in the channel between hulls and contributes to propulsion.
  • the propulsion device has an excellent performance and provides a remarkable maneuverability.
  • the propulsion device according to the invention can equip multi-hull boats such as catamarans of all sizes, that is to say the small pleasure boat or jumbo.
  • FIG. 1 represents a front perspective view of a catamaran equipped with a device according to the invention
  • FIG. 2 represents a cross-sectional view of the pivoting bent nozzles of a propulsion device according to the invention
  • Figure 3 shows a side perspective view of a rudder of a boat equipped with a device according to the invention.
  • FIG. 4 represents a sectional view of the lower part of a boat hull equipped with a nozzle according to FIG. 2.
  • the propulsion device according to the invention is intended to be installed on multi-hull boats such as the catamaran C illustrated in FIG. 1 having two hulls 1 and a third bow 2.
  • This device comprises a seawater turbine driven directly by a motor in each of the shells 1, seawater suction means positioned outside the front of each shell 1 in an overpressure zone generated by the blade. bow and means for discharging the seawater positioned in the rear interior of each shell 1, on the rear of the pivot axis of the boat pitch, said discharge means having an output drivable pivoting.
  • turbines such as those used on construction sites and which can accept pebbles, sand, gravel, etc. without damage.
  • the means for discharging the seawater are constituted by a pivoting bent nozzle 3 consisting of a first tube 3a in which is pivotally mounted a second tube 3b of diameter slightly smaller than that of the first tube 3a.
  • the difference in diameter between the two tubes 3a, 3b is compensated by a sleeve M of the inner tube using a slippery material, compatible with seawater such as a polyamide or the like.
  • the tightness between the tubes 3a and 3b is obtained by O-rings (not shown) placed in housing cut in the sleeve.
  • At one end of the inner tube 3b is a reduction cone 4 for pressurizing the water jet, the elbow or outlet nozzle 5 being welded to the cone 3b, small diameter side.
  • the outer tube 3a is fixed inside the hull and perpendicular to the axis of the ship while the inner tube 3b is engaged by the outside of the hull (not shown in Figure 2) in the tube 3a through the orifice formed in the shell. There is therefore no risk of waterway.
  • a locking plate 8 is engaged on the outlet nozzle 5 and fixed from the outside on the shell.
  • This locking plate 8 also has a circular sector which allows at least partial closure of the orifice of the outlet nozzle 5 when it is brought into position at 45 ° forwardly and upwardly. This circular sector also makes it possible to at least partially protect the outlet nozzle 5.
  • the locking plate 8 further comprises a rolling system which accommodates the thrust of the reduction cone during delivery or a sliding flat seal.
  • the swivel bent nozzle is installed in the shell 1 at the bilge (that is to say the rounded lower part which joins the ground plane and the wall of the hull 1 ).
  • the outlet nozzle or elbow 5 is drivable in rotation between two water jet outlet positions downward or upward in which there is no propulsive force, the water jet outlet positions of the front and rear steps at 90 ° from either vertical position.
  • An intermediate position of the outlet nozzles 5 and therefore of the tubes 3a, 3b pivoting, located at 45 9 of one or the other of the vertical positions makes it possible to seal at least a large part of the orifice of the nozzle of outlet 5, thanks to the circular sector of the locking plate 6, and / or to put one against the other existing holes in each of the tubes 3a, 3b.
  • the wick of the rudder 7 has a rear portion 7a and a compensation front portion 7b allowing the rudder 7 to collect thrust forces related to propulsion by the nozzle 6.
  • the rudder has a rotation over the entire horizon.
  • the upper angle of the front portion 7b comprises a support device such as a bearing on the hull preventing bending of the hollow drill under the effect of the thrust.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de propulsion pour bateau multicoque tel que catamaran, comprenant au moins une turbine, des moyens d'aspiration d'eau de mer et des moyens de refoulement de l'eau de mer. L'invention consiste en ce que ledit dispositif comporte une turbine à eau de mer entraînée directement par un moteur dans chacune des coques (1), les moyens d'aspiration d'eau de mer étant positionnés à l'avant, extérieur de chaque coque (1) dans une zone de surpression générée par la lame d'étrave et les moyens de refoulement de l'eau de mer étant positionnés dans chaque coque (1) , sur l'arrière de l'axe de pivotement du bateau au tangage, lesdits moyens de refoulement présentant une sortie (5) entraînable en pivotement et débouchant à l'intérieur du canal défini entre deux coques (1).

Description

Dispositif de propulsion pour bateau multi-coque tel que catamaran
La présente invention concerne un dispositif de propulsion pour bateau multicoque tel que catamaran.
Les dispositifs de propulsion pour navire servent à effectuer d'une part des manœuvres de port et de positionnement et d'autre part le transit. Ces deux types d'utilisation requièrent cependant des propriétés distinctes. En effet, les manœuvres de port et de positionnement nécessitent une grande souplesse et peu de puissance tandis que le transit demande une grande puissance permettant d'atteindre la vitesse maximale tout en nécessitant peu ou pas de manœuvres.
Il est donc nécessaire de proposer des dispositifs de propulsion de bateau permettant d'accéder à ces deux types d'utilisation d'une manière satisfaisante.
Les dispositifs de propulsion classiques se composent généralement de trois parties principales que sont les moyens générateurs de puissance (moteur ou turbine), les moyens utilisateurs de la puissance (hélice ou jet) et les moyens assurant la transmission entre eux.
Ainsi, des dispositifs de propulsion peuvent comporter un moteur, un réducteur, un embrayeur, un inverseur, une butée, une ligne d'arbre et une hélice. D'autres dispositifs de propulsion sont constitués d'un moteur, d'un multiplicateur, d'une ligne d'arbre la plus courte possible et d'une turbine de jet pourvue d'une cloche d'inversion et d'une butée. Ces dispositifs de propulsions peuvent encore comporter une turbine à gaz ou à vapeur, un réducteur, une butée et une hélice ou une turbine de jet.
Or, on a pu remarquer que pour obtenir un bon rendement et ne pas s'encrasser, les moteurs doivent tourner à environ 2000 tours tandis que les turbines doivent tourner au moins à 8000 tours, pour avoir de la puissance. De même, pour avoir de la puissance, les jets doivent tourner environ à 3000 tours tandis que les hélices doivent tourner en moyenne à 100 tours pour obtenir un bon rendement.
Dans le cas des dispositifs à moteur et à turbine, il en résulte généralement trop de puissance pendant les manœuvres, ce qui perturbe le bon déroulement de celles-ci. De plus, dans le cas d'un dispositif à moteur et hélice, l'embrayeur et l'hélice doivent s'arrêter entre chaque manœuvre, ce qui entraîne à la fois une perte de temps et un gaspillage de la puissance pour relancer.
Dans le cas d'un dispositif de propulsion à jets, la puissance minimale requise pour leur bon fonctionnement peut endommager les quais lors des manœuvres en port. En outre, l'aspiration des jets généralement placés sous la coque peut entraîner en faible profondeur, l'aspiration de sable et de boues susceptibles d'endommager les ailettes de la turbine.
Des dispositifs de propulsion hydraulique de vaisseaux, situés dans la coque d'un navire monocoque ont été décrits. Ainsi dans le brevet US 512 591 , on propose un navire monocoque présentant des voies d'aspiration à l'avant de chaque côté de la coque, vers des turbines et des moyens de refoulement des deux côtés de la coque unique et sur l'arrière de celle-ci. Dans le document US 2002/037675, on décrit un système de propulsion pour bateaux monté dans la coque d'un bateau, tel un yacht ou un chalutier de plaisance, comprenant des conduits d'évacuation symétriques, des ouvertures d'arrivée d'eau de part et d'autre de la coque, proches de l'étrave et reliées aux conduits, une chambre de mélange, des buses à l'ouverture des conduits et au moins une mécanique de pompe dans chaque conduit, entraînée par un moteur.
Dans GB 1 194 510, on propose pour un monocoque d'aspirer l'eau de mer sur l'avant du bateau vers une pompe entraînée par un moteur et reliée à ce conduit et deux unités de pilotage située sur la ligne centrale du bateau, l'une vers l'avant et l'autre vers l'arrière, chaque unité de pilotage étant constituée d'une buse de refoulement de l'eau pouvant changer de direction.
Dans le document DE 31 25887, un catamaran est pourvu d'un canal traversant chaque corps flotteur depuis une ouverture d'entrée à l'avant, à l'extrémité avant du flotteur (point mort) jusqu'à l'extrémité arrière, le canal étant relié à un dispositif générateur de pression placé sur le pont entre chaque flotteur, de sorte qu'à l'avant on aspire de l'eau en vue de créer de « l'eau d'impulsion » et on l'expulse à l'arrière par une buse de sortie ou bien on l'expulse en tant qu'«eau de freinage » à l'avant par l'ouverture de canal avant. Un tel dispositif ne peut se concevoir que dans un système catamaran à flotteur à non à coque, les problèmes n'étant pas les mêmes.
De plus, dans le cas des bateaux de type catamaran, les dispositifs de propulsion doivent s'adapter aux problèmes spécifiques liés à Ia forme du bateau. En particulier, lors de la prise de vitesse, un catamaran classique a tendance à s'enfoncer par l'arrière, augmentant ainsi la surface mouillée des coques et la résistance à l'avancement.
La présente invention a donc pour but de proposer un dispositif de propulsion pour bateau multi-coque tel que catamaran palliant ces inconvénients, en permettant d'obtenir un bon rendement à la fois pendant les phases de manœuvre en port et pendant les phases de transit.
Ainsi, la présente invention a pour objet un dispositif de propulsion pour bateau multi-coque tel que catamaran, comprenant notamment au moins une turbine, des moyens d'aspiration d'eau de mer et des moyens de refoulement de l'eau de mer, caractérisé en ce qu'il comporte une turbine à eau de mer entraînée directement par un moteur dans chacune des coques, les moyens d'aspiration d'eau de mer étant positionnés à l'avant, de préférence extérieur, de chaque coque dans une zone de surpression générée par la lame d'étrave et les moyens de refoulement de l'eau de mer étant positionnés dans chaque coque, sur l'arrière de l'axe de pivotement du bateau au tangage, lesdits moyens de refoulement présentant une sortie entraînable en pivotement et débouchant de préférence à l'intérieur du canal défini entre deux coques.
Ainsi de manière avantageuse, le dispositif de propulsion selon l'invention s'intègre particulièrement bien à la forme spécifique d'un bateau multi-coque, en particulier un catamaran et en exploite ainsi tous les avantages.
De préférence, les moyens d'aspiration sont positionnés sur l'extérieur avant de chaque coque dans une zone de surpression liée à la lame d'étrave conférant aux turbines une suralimentation naturelle.
Lorsque les sorties des moyens de refoulement sont tournées verticalement vers le bas ou vers le haut, il ne se produit aucun effort propulsif lors de la mise en route des moteurs, ce qui permet de ne pas prévoir d'embrayage entre le moteur et la turbine.
Ainsi, le dispositif de propulsion selon l'invention est considérablement simplifié dans la mesure où les sorties des moyens de refoulement, pivotantes autorisent l'absence d'embrayage entre moteur et turbine. De plus, l'absence de pièces en mouvement dans l'eau élimine les problèmes de blocage pouvant survenir avec des hélices ainsi que les risques de détérioration ou d'accrochage de celles-ci. De plus, il n'existe plus de danger pour des plongeurs comme cela pouvait être le cas avec un bateau pourvu d'hélice.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, les moyens de refoulement de l'eau de mer sont constitués par au moins une buse coudée pivotante.
Cette buse est constituée d'un premier tube dans lequel est monté pivotant un second tube de diamètre légèrement inférieur à celui du premier tube. La différence de diamètre entre les tubes peut être compensée par un manchonnage du tube intérieur pivotant à l'aide d'une matière « glissante », compatible avec l'eau de mer telle une matière plastique de type PVC, polyamide tel que celui connu sous la dénomination commerciale « Ertalon »). Des logements sont taillés dans le manchonnage pour recevoir les joints toriques assurant l'étanchéité entre les tubes.
Les tubes utilisés peuvent avantageusement être des tubes en inox de diamètres standard ou bien en matériau similaire approprié.
A une extrémité du tube intérieur se trouve un cône de réduction (rapport voisin de 2/1 par exemple) permettant la mise en pression du jet d'eau, le coude ou buse de sortie se trouvant soudé au cône, côté faible diamètre.
Ainsi, chaque buse de sortie ou coude est entraînable en rotation entre deux positions de sortie du jet d'eau vers le bas ou vers le haut dans lesquelles il ne se produit aucun effort propulsif, les positions de sortie de jet d'eau des marches avant et arrière se trouvant à 90° de l'une ou l'autre positions verticales.
Les moyens permettant l'entraînement en rotation des buses de sortie peuvent être constitués par des câbles, des chaînes, tige pignonnée ou similaires, commandées automatiquement ou manuellement sans jouer sur l'arrêt du moteur. Ces moyens d'entraînement sont soudés sur la base du coude de sortie proche du cône de réduction, les câbles, chaînes ou tiges passant à l'intérieur de tubes verticaux soudés sur le tube extérieur de la buse et remontant largement au- dessus de la flottaison, ce qui permet d'éviter la mise en place de presse-étoupes chers et peu fiables. Ces moyens d'entraînement en rotation des buses peuvent être actionnés sans avoir besoin de jouer sur l'arrêt du moteur.
Par conséquent pour commander la propulsion du bateau, il suffit de tourner les buses de sortie vers l'avant pour assurer une propulsion vers l'arrière et vers l'arrière pour assurer une propulsion vers l'avant. Lorsque les buses de sortie sont tournées verticalement vers le bas, elles peuvent avantageusement aider au déséchouage d'autant plus que la quantité d'eau éjectée produit un effet d'affouillement sous les coques.
Une position intermédiaire des buses de sortie et par conséquent des tubes pivotants se trouvant à 45° de l'une ou l'autre des positions verticales permet d'obturer au moins en grande partie la sortie de la buse de sortie et/ou de mettre en regard l'un de l'autre des orifices existants dans chacun des tubes pivotant ou fixe. Lorsque ces orifices sont en regard, les jets de refoulement sont dirigés vers des conduites aboutissant pour l'une dans une buse liée à la mèche du gouvernail, pour l'autre dans une buse pivotante située sous une troisième étrave (cette buse pouvant sortir seule sous l'effet de la mise en pression).
Les efforts horizontaux ainsi obtenus permettant avantageusement de déplacer le bateau dans toutes les directions assurant un positionnement dynamique manuel.
Ces buses secondaires permettent également l'évitement sur place.
Le dispositif de propulsion selon l'invention permet également de contrôler et diminuer les mouvements de plate-forme tels que le roulis et le tangage.
Ainsi, les buses de sortie se trouvant à l'arrière de l'axe de pivotement au tangage du bateau, l'oscillation de ces buses autour de la position "marche avant" peuvent faire apparaître un couple contrant celui généré par le tangage.
De même, en utilisant le dispositif de propulsion selon l'invention en positionnement dynamique tel que décrit précédemment et en prévoyant des vannes à boisseau, commandées manuellement par exemple, montées sur les conduites à l'avant et à l'arrière, on peut remplir rapidement des caisses d'assiettes situées l'une à l'avant l'autre à l'arrière dans l'intervalle entre coques. Ainsi, si le bateau pique du nez, on remplit la caisse d'assiette arrière tout en vidant rapidement par gravité la caisse d'assiette avant et on effectue la manœuvre inverse si l'avant se soulage.
Les caisses peuvent également être remplies pour alourdir le bateau se trouvent en position d'échouage de sorte qu'il ne soit pas soumis à la houle.
Pour contrôler le roulis, on remplit comme décrit ci-dessus, des réservoirs constitués par les murailles des coques doublées à l'intérieur du bateau par une cloison étanche allant du pont supérieur au niveau de flottaison. Ces réservoirs constituent en outre une double coque avantageuse en cas d'abordage, qui diminue le rayonnement infrarouge et peut servir de protection en cas de tirs d'armes légères.
Le dispositif de propulsion selon l'invention peut comporter en outre des moyens de propulsion additionnels ou « boosters » ménagés dans chaque coque à l'arrière des moteurs dudit dispositif.
De tels moyens de propulsion additionnels sont choisis en fonction de la taille du bateau et de son utilisation. Ainsi, on peut utiliser un groupe motopompe autonome du type de celui utilisé par les pompiers. Leur compacité, c'est-à-dire qu'on les pose simplement dans la coque et on les branche au circuit vers les moyens d'aspiration et les moyens de refoulement, permet de les retirer facilement pour entretien. On peut également prévoir l'utilisation de turbines du même type que celles des hélicoptères.
L'alimentation de ce groupe motopompe se situe sur l'avant le plus bas possible dans le canal entre les coques et le plus près possible du refoulement correspondant sous chaque coque à l'arrière du plan d'échouage. Ces moyens de propulsion sont mis en route sans embrayage et sans marche arrière puisqu'ils ne sont employés que lorsqu'on recherche une grande vitesse ou bien encore lorsqu'on utilise le dispositif de propulsion selon l'invention pour contrôler le roulis. Le dispositif de propulsion selon l'invention est particulièrement bien adapté pour un catamaran dont le canal entre coques procure un effet de venturi tel que celui décrit dans le brevet EP 0 108 004 qui propose un bateau de type catamaran à deux coques symétriquement disposées par rapport à un plan vertical moyen, et réunies par un pont de liaison au-dessus de la ligne de flottaison, chaque coque présentant une dissymétrie par rapport à un plan vertical passant par l'étrave et parallèle au plan vertical moyen, avec un demi maître couple plus important et plus avancé côté intérieur que côté extérieur tandis que vers, l'arrière, à partir du maître couple, la muraille intérieure de chaque coque est en forme de surface sensiblement hélicoïdale à génératrices horizontales, avec une génératrice supérieure sensiblement parallèle au plan moyen du bateau et une génératrice inférieure rentrant sous la coque. Cette géométrie particulière de chaque coque conduit à définir une forme en venturi du canal entre les deux coques additionnant et contrôlant les lames d'étrave intérieures, ce qui a tendance à provoquer un soulèvement de l'avant du navire, tandis que les vagues ou lames d'étrave extérieures sont réduites. Un tel bateau permet donc de récupérer en action positive une partie de l'énergie contenue dans le train de vagues formé pour améliorer ses performances de navigation, en particulier en allégeant le bateau par l'arrière et aussi par l'avant et en limitant l'enfoncement de l'arrière.
Ainsi, de préférence, les buses coudées pivotantes positionnées à l'arrière de l'axe de pivotement du navire au tangage recrachent l'eau de mer également à l'arrière du col du venturi dans une zone où le train de vagues fait apparaître une légère dépression ce qui procure moins de contre pression en sortie. De plus, les jets s'appuient sur l'onde stationnaire spécifique du bateau et augmente le volume de celle-ci. De manière avantageuse, il en résulte que la lame suiveuse qui fait partie du sillage est captive dans le canal entre coques et concourt à la propulsion.
En quelque sorte intégré aux formes spécifique de cette coque, le dispositif de propulsion a ainsi un excellent rendement et confère une remarquable manœuvrabilité. De manière avantageuse, le dispositif de propulsion selon l'invention peut équiper des bateaux multi-coques tel que des catamarans de toutes tailles, c'est-à-dire du petit bateau de plaisance ou gros porteur.
On décrira maintenant l'invention plus en détail en référence au dessin en annexe dans lequel :
La figure 1 représente une vue en perspective avant d'un catamaran équipé d'un dispositif selon l'invention,
La figure 2 représente une vue en coupe transversale des buses coudées pivotantes d'un dispositif de propulsion selon l'invention ;
La figure 3 représente une vue en perspective latérale d'un gouvernail d'un bateau équipé d'un dispositif selon l'invention ; et
La figure 4 représente une vue en coupe de la partie inférieure d'une coque de bateau équipé d'une buse selon la figure 2.
Le dispositif de propulsion selon l'invention est destiné à être installé sur des bateaux multi-coques tel que le catamaran C illustré à la figure 1 présentant deux coques 1 et une troisième étrave 2.
Ce dispositif comporte une turbine à eau de mer entraînée directement par un moteur dans chacune des coques 1 , des moyens d'aspiration d'eau de mer positionnés à l'extérieur avant de chaque coque 1 dans une zone de surpression générée par la lame d'étrave et des moyens de refoulement de l'eau de mer positionnés à l'intérieur arrière de chaque coque 1 , sur l'arrière de l'axe de pivotement du bateau au tangage, lesdits moyens de refoulement présentant une sortie entraînable en pivotement. Dans le dispositif selon l'invention, il est possible d'utiliser des turbines telles que celles utilisées sur les chantiers et qui peuvent accepter les cailloux, le sable, les graviers, etc. sans dommage. Les moyens de refoulement de l'eau de mer sont constitués par une buse coudée pivotante 3 constituée d'un premier tube 3a dans lequel est monté pivotant un second tube 3b de diamètre légèrement inférieur à celui du premier tube 3a. La différence de diamètre entre les deux tubes 3a, 3b est compensée par un manchonnage M du tube intérieur à l'aide d'une matière glissante, compatible avec l'eau de mer telle qu'un polyamide ou similaire. L'étanchéité entre les tubes 3a et 3b est obtenue par des joints toriques (non représentés) mis en place dans des logements taillés dans le manchonnage.
A une extrémité du tube intérieur 3b se trouve un cône de réduction 4 permettant la mise en pression du jet d'eau, le coude ou buse de sortie 5 se trouvant soudé au cône 3b, côté faible diamètre.
Le tube extérieur 3a est fixé à l'intérieur de la coque et perpendiculairement à l'axe du navire tandis que le tube intérieur 3b est engagé par l'extérieur de la coque (non représentée à la figure 2) dans le tube 3a à travers l'orifice ménagé dans la coque. Il n'y a donc pas de risque de voie d'eau.
De plus, une plaque de verrouillage 8 est engagée sur la buse de sortie 5 et fixée par l'extérieur sur la coque. Cette plaque de verrouillage 8 présente en outre un secteur circulaire qui permet l'obturation au moins partielle de l'orifice de la buse de sortie 5 lorsque celle-ci est amenée en position à 45° vers l'avant et vers le haut. Ce secteur circulaire permet également de protéger au moins partiellement la buse de sortie 5.
De préférence, la plaque de verrouillage 8 comporte en outre un système de roulement qui encaisse la poussée du cône de réduction lors du refoulement ou bien un joint plat glissant. Comme on peut le voir à la figure 4, la buse coudée pivotante est installée dans la coque 1 au niveau du bouchain (c'est-à-dire la partie inférieure arrondie qui rejoint le plan d'échouage et la muraille de la coque 1 ).
Ainsi, la buse de sortie ou coude 5 est entraînable en rotation entre deux positions de sortie du jet d'eau vers le bas ou vers le haut dans lesquelles il ne se produit aucun effort propulsif, les positions de sortie de jet d'eau des marches avant et arrière se trouvant à 90° de l'une ou l'autre positions verticales.
Une position intermédiaire des buses de sortie 5 et par conséquent des tubes 3a, 3b pivotants, se trouvant à 459 de l'une ou l'autre des positions verticales permet d'obturer au moins en grande partie l'orifice de la buse de sortie 5, grâce au secteur circulaire de la plaque de verrouillage 6, et/ou de mettre en regard l'un de l'autre des orifices existants dans chacun des tubes 3a, 3b.
Lorsque ces orifices sont en regard, les jets de refoulement sont dirigés vers des conduites aboutissant pour l'une dans une buse 6 liée à la mèche du gouvernail 7 comme le montre la figure 3, pour l'autre dans une buse pivotante située sous la troisième étrave 2 du catamaran C.
La mèche du gouvernail 7 présente une partie arrière 7a et une partie avant de compensation 7b permettant au gouvernail 7 d'encaisser les efforts de poussée liés à la propulsion par la buse 6. Le gouvernail présente une rotation sur tout l'horizon.
De préférence, l'angle supérieur de la partie avant 7b comporte un dispositif d'appui tel qu'un roulement sur la coque interdisant la flexion de la mèche creuse sous l'effet de la poussée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de propulsion pour bateau multicoque tel que catamaran, comprenant notamment au moins une turbine, des moyens d'aspiration d'eau de mer et des moyens de refoulement de l'eau de mer, caractérisé en ce qu'il comporte une turbine à eau de mer entraînée directement par un moteur dans chacune des coques (1 ), les moyens d'aspiration d'eau de mer étant positionnés à l'avant, de préférence, extérieur de chaque coque (1 ) dans une zone de surpression générée par la lame d'étrave et les moyens de refoulement de l'eau de mer étant positionnés dans chaque coque (1), sur l'arrière de l'axe de pivotement du bateau au tangage, lesdits moyens de refoulement présentant une sortie (5) entraînable en pivotement et débouchant de préférence à l'intérieur du canal défini entre deux coques (1).
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens d'aspiration sont positionnés sur l'extérieur avant de chaque coque dans une zone de surpression liée à la lame d'étrave conférant aux turbines une suralimentation naturelle.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de refoulement sont constitués par au moins une buse coudée pivotante (3) constituée d'un premier tube (3a) dans lequel est monté pivotant un second tube (3b) de diamètre légèrement inférieur à celui du premier tube (3a), un cône de réduction (4) permettant la mise en pression du jet d'eau se trouvant à une extrémité du tube intérieur (3b) et un coude ou buse de sortie (5) se trouvant soudé au cône (4), côté faible diamètre.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la différence de diamètre entre les tubes (3a, 3b) est compensée par un manchonnage (M) du tube intérieur pivotant (3b) à l'aide d'une matière compatible avec l'eau de mer, des logements étant taillés dans le manchonnage pour recevoir les joints toriques assurant l'étanchéité entre les tubes (3a, 3b).
5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le tube extérieur (3a) est fixable à l'intérieur de la coque (1 ) en regard d'un orifice ménagé dans ladite coque (1 ) tandis que le tube intérieur (3b) est engageable par l'extérieur de la coque (1) dans le tube (3a) à travers l'orifice ménagé dans la coque (1 ), une plaque de verrouillage (8) étant engageable sur la buse de sortie (5) et fixable par l'extérieur sur la coque (1 ).
6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'une buse de sortie ou coude (5) est entraînable en rotation entre deux positions de sortie du jet d'eau vers le bas ou vers le haut dans lesquelles il ne se produit aucun effort propulsif, les positions de sortie de jet d'eau des marches avant et arrière se trouvant à 90° de l'une ou l'autre positions verticales.
7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la plaque de verrouillage (8) présente un secteur circulaire destiné à obturer au moins partiellement l'orifice de la buse de sortie (5), lorsque la buse de sortie est entraînée en rotation jusqu'à une position intermédiaire se trouvant à 45° de l'une ou l'autre des positions verticales de ladite buse de sortie (5).
8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une position intermédiaire d'une buse de sortie (5) se trouvant à 45° de l'une et l'autre des positions verticales de ladite buse de sortie (5) met en regard l'un de l'autre des orifices existants dans chacun des tubes (3a, 3b), les jets de refoulement étant dirigés vers des conduites à l'avant et à l'arrière aboutissant pour l'une à un buse (6) située à la mèche (7) du gouvernail, pour l'autre dans une buse pivotante située sous la troisième étrave (2).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que des vannes à boisseau sont montées sur les conduites à l'avant et à l'arrière, pour remplir rapidement des caisses d'assiettes situées l'une à l'avant l'autre à l'arrière dans l'intervalle entre coques (1).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que des vannes à boisseau sont montées sur les conduites à l'avant et à l'arrière, pour remplir rapidement des réservoirs constitués par les murailles des coques (1) doublées à l'intérieur du bateau par une cloison étanche allant du pont supérieur au niveau de flottaison.
11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de propulsion additionnels constitués par un groupe motopompe ménagé dans chaque coque (1 ) à l'arrière des moteurs dudit dispositif, utilisables également en tant que pompe d'incendie, le bateau restant manoeuvrant.
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