WO2019110608A1 - Bateau multicoque anti-cabrage pour une navigation à hautes vitesses - Google Patents

Bateau multicoque anti-cabrage pour une navigation à hautes vitesses Download PDF

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    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Definitions

  • the present invention is in the field of boats and in particular multihull boats with engines capable of sailing at high speeds.
  • a boat In order to achieve high speeds, for example greater than 100 km / h (100 km / h), a boat must have a powerful engine, but also reduce its hydrodynamic drag, namely the friction of the boat with the surface of the water on which he sails. Indeed, this hydrodynamic drag increases rapidly with the speed of the boat. In fact, to reach high speeds, the hull or shells of the boat must be located at most out of the water, which also increases the risk of accidents.
  • the propulsion devices comprising engines and propellers are arranged in the center of the boat, on the central hull or at the rear of the side hulls.
  • the technological background of the invention comprises especially documents US 7712426, US 4827862 and US 6216624.
  • the boat according to the invention may in particular be a catamaran comprising two shells spaced apart and interconnected by the structure formed for example by a structural wall.
  • the boat according to the invention may also be a trimaran comprising three hulls, the structure providing a connection between these three hulls. This structure supports in particular a cockpit including a cockpit of the boat.
  • a tunnel is formed by the space between two hulls, the structure and the surface of the water. This tunnel can generate, in known manner, a levitation force to partially compensate for the weight of the boat at high speeds and to partially lift to reduce its hydrodynamic drag.
  • the engines which account for a large part of the total mass of the boat, are arranged in the central zone so that the center of gravity of the boat is advantageously located in this central zone.
  • the center of gravity of the boat according to the invention is advanced compared to traditional motor boats whose engines are located at the rear of the boat.
  • these engines can be thermal, electric or steam.
  • the boat comprises one or more tanks containing the fuel supplying each engine, for example gasoline or diesel.
  • the boat has one or more batteries storing electrical energy for driving each engine.
  • a main float and a secondary float can form a single hull, the secondary float of a hull being arranged at the rear of the main float of this hull and extending longitudinally and continuously the main float towards the stern Of the boat.
  • Each float secondary is thus arranged mainly in the rear area of the boat, a portion of each secondary float may be located in the central area at the rear of the main float.
  • Each secondary float is thus arranged longitudinally mainly beyond the engines and beyond the center of gravity of the boat, which are located in the central area of the boat.
  • the boat then tends to rotate about an axis passing through its center of gravity and substantially parallel to the transverse direction.
  • Each secondary float then opposes this rotation while being supported on the surface of the water and, consequently, opposes the excessive lifting of the boat.
  • the boat according to the invention thus cancels an excessive lifting of the boat and advantageously avoids the pitching of the boat and the catastrophic consequences that follow from it.
  • the boat according to the invention can therefore navigate safely at high speeds. This opposition to the excessive lifting of the boat occurs naturally and without specific action of a pilot of the boat.
  • the steering of the boat is thus simple and reassuring, all risk of excessive lifting and pitching being eliminated, including for high speeds of the order of 200 km / h.
  • the secondary float of a hull preferably has a transverse width, namely parallel to the transverse direction Y, less than the transverse width of the main float of this hull.
  • This transverse width of a float is, by definition, equal to the maximum width of this float parallel to the transverse direction Y.
  • This transverse width of a secondary float is, for example, less than 50% of the transverse width of the main float of this hull. and preferably between 10 and 30% of the transverse width of the main float of this hull.
  • the front zone of the boat is a first longitudinal zone starting from the bow of the boat
  • the central zone is a second longitudinal zone starting from the rear of the front zone
  • the rear zone is a third longitudinal zone starting from the rear of the boat.
  • the central zone comprises in particular the central point of the boat in the longitudinal direction X, namely the equidistant point of the bow and the stern of the boat in this longitudinal direction X.
  • the arrangement of the engines in the central zone has for Consequently, the central zone also includes the center of gravity of the boat.
  • the front, center and rear zones may have the same length in the longitudinal direction X then equal to one third of the total longitudinal length D of the boat.
  • the total longitudinal length D of the boat is the maximum distance taken parallel to the longitudinal direction X between the bow and the stern of the boat.
  • the front, center and rear zones may also be of different lengths in the longitudinal direction X.
  • the rear zone has a minimum longitudinal length that is not zero so that the secondary floats can be sufficiently opposed to excessive lifting of the boat.
  • the rear area has a minimum longitudinal length equal to 15% of the total longitudinal length D of the boat.
  • the power plant of the boat according to the invention also comprises at least two propulsion devices respectively associated with at least one motor of the power plant.
  • Each propulsion device propels the boat and causes the boat to move forward with respect to the surface of the water.
  • the propulsion devices are preferably arranged in the central zone, each secondary float then longitudinally extending a main float towards the stern of the boat beyond the engines and propulsion devices.
  • a propulsion device is arranged at the rear of each main float.
  • Each propulsion device acts preferably on the water on which the boat sails.
  • a propulsion device is for example a submerged or surface propeller driven in rotation by at least one engine of the power plant.
  • a device propulsion can also be a hydrojet, namely a flow of water discharged by a turbine towards the rear of the boat, the turbine then being driven by at least one motor of the power plant.
  • a propulsion device is preferably arranged at the rear of each main float.
  • the main float and the secondary float of each hull are in contact with the surface of the water on almost their total lengths in the longitudinal direction, ensuring and the buoyancy of the boat.
  • the boat tends to lift on the combined effects of the main and secondary floats of each hull on the surface of the water and of the lift force generated by a hull. tunnel of the boat.
  • the boat when sailing at high speeds, as soon as the boat reaches a speed substantially equal to a cruising speed, the boat is advantageously resting on the surface of the water only through four preferred contact surfaces distributed over two shells, the main float and the secondary float of each of these two shells respectively comprising such a contact surface.
  • the friction between the hulls and the surface of the water are minimized, thus limiting the hydrodynamic drag of the boat and advantageously allowing the boat to reach high speeds while minimizing the fuel consumption of her power plant.
  • This first transfer device comprises for example a first valve associated with each ballast and arranged at the bottom surface of the boat. The pilot of the boat can open this first valve to automatically fill, when moving the boat, the ballast associated with this first valve.
  • This first transfer device may also include pipes connecting several ballasts between them to allow, by gravity and possibly via a second valve, the transfer of fluid between these ballasts.
  • This first transfer device may also include a pump connected to the ballast and to the outside of the boat and able to suck water outside the boat. In this way, the first transfer device makes it possible to compensate for the lowering of the fuel level in each tank and to advantageously maintain the center of gravity of the boat in the central zone as well as a stable and substantially constant boat attitude whatever the filling level of each tank. The steering of the boat is thus advantageously substantially identical regardless of the level of filling of each tank of the boat.
  • the boat may also include a second transfer device for transferring fuel between tanks during navigation so as to maintain the center of gravity of the boat in the central zone, the boat's attitude stable and substantially constant regardless of the amount of fuel present in the tanks.
  • This second transfer device comprises for example pipes connecting the tanks to each other to allow, by gravity and possibly through a third valve, the transfer of fuel between these tanks.
  • This second transfer device may also include a pump connected to the tanks.
  • the attitude correction system may comprise one or more dampers or one or more actuators.
  • the attitude correction system may also include one or more dampers and one or more actuators to accumulate the effects of each damper and each actuator.
  • the number of damper (s) and the calibration of each damper makes it possible to adapt the damping force of the attitude correction system according to the desired behavior of the boat.
  • This calibration of each damper may possibly be adapted according to the state of the surface of the water and the height of the waves.
  • such a trim correction system can be applied to any hull by allowing a relative displacement of a front portion of the hull constituting a main float vis-à-vis a rear portion of the hull constituting a float secondary.
  • Such a trim correction system can then be applied to any type of boat, including a monohull boat in order firstly to adapt the trim of the boat to its speed of advancement and secondly to reduce the effects of the waves on the boat and thus improve the comfort of the passengers of the boat.
  • FIGS. 7 to 8 views of a third exemplary embodiment of a boat according to the invention.
  • FIGS. 9 to 10 views of a fourth embodiment of a boat according to the invention.
  • FIG. 11 to 14 views of a fifth embodiment of a boat according to the invention.
  • the boat 1 is a catamaran comprising two hulls 2.
  • a boat according to the invention may comprise more than two hulls and be for example a trimaran provided with three hulls 2.
  • FIG. 11 to 14 show a fifth embodiment of the boat 1, Figure 11 showing a side view of the boat 1 and Figures 12 to 14 detailed views of the boat 1.
  • the boat 1 also comprises a powerplant 4 provided with two engines 5 and two propulsion devices 6, a motor 5 respectively driving a propulsion device 6.
  • the engines 5 and the propulsion devices 6 are arranged in the central zone 12 of way that the center of gravity G of the boat 1 is advantageously located in the central zone 12.
  • the position of the center of gravity G of the boat 1 situated in the central zone 12 and the presence of the secondary floats 22 arranged behind engines 5 in the longitudinal direction X and, in fact, behind the center of gravity G ensure safe navigation of the boat 1, including at high speeds. Indeed, the secondary floats 22 are opposed, while being supported on the surface of the water behind in the longitudinal direction X of the center of gravity G, to an excessive lifting of the boat 1 generally preceding a pitching of the boat 1, then his turnaround.
  • the boat 1 also comprises two tanks 8 containing the fuel supplying the engines 5 and two ballasts 9 that may contain a liquid, such as seawater, located in the rear area 13 and a first transfer device 31.
  • the first transfer device 31 is connected to the ballast 9 and the outside of the boat 1 and allows the filling and emptying of each ballast 9 during navigation and a partial or total transfer of liquid between these ballasts 9.
  • the ballasts 9 and the first transfer device 31 compensate for the lowering of the fuel level in each tank 8 and advantageously maintain the center of gravity G of the boat 1 in the central zone 12 and a boat trim 1 stable and substantially constant regardless of the filling level of the tanks 8.
  • the boat 1 finally comprises a slowing device 25.
  • This slowing device 25 is controlled by the pilot of the boat 1 which has in the cockpit a control device, such as a slowing pedal, in order to significantly slow down the boat 1 when traveling at high speeds.
  • This slowing device 25 comprises firstly two first flaps 26 arranged on an upper face of each main float 21 and secondly, two second flaps 27 arranged under a lower face of each main float 21.
  • the first flaps 26 may be raised and act as an airbrake by increasing the aerodynamic drag of the boat 1.
  • the second flaps 27 can be lowered into the water and thus increase the hydrodynamic drag of the boat 1.
  • the fifth exemplary embodiment shown in FIGS. 11 to 14, is based on the first example of a boat to which a trim correction system 40 has been added. Three variants of this trim correction system 40 are shown in FIGS. 11 to 14.
  • the attitude correction system 40 makes it possible to damp the displacement of each secondary float 22 of a hull 2 with respect to the main float 21 of this hull 2 as a function of the support forces of the boat 1 on the surface water and waves that can meet the boat 1 and thus mitigate the effects of waves on the boat 1 thus improving the comfort of the passengers of the boat 1.
  • the maximum height of displacement of a secondary float 22 vis-à-vis the structure 3 of the boat 1 according to the first variant of the attitude correction system 40 is for example between 100 and 300 millimeters at the rear level of this secondary float 22.
  • the secondary float 22 of a shell 2 then moves outside the intermediate support 43, FIGS. 13 and 14 respectively representing the two extreme positions of the secondary float 22 of a shell 2 with respect to the intermediate support 43.
  • the actuator 41 is fixed by one of its ends to the intermediate support 43 and comprises at another of its ends a rod 44 connected to both sides of the secondary float 21.
  • the actuator 41 makes it possible, as for the second variant, to control the displacement of the secondary float 22 of a shell 2 with respect to the intermediate support 43 and, consequently, with respect to the main float 21 of this shell 2 in order to modify the plate of the boat 1.
  • Each damper 42 also allows, as for the second variant, to dampen the movements of the secondary float 21 and the intermediate support 43 relative to the main float 21 of the hull 2 as a function of the support forces of the boat 1 on the water surface 1 and thereby mitigate the effects of waves on the boat 1.
  • the maximum height of displacement of an assembly formed by a secondary float 22 and an intermediate support 43 vis-à-vis the structure 3 of the boat 1 and the maximum height of displacement of a secondary float 22 vis-à-vis an intermediate support 43 according to the second or the third variant of the attitude correction system 40 are for example of the order of 200 millimeters at the stern 15 of the boat 1.

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Abstract

La présente invention concerne un bateau (1) multicoque à moteurs comportant deux coques (2) agencées longitudinalement, une structure (3) reliant lesdites coques (2) et formant un tunnel (30) ainsi que deux moteurs agencés dans une zone centrale dudit bateau (1). Lesdites deux coques (2) comportent un flotteur principal (21) et un flotteur secondaire (22). Un moteur est agencé dans chaque flotteur principal (21) ou bien à l'arrière de chaque flotteur principal (21). Chaque flotteur principal (21) est agencé depuis la proue (14) dudit bateau (1) et chaque flotteur secondaire (22) prolonge longitudinalement un flotteur principal (21) vers la poupe (15) dudit bateau (1) au-delà desdits moteurs. De la sorte, ledit bateau (1) navigue de façon sécurisée à hautes vitesses, chaque flotteur secondaire (22) provoquant un appui sur la surface de l'eau et évitant ainsi un soulèvement excessif dudit bateau (1) et, de fait, son cabrage et son retournement.

Description

Bateau multicoque anti-cabrage pour une
navigation à hautes vitesses
La présente invention est du domaine des bateaux et en particulier des bateaux multicoques à moteurs capables de naviguer à grandes vitesses.
La présente invention concerne un bateau multicoque à moteurs capable de limiter la traînée hydrodynamique du bateau afin d’atteindre des vitesses de navigation importante tout en garantissant la sécurité de la navigation en évitant un soulèvement excessif du bateau pouvant entraîner son cabrage, puis son retournement.
Afin d’atteindre des vitesses importantes, par exemple supérieures à 100 kilomètres par heure (100 km/h), un bateau doit disposer d’une motorisation puissante, mais également réduire sa traînée hydrodynamique, à savoir les frottements du bateau avec la surface de l’eau sur laquelle il navigue. En effet, cette traînée hydrodynamique augmente rapidement avec la vitesse du bateau. De fait, pour atteindre des vitesses importantes, la ou les coques du bateau doivent se situer au maximum hors de l'eau, ce qui a également pour conséquence d’augmenter le risque d’accidents.
De tels bateaux susceptibles d’atteindre ces vitesses importantes peuvent être des bateaux monocoques, à savoir comportant une seule coque. De tels bateaux peuvent être des bateaux multicoques, à savoir comportant au moins deux coques. En particulier, de tels bateaux peuvent être des catamarans munis de deux coques reliées entre elles par une structure formée par exemple par une paroi structurale.
Pour un catamaran, un tunnel est ainsi formé au dessus de l’eau par ces deux coques et la paroi structurale. Ce tunnel peut être configuré afin de générer une force de sustentation permettant de compenser en partie le poids du bateau et, par suite, de soulever partiellement le bateau afin de réduire ses frottements avec la surface de l’eau. Cette portance est générée par la circulation de l’air dans ce tunnel le long de la forme adaptée de la paroi structurale.
Cependant, ce soulèvement du bateau peut être amplifié lors de l’avancement du catamaran à hautes vitesses, provoquant un cabrage du bateau et, par la suite, un retournement du bateau avec des conséquences souvent catastrophiques pour les occupants du bateau. La marge de manœuvre du pilote de ce bateau est très étroite entre un soulèvement nécessaire pour réduire la traînée hydrodynamique afin d’atteindre des vitesses élevées et un soulèvement excessif entraînant très rapidement un cabrage du bateau, puis son retournement irrémédiable.
Un phénomène sensiblement analogue peut se produire sur un bateau comportant plus de deux coques, par exemple un trimaran comportant trois coques et, de fait, deux tunnels.
Des solutions ont été recherchées afin de tenter de limiter ce risque, sans que leur efficacité soit prouvée.
On connaît par exemple le document FR 2621551 qui décrit un catamaran à moteurs dont le tunnel est capable, grâce à sa forme spécifique présentant un profil en forme de tuyère, d’une part d’exercer à hautes vitesses une force de sustentation au centre du bateau permettant de soulever le bateau afin de réduire sa traînée hydrodynamique et d’autre part de générer une force de portance à l’arrière du bateau afin de limiter le risque de soulèvement excessif et de cabrage du bateau. On connaît aussi le document US 2014/0182507 qui décrit un trimaran à effet de surface dont les trois coques comportent sur toute leur longueur des parois latérales rigides formant des jupes. Lors d’une navigation, les parois latérales se trouvent dans l’eau et permettent la création d’un coussin d’air haute pression sous chaque coque. Ces coussins d’air permettent de supporter le bateau de façon stable, favorisant la réduction des frottements avec l’eau et contribuant à réduire la consommation énergétique du bateau. Les dispositifs de propulsion comportant des moteurs et des hélices sont agencés au centre du bateau, sur la coque centrale ou bien à l’arrière des coques latérales.
Par ailleurs, l’arrière plan technologique de l’invention comporte notamment les documents US 7712426, US 4827862 et US 6216624.
La présente invention a alors pour objet de proposer un bateau multicoque à moteurs permettant de s’affranchir des limitations mentionnées ci-dessus en permettant de naviguer à hautes vitesses et en sécurité.
Dans ce cadre, la présente invention propose un bateau multicoque à moteurs comportant :
- au moins deux coques agencées longitudinalement,
- une structure reliant les coques,
- une installation motrice munie d’au moins deux moteurs, et
- une zone avant, une zone centrale et une zone arrière, la zone avant étant située longitudinalement à l’avant du bateau et débutant à la proue du bateau, la zone arrière étant située longitudinalement à l’arrière du bateau et se terminant à la poupe du bateau, la zone centrale étant située longitudinalement entre la zone avant et la zone arrière. Le bateau comporte trois directions privilégiées, une direction longitudinale X s’étendant de la poupe vers la proue du bateau, une direction verticale Z s’étendant de bas en haut perpendiculairement à la direction longitudinale X et une direction transversale Y s’étendant de droite à gauche perpendiculairement aux directions longitudinale X et verticale Z. La direction longitudinale X est l’axe de roulis du bateau, la direction transversale Y est l’axe de tangage et la direction verticale Z est l’axe de lacet.
Le bateau selon l’invention peut notamment être un catamaran comportant deux coques espacées et reliées entre elles par la structure formée par exemple par une paroi structurale. Le bateau selon l’invention peut aussi être un trimaran comportant trois coques, la structure assurant une liaison entre ces trois coques. Cette structure supporte notamment un cockpit comportant un poste de pilotage du bateau.
Un tunnel est formé par l’espace entre deux coques, la structure et la surface de l’eau. Ce tunnel peut générer, de façon connue, une force de sustentation permettant de compenser en partie le poids du bateau aux vitesses importantes et de le soulever partiellement afin de réduire sa traînée hydrodynamique.
Ce bateau selon l’invention est remarquable en ce que les moteurs sont agencés dans la zone centrale de sorte que le centre de gravité du bateau soit situé dans la zone centrale et qu’au moins deux coques comportent un flotteur principal et un flotteur secondaire, chaque flotteur principal étant situé dans la zone avant et la zone centrale alors que chaque flotteur secondaire prolonge longitudinalement un flotteur principal vers la poupe du bateau au- delà des moteurs de sorte que le bateau navigue de façon sécurisée à hautes vitesses en évitant un soulèvement excessif du bateau de la surface de l’eau sur laquelle le bateau navigue et, en conséquence, un cabrage du bateau.
Les moteurs, qui représentent une part importante de la masse totale du bateau sont, agencés dans la zone centrale de sorte que le centre de gravité du bateau est avantageusement situé dans cette zone centrale. En conséquence, le centre de gravité du bateau selon l’invention se trouve avancé par rapport aux bateaux à moteurs traditionnels dont les moteurs sont situés à l’arrière du bateau.
Ces moteurs peuvent être agencés à l’intérieur du bateau. On parle alors de moteurs « in-board ». Par exemple, un moteur est agencé respectivement à l’intérieur d’une coque et plus précisément à l’intérieur de chaque flotteur principal.
Ces moteurs peuvent être aussi agencés à l’extérieur du bateau. On parle alors de moteurs « hors-bord ». Par exemple, un moteur est agencé respectivement à l’extérieur et à l’arrière de chaque flotteur principal.
Par ailleurs, ces moteurs peuvent être thermiques, électriques ou bien à vapeur. Dans le cas de moteurs thermiques, le bateau comporte un ou plusieurs réservoirs contenant le carburant alimentant chaque moteur, par exemple de l’essence ou bien du gasoil. Dans le cas de moteurs électriques, le bateau comporte une ou plusieurs batteries stockant l’énergie électrique permettant l’entraînement de chaque moteur.
De plus, un flotteur principal et un flotteur secondaire peuvent former une seule et même coque, le flotteur secondaire d’une coque étant agencé à l’arrière du flotteur principal de cette coque et prolongeant longitudinalement et de façon continue le flotteur principal vers la poupe du bateau. Chaque flotteur secondaire est ainsi agencé principalement dans la zone arrière du bateau, une partie de chaque flotteur secondaire pouvant se situer dans la zone centrale, à l’arrière du flotteur principal.
Un flotteur principal et un flotteur secondaire peuvent également être liés entre eux par une liaison mécanique., le flotteur secondaire étant agencé à l’arrière du flotteur principal et prolongeant longitudinalement le flotteur principal vers la poupe du bateau.
Un flotteur principal et un flotteur secondaire peuvent également ne pas être liés entre eux mais lié à la structure du bateau, le flotteur secondaire étant a toujours agencé à l’arrière du flotteur principal et prolongeant longitudinalement le flotteur principal vers la poupe du bateau.
Chaque flotteur secondaire est ainsi agencé longitudinalement majoritairement au-delà des moteurs et au-delà du centre de gravité du bateau, qui sont situés dans la zone centrale du bateau. En conséquence, lorsque le bateau commence à vouloir se soulever de façon excessive, le bateau a alors tendance à effectuer une rotation autour d’un axe passant par son centre de gravité et sensiblement parallèle à la direction transversale. Chaque flotteur secondaire s’oppose alors à cette rotation en étant en appui sur la surface de l’eau et, par suite s’oppose au soulèvement excessif du bateau.
Le bateau selon l’invention annule ainsi un soulèvement excessif du bateau et évite avantageusement le cabrage du bateau et les conséquences catastrophique qui en découlent. Le bateau selon l’invention peut donc naviguer de façon sécurisée à hautes vitesses. Cette opposition au soulèvement excessif du bateau se produit naturellement et sans action spécifique d’un pilote du bateau. Le pilotage du bateau est ainsi simple et sécurisant, tout risque de soulèvement excessif et de cabrage étant supprimé, y compris pour des vitesses importantes de l’ordre de 200 km/h.
Le flotteur secondaire d’une coque a de préférence une largeur transversale, à savoir parallèlement à la direction transversale Y, inférieure à la largeur transversale du flotteur principal de cette coque. Cette largeur transversale d’un flotteur est égale par définition à la largeur maximale de ce flotteur parallèlement à la direction transversale Y. Cette largeur transversale d’un flotteur secondaire est par exemple inférieure à 50 % de la largeur transversale du flotteur principal de cette coque et de préférence comprise entre 10 et 30 % de la largeur transversale du flotteur principal de cette coque.
Chaque flotteur principal peut avoir un profil transversal classique d’une coque, la carène de ce flotteur principal ayant par exemple une forme symétrique. Dans le cas particulier où le bateau selon l’invention est un catamaran, chaque flotteur principal a de préférence un profil transversal en forme de demi-carène, ce profil transversal étant dissymétrique et comportant un flanc sensiblement vertical, à savoir parallèle à la direction verticale Z, formant par exemple une paroi du tunnel de ce catamaran. De plus, ce profil transversal peut être continu ou bien discontinu et formé de zones planes échelonnées telles des marches d’escalier.
La zone avant du bateau est une première zone longitudinale partant de la proue du bateau, la zone centrale est une deuxième zone longitudinale partant de l’arrière de la zone avant et la zone arrière est une troisième zone longitudinale partant de l’arrière de la zone centrale et allant jusqu’à la poupe du bateau. La zone centrale comporte notamment le point central du bateau selon la direction longitudinale X, à savoir le point équidistant de la proue et de la poupe du bateau selon cette direction longitudinale X. L’agencement des moteurs dans la zone centrale a pour conséquence que la zone centrale comporte également le centre de gravité du bateau.
Les zones avant, centrale et arrière peuvent avoir une même longueur selon la direction longitudinale X égale alors à un tiers de la longueur longitudinale totale D du bateau. La longueur longitudinale totale D du bateau est la distance maximale prise parallèlement à la direction longitudinale X entre la proue et la poupe du bateau.
Les zones avant, centrale et arrière peuvent également être de longueurs différentes selon la direction longitudinale X. Toutefois, la zone arrière a une longueur longitudinale minimale non nulle afin que les flotteurs secondaires puissent s’opposer de façon suffisante à un soulèvement excessif du bateau. Par exemple, la zone arrière a une longueur longitudinale minimale égale à 15% de la longueur longitudinale totale D du bateau.
Par ailleurs, l’installation motrice du bateau selon l’invention comporte également au moins deux dispositifs de propulsion associés respectivement à au moins un moteur de l’installation motrice. Chaque dispositif de propulsion assure la propulsion du bateau et provoque l’avancement du bateau par rapport à la surface de l’eau. Les dispositifs de propulsion sont agencés de préférence dans la zone centrale, chaque flotteur secondaire prolongeant alors longitudinalement un flotteur principal vers la poupe du bateau au-delà des moteurs et des dispositifs de propulsion. Par exemple, un dispositif de propulsion est agencé à l’arrière de chaque flotteur principal.
Chaque dispositif de propulsion agit de préférence sur l’eau sur laquelle navigue le bateau. Un dispositif de propulsion est par exemple une hélice immergée ou de surface, entraînée en rotation par au moins un moteur de l’installation motrice. Un dispositif de propulsion peut aussi être un hydrojet, à savoir un flux d’eau refoulée par une turbine vers l'arrière du bateau, la turbine étant alors entraînée par au moins un moteur de l’installation motrice. Un dispositif de propulsion est de préférence agencé à l’arrière de chaque flotteur principal.
Toutefois, d’autres dispositifs de propulsion peuvent être utilisés, sans qu’ils agissent directement sur l’eau. Une ou plusieurs hélices peuvent être agencées à l’extérieur du bateau et en dehors de l’eau, chaque hélice agissant sur la masse d’air et étant entraînée par exemple par une turbine à gaz. Un ou plusieurs réacteurs peuvent également être agencés à l’extérieur du bateau.
En outre, l’installation motrice du bateau selon l’invention peut comporter un ou plusieurs moteurs complémentaires agencés par exemple à la poupe du bateau ainsi qu’un ou plusieurs dispositifs de propulsion complémentaires associés à ces moteurs complémentaires. Ces moteurs complémentaires peuvent être des moteurs hors bord ou in-board. Ces moteurs complémentaires peuvent être thermiques ou bien électriques.
Lorsque le bateau est à l’arrêt ou bien lors d’une navigation à faible vitesse, le flotteur principal et le flotteur secondaire de chaque coque sont en contact avec la surface de l’eau sur quasiment leurs longueurs totales selon la direction longitudinale, assurant ainsi la flottabilité du bateau. Lorsque le bateau accélère, le bateau tend à se soulever sur les effets combinés d’une part des appuis des flotteurs principal et secondaire de chaque coque sur la surface de l’eau et d’autre part de la force de sustentation générée éventuellement par un tunnel du bateau.
En particulier, lors d’une navigation à des vitesses importantes, dès que le bateau atteint une vitesse sensiblement égale à une vitesse de croisière, le bateau est avantageusement en appui sur la surface de l’eau uniquement par l’intermédiaire de quatre surfaces de contact privilégiées réparties sur deux coques, le flotteur principal et le flotteur secondaire de chacune de ces deux coques comportant respectivement une telle surface de contact. De la sorte, les frottements entre les coques et la surface de l’eau sont minimisés, limitant ainsi la traînée hydrodynamique du bateau et permettant avantageusement au bateau d’atteindre des vitesses importantes tout en minimisant la consommation de carburant de son installation motrice.
Le bateau selon l’invention est ainsi configuré afin de naviguer en appui sur la surface de l’eau uniquement par l’intermédiaire de ces quatre surfaces de contact privilégiées réparties sur ces deux coques, et plus particulièrement sur les flotteurs principaux et les flotteurs secondaires, permettant avantageusement de réduire la traînée hydrodynamique du bateau tout en garantissant la sécurité de la navigation du bateau à hautes vitesses. La surface de contact du flotteur secondaire de chacune de ces deux coques est de préférence positionnée à l’arrière du flotteur secondaire afin de s’opposer au maximum à un soulèvement excessif du bateau.
La vitesse de croisière du bateau est par exemple comprise entre 100 et 200 km/h selon les dimensions du bateau.
Par ailleurs, le bateau peut comporter un ou plusieurs safrans, agencés de préférence dans la zone arrière du bateau afin de permettre de manoeuvrer et de diriger le bateau. Chaque safran permet ainsi que le bateau réalise des virages ou des changements de direction, le pilote orientant chaque safran selon la direction souhaitée.
De plus, le bateau selon l’invention peut comporter au moins un empennage agencé hors de l’eau et muni d’au moins une gouverne de direction mobile configurée afin de diriger le bateau. De la sorte, un mouvement de chaque gouverne de direction mobile commandé par le pilote du bateau entraîne un changement de direction du bateau et, par suite, la réalisation d’un virage. La présence de chaque empennage permet également d’apporter avantageusement une stabilité supplémentaire au bateau selon l’invention à des vitesses importantes de navigation, par exemple au-delà de 400 km/h. Chaque empennage peut être agencé parallèlement à la direction verticale Z. Chaque empennage peut également être agencé de façon inclinée par rapport à la direction verticale Z afin d’apporter également une force aérodynamique orientée vers le bas et participant au maintien de chaque surface de contact des flotteurs secondaires en appui sur la surface de l’eau.
Dans ce cas, le bateau peut aussi comporter un ou plusieurs safrans utilisés pour diriger le bateau à de faibles vitesses, chaque safran pouvant être alors escamoté et positionné hors de l’eau pour des vitesses importantes afin de supprimer la traînée hydrodynamique générée par chaque safran.
En outre, le bateau selon l’invention génère une faible traînée hydrodynamique à des vitesses importantes de navigation. Dès lors, le bateau peut nécessiter une distance importante pour réduire sa vitesse et une distance encore plus importante pour s’arrêter, y compris en arrêtant les moteurs et les dispositifs de propulsion.
Afin de pallier ce problème, le bateau peut comporter un dispositif de ralentissement. Ce dispositif de ralentissement est commandé par le pilote du bateau qui dispose dans le poste de pilotage d’un dispositif de commande, telle une pédale de ralentissement, à l’instar des véhicules automobiles, mais qui n’existe pas aujourd’hui sur les bateaux. Ce dispositif de ralentissement est par exemple un aérofrein réalisé par un ou plusieurs éléments, tels des volets, relevés afin d’augmenter la traînée aérodynamique du bateau. Ce dispositif de ralentissement peut aussi être un système utilisant l’eau au-dessus de laquelle navigue le bateau et réalisé par un ou plusieurs éléments, tels des volets, plongés au moins partiellement dans l’eau afin d’augmenter la traînée hydrodynamique du bateau. Le dispositif de commande permet par exemple de modifier l’orientation de ces éléments ou bien la hauteur de ces éléments plongés dans l’eau.
Par ailleurs, lorsque le bateau comporte un ou plusieurs réservoirs contenant du carburant destiné à alimenter les moteurs, le bateau peut également comporter un ou plusieurs ballasts contenant un liquide, tel que de l’eau, et un premier dispositif de transfert permettant le remplissage et le vidage de chaque ballast en cours de navigation. Lorsque le bateau comporte plusieurs ballasts, un premier dispositif de transfert peut également permettre un transfert partiel, voire total, du liquide contenu dans chaque ballast entre ces ballasts.
Ce premier dispositif de transfert comporte par exemple une première vanne associée à chaque ballast et agencée au niveau de la surface inférieure du bateau. Le pilote du bateau peut ouvrir cette première vanne afin de remplir automatiquement, lors de l’avancement du bateau, le ballast associé à cette première vanne. Ce premier dispositif de transfert peut aussi comporter des conduites reliant plusieurs ballasts entre eux afin de permettre, par gravité et éventuellement par l’intermédiaire d’une seconde vanne, le transfert du fluide entre ces ballasts. Ce premier dispositif de transfert peut également comporter une pompe reliée aux ballasts ainsi qu’à l’extérieur du bateau et apte à aspirer de l’eau à l’extérieur du bateau. De la sorte, le premier dispositif de transfert permet de compenser la baisse du niveau de carburant dans chaque réservoir et de maintenir avantageusement le centre de gravité du bateau dans la zone centrale ainsi qu’une assiette du bateau stable et sensiblement constante quel que soit le niveau de remplissage de chaque réservoir. Le pilotage du bateau est ainsi avantageusement sensiblement identique quel que soit le niveau de remplissage de chaque réservoir du bateau.
De plus, lorsque le bateau comporte plusieurs réservoirs, à savoir au moins deux réservoirs, le bateau peut également comporter un second dispositif de transfert permettant le transfert du carburant entre les réservoirs en cours de navigation de sorte à maintenir le centre de gravité du bateau dans la zone centrale, l’assiette du bateau stable et sensiblement constante quelle que soit la quantité de carburant présent dans les réservoirs. Ce second dispositif de transfert comporte par exemple des conduites reliant les réservoirs entre eux afin de permettre, par gravité et éventuellement par l’intermédiaire d’une troisième vanne, le transfert du carburant entre ces réservoirs. Ce second dispositif de transfert peut également comporter une pompe reliée aux réservoirs.
Le bateau peut enfin comporter un système de correction d’assiette, le flotteur secondaire d’une coque étant alors mobile par rapport au flotteur principal de la coque. Le système de correction d’assiette permet ainsi le déplacement du flotteur secondaire d’une coque par rapport au flotteur principal de la coque de sorte notamment d’une part, à adapter l’assiette du bateau à sa vitesse d’avancement ainsi qu’à l’état de la surface de l’eau sur laquelle il navigue et aux vagues qui peuvent se former, et d’autre part, à atténuer les effets des vagues sur le bateau et améliorer le confort des passagers du bateau. Le système de correction d’assiette comporte au moins une liaison de type pivot reliant le flotteur secondaire et le flotteur principal de chaque coque afin que le flotteur secondaire puisse se déplacer par rapport au flotteur principal de la coque autour d’un axe de cette liaison de type pivot. Le flotteur secondaire a ainsi un mouvement de rotation autour de l’axe de cette liaison de type pivot. De plus, une continuité entre le flotteur secondaire et le flotteur principal d’une coque est avantageusement assurée limitant l’apparition de frottements et/ou de perturbations entre et la surface de l’eau et la jonction du flotteur secondaire avec le flotteur principal d’une coque.
Le système de correction d’assiette peut comporter au moins un amortisseur afin d’amortir le déplacement du flotteur secondaire d’une coque par rapport au flotteur principal de cette coque. Cet au moins un amortisseur est par exemple agencé entre un flotteur secondaire et la structure du bateau, adaptant ainsi le déplacement du flotteur secondaire d’une coque par rapport au flotteur principal de la coque en fonction des forces d’appuis du bateau sur la surface de l’eau et des vagues que peut rencontrer le bateau. Le système de correction d’assiette permet ainsi avantageusement d’atténuer les effets des vagues sur le bateau de sorte d’une part à améliorer le confort des passagers du bateau et d’autre part à limiter les contraintes mécaniques transmises au bateau lors du contact avec la surface de l’eau et avec les vagues. De plus, le système de correction d’assiette permet également de limiter, voire de supprimer, les effets de rebond du bateau sur les vagues pouvant conduire à un basculement du bateau vers l’avant, connu sous l’expression « effet raquette ».
Le système de correction d’assiette peut également comporter au moins un actionneur, tel un vérin ou bien un moteur, pilotant le déplacement du flotteur secondaire d’une coque par rapport au flotteur principal de la coque. Cet au moins un actionneur est par exemple agencé entre le flotteur secondaire et le flotteur principal de cette coque ou bien entre un flotteur secondaire et la structure du bateau. De la sorte, le système de correction d’assiette permet de piloter le déplacement du flotteur secondaire d’une coque par rapport au flotteur principal de cette coque afin de modifier un angle entre le flotteur secondaire et le flotteur principal de cette coque et, par suite, modifier l’assiette du bateau vis-à-vis de la surface de l’eau. Le système de correction d’assiette permet avantageusement d’adapter ainsi l’assiette du bateau à sa vitesse et à l’état de la surface de l’eau et aux vagues qu’elle comporte afin principalement de limiter les frottements des flotteurs principaux et secondaires avec la surface de l’eau et facilite une navigation à hautes vitesses.
Chaque actionneur peut être commandé par le pilote du bateau ou bien automatiquement en fonction par exemple de la vitesse du bateau et/ou en fonction de la hauteur des vagues.
Le système de correction d’assiette peut comporter soit un ou plusieurs amortisseurs, soit un ou plusieurs actionneurs. Le système de correction d’assiette peut aussi comporter simultanément un ou plusieurs amortisseurs et un ou plusieurs actionneurs afin de cumuler les effets de chaque amortisseur et de chaque actionneur.
Le nombre d’amortisseur(s) et le tarage de chaque amortisseur permet d’adapter l’effort d’amortissement du système de correction d’assiette en fonction du comportement recherché du bateau. Ce tarage de chaque amortisseur peut éventuellement être adapté selon l’état de la surface de l’eau et la hauteur des vagues.
Par ailleurs, le système de correction d’assiette peut comporter un support intermédiaire agencé entre le flotteur secondaire et la structure du bateau pour chaque coque. Le support intermédiaire est relié par une liaison de type pivot au flotteur principal et/ou au flotteur secondaire d’une coque. Cette liaison de type pivot peut être coaxiale avec la liaison de type pivot reliant le flotteur secondaire et le flotteur principal d’une coque ou bien décalée vis-à-vis de cette liaison de type pivot. Chaque support intermédiaire est de la sorte mobile d’une part par rapport au flotteur principal et d’autre part par rapport au flotteur secondaire de chaque coque. Le flotteur secondaire d’une coque peut alors se déplacer différemment par rapport au support intermédiaire et par rapport au flotteur principal de cette coque. Un ou plusieurs amortisseurs ou bien un ou plusieurs actionneurs peuvent alors être agencés d’une part entre la structure du bateau ou bien le flotteur principal et le support intermédiaire et d’autre part entre le support intermédiaire et le flotteur secondaire pour chaque coque.
En particulier, lorsque le système de correction d’assiette comporte au moins un amortisseur et au moins un actionneur, au moins un amortisseur est par exemple agencé entre la structure du bateau et chaque support intermédiaire et au moins un actionneur est agencé entre le support intermédiaire et le flotteur secondaire pour chaque coque.
Un agencement inverse est également possible, au moins un actionneur pouvant être agencé entre la structure du bateau et chaque support intermédiaire et au moins un amortisseur pouvant être agencé entre le support intermédiaire et le flotteur secondaire pour chaque coque.
En outre, un tel système de correction d’assiette peut être appliqué à toute coque en permettant un déplacement relatif d’une partie avant de cette coque constituant un flotteur principal vis-à- vis d’une partie arrière de cette coque constituant un flotteur secondaire. Un tel système de correction d’assiette peut alors être appliqué a toute type de bateau, y compris un bateau monocoque afin d’une part d’adapter l’assiette du bateau à sa vitesse d’avancement et d’autre part d’atténuer les effets des vagues sur le bateau et améliorer ainsi le confort des passagers du bateau.
L’invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent : les figures 1 à 4, des vues d’un premier exemple de réalisation d’un bateau selon l’invention,
les figures 5 à 6, des vues d’un deuxième exemple de réalisation d’un bateau selon l’invention,
les figures 7 à 8, des vues d’un troisième exemple de réalisation d’un bateau selon l’invention,
les figures 9 à 10, des vues d’un quatrième exemple de réalisation d’un bateau selon l’invention, et
les figures 11 à 14, des vues d’un cinquième exemple de réalisation d’un bateau selon l’invention.
Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d’une seule et même référence.
Sur les figures, quatre exemples de réalisation d’un bateau 1 multicoque anti-cabrage pour une navigation à hautes vitesses est représenté. Selon ces exemples de réalisation, le bateau 1 est un catamaran comportant deux coques 2. Un bateau conforme à l’invention peut comporter plus de deux coques et être par exemple un trimaran muni de trois coques 2.
Les figures 1 à 4 représentent un premier exemple de réalisation du bateau 1, la figure 1 représentant une vue de côté de ce bateau 1, la figure 2, une vue de dessus, la figure 3, une vue de face et la figure 4 une vue arrière. Les figures 5 et 6 représentent un deuxième exemple de réalisation du bateau 1, la figure 5 représentant une vue en perspective de ce bateau 1 et la figure 6 une vue de face. Les figures 7 et 8 représentent un troisième exemple de réalisation du bateau 1, la figure 7 représentant une vue de côté de ce bateau 1 et la figure 8 une vue de dessus. Les figures 9 et 10 représentent un quatrième exemple de réalisation du bateau 1, la figure 9 représentant une vue de côté de ce bateau
I et la figure 10 une vue de face. Les figures 11 à 14 représentent un cinquième exemple de réalisation du bateau 1, la figure 11 représentant une vue de côté de ce bateau 1 et les figures 12 à 14 des vues de détail de ce bateau 1.
De plus, un repère (C,U,Z) est représenté sur chaque figure. Une direction longitudinale X s’étend de la poupe 15 vers la proue 14 du bateau 1, une direction verticale Z s’étend de bas en haut perpendiculairement à la direction longitudinale X et une direction transversale Y s’étend de droite à gauche perpendiculairement aux directions longitudinale X et verticale Z. La direction longitudinale X est l’axe de roulis du bateau, la direction transversale Y est l’axe de tangage et la direction verticale Z est l’axe de lacet.
Une zone avant 11, une zone centrale 12 et une zone arrière
13 sont identifiées pour chaque bateau 1. La zone avant 11 est située longitudinalement à l’avant du bateau 1 et débute à la proue
14 du bateau 1. La zone arrière 13 est située longitudinalement à l’arrière du bateau 1 et se termine à la poupe 15 du bateau 1. La zone centrale 12 est située longitudinalement entre la zone avant
II et la zone arrière 13. Le bateau 1 a une longueur totale D selon la direction longitudinale X et une largeur totale L1 selon la direction transversale Y. Le centre du bateau 1 selon la direction longitudinale X est positionné dans la zone centrale 12. La longueur totale D est par exemple égale à environ 15 mètres (15 m) et la largeur totale L est de l’ordre de 5 m. Une hauteur H de chaque coque 2 selon la direction verticale Z est par exemple de l’ordre de 2 m. D’autres dimensions du bateau 1 sont bien entendu envisageables.
De façon commune à chacun de ces exemples, le bateau 1 comporte donc deux coques 2 agencées selon la direction longitudinale X de la proue 14 du bateau 1 à sa poupe 15. Chaque coque 2 comporte un flotteur principal 21 et un flotteur secondaire 22. Chaque flotteur principal 21 est situé dans la zone avant 11 et la zone centrale 12 alors que chaque flotteur secondaire 22 prolonge longitudinalement le flotteur principal 21 vers la poupe 15 du bateau 1 au-delà des moteurs 5. Chaque flotteur secondaire 22 est ainsi situé dans la zone arrière 13 et sur une partie de la zone centrale 12.
Le bateau 1 comporte également une structure 3, telle une paroi structurale, reliant les coques 2 et formant un tunnel 30 avec ces deux coques 2 et la surface de l’eau sur laquelle est positionné le bateau 1. Un cockpit 7 est agencé sur la structure 3 et se prolonge jusqu’à la poupe 15 permettant ainsi d’accueillir les passagers du bateau 1. Le cockpit 7 comporte le poste de pilotage du bateau 1.
Le bateau 1 comporte également une installation motrice 4 munie de deux moteurs 5 et de deux dispositifs de propulsion 6, un moteur 5 entraînant respectivement un dispositif de propulsion 6. Les moteurs 5 et les dispositifs de propulsion 6 sont agencés dans la zone centrale 12 de façon que le centre de gravité G du bateau 1 soit avantageusement situé dans la zone centrale 12.
La position du centre de gravité G du bateau 1 situé dans la zone centrale 12 et la présence des flotteurs secondaires 22 agencés en arrière des moteurs 5 selon la direction longitudinale X et, de fait, en arrière du centre de gravité G garantissent une navigation sûre du bateau 1, y compris à des hautes vitesses. En effet, les flotteurs secondaires 22 s’opposent, en étant en appui sur la surface de l’eau en arrière selon la direction longitudinale X du centre de gravité G, à un soulèvement excessif du bateau 1 précédant généralement un cabrage du bateau 1, puis son retournement.
De plus, à partir d’une vitesse de croisière, par exemple de l’ordre de 150 km/h, le bateau 1 se soulève légèrement grâce d’une part, aux appuis des flotteurs principal 21 et secondaire 22 de chaque coque 2 sur la surface de l’eau et d’autre part, à une force de sustentation éventuellement générée par le tunnel 3 pour une vitesse supérieure ou égale à la vitesse de croisière. En conséquence, le bateau 1 est en appui avec la surface de l’eau uniquement sur quatre surfaces de contact 23,24 privilégiées, une première surface de contact 23 étant présente sous chaque flotteur principal 21 et une seconde surface de contact 24 étant présente sous chaque flotteur secondaire 22.
En conséquence, les frottements entre les coques 2 du bateau 1 et la surface de l’eau sont minimisés permettant au bateau 1 d’atteindre des vitesses importantes en limitant la traînée hydrodynamique du bateau 1 ainsi que la consommation de carburant de son installation motrice 4.
Les quatre exemples de bateau 1 représentés sur les figures ont des comportements sensiblement analogues permettant d’atteindre des vitesses importantes de navigation tout en supprimant le risque de soulèvement excessif du bateau 1. Les différences entre ces exemples concernent notamment l’implantation des moteurs, des réservoirs de carburant 8 ou bien des moyens disponibles afin de diriger le bateau 1. Selon le premier exemple de réalisation représenté sur les figures 1 à 4, un moteur 5 de l’installation motrice 4 est agencé à l’intérieur de chaque flotteur principal 21, le dispositif de propulsion 6, formé par une hélice, étant agencé à l’arrière de chaque flotteur principal 21. Le bateau 1 comporte aussi deux safrans 16 positionnés à l’arrière du bateau 1 et permettant de diriger le bateau 1.
Chaque flotteur principal 21 a un profil transversal dissymétrique formé par une demi-carène, un flanc sensiblement vertical de chaque coque 2 formant une paroi du tunnel 30. Selon la figure 3, le profil transversal de chaque flotteur principal 21 est continu, chaque flotteur principal 21 comportant en outre des virures longitudinales 28. On constate par ailleurs que la largeur transversale 12 du flotteur secondaire 22 est plus faible que la largeur transversale 11 du flotteur principal 21. Par exemple, la largeur transversale 11 du flotteur principal 21 est de l’ordre de 1m alors que largeur transversale 12 du flotteur secondaire 22 est de l’ordre de 0.2m.
Le bateau 1 comporte aussi deux réservoirs 8 contenant le carburant alimentant les moteurs 5 et deux ballasts 9 pouvant contenir un liquide, tel que l’eau de mer, situés dans la zone arrière 13 ainsi qu’un premier dispositif de transfert 31. Le premier dispositif de transfert 31 est relié aux ballasts 9 ainsi qu’à l’extérieur du bateau 1 et permet le remplissage et le vidage de chaque ballast 9 en cours de navigation ainsi qu’un transfert partiel ou total de liquide entre ces ballasts 9.
De la sorte, les ballasts 9 et le premier dispositif de transfert 31 permettent de compenser la baisse du niveau de carburant dans chaque réservoir 8 et de maintenir avantageusement le centre de gravité G du bateau 1 dans la zone centrale 12 ainsi qu’une assiette du bateau 1 stable et sensiblement constante quel que soit le niveau de remplissage des réservoirs 8.
Selon le deuxième exemple de réalisation représenté sur les figures 5 à 6, les moteurs 5 de l’installation motrice 4 sont agencés comme pour le premier exemple de réalisation à l’intérieur des flotteurs principaux 21. Le bateau 1 comporte aussi deux empennages 18 munis respectivement d’une gouverne de direction 19 mobile et agencés parallèlement à la direction verticale Z à l’arrière du bateau 1. Les gouvernes de direction 19 permettent, à l’instar des safrans 16 du premier exemple de réalisation, de diriger le bateau 1, en particulier aux vitesses importantes de navigation. Le bateau 1 peut cependant comporter un ou plusieurs safrans (non représentés), par exemple escamotables, afin de diriger le bateau 1 à de faibles vitesses de navigation.
Chaque flotteur principal 21 a également un profil transversal dissymétrique formé par une demi-carène. Toutefois, le profil transversal de chaque flotteur principal 21 est discontinu et formé de zones planes 29 échelonnées.
Selon le troisième exemple de réalisation, un moteur 5 de l’installation motrice 4 est agencé à l’extérieur et à l’arrière de chaque flotteur principal 21, le dispositif de propulsion 6, formé par une hélice, étant lié directement à un moteur 5. Le bateau 1 comporte également deux empennages 18, munis respectivement d’une gouverne de direction 19, positionnés à l’arrière du bateau 1 afin de diriger le bateau 1.
Le bateau 1 comporte également quatre réservoirs 8 contenant le carburant alimentant les moteurs 5, les quatre réservoirs 8 étant agencés dans la zone centrale 12, ainsi qu’un second dispositif de transfert 32. Le second dispositif de transfert 32 est relié aux réservoirs 8 et permet le transfert du carburant entre les réservoirs 8 en cours de navigation.
De la sorte, le second dispositif de transfert 32 permet également de compenser la baisse du niveau de carburant dans chaque réservoir 8.
Le bateau 1 selon ce troisième exemple de réalisation comporte enfin un dispositif de ralentissement 25. Ce dispositif de ralentissement 25 est commandé par le pilote du bateau 1 qui dispose dans le poste de pilotage d’un dispositif de commande, telle une pédale de ralentissement, afin de ralentir de façon significative le bateau 1 lorsqu’il avance à des vitesses importantes. Ce dispositif de ralentissement 25 comporte d’une part deux premiers volets 26 agencés sur une face supérieure de chaque flotteur principal 21 et d’autre part, deux seconds volets 27 agencés sous une face inférieure de chaque flotteur principal 21. Les premiers volets 26 peuvent être relevés et agir ainsi comme un aérofrein en augmentant la traînée aérodynamique du bateau 1. Les seconds volets 27 peuvent être abaissés dans l’eau et permettent ainsi d’augmenter la traînée hydrodynamique du bateau 1.
Selon le quatrième exemple de réalisation, le bateau 1 comporte également deux empennages 18, munis respectivement d’une gouverne de direction 19, positionnés à l’arrière du bateau 1. L’installation motrice 6 de ce quatrième exemple de bateau 1 comporter, deux moteurs 5 entraînant respectivement un dispositif de propulsion 6, formé par une hélice, chaque moteur 5 étant agencé à l’extérieur et à l’arrière d’un flotteur principal 21. Cette installation motrice 6 comporte également deux moteurs complémentaires 35 et deux dispositifs de propulsion complémentaire 36. Chaque moteur complémentaire 35 entraîne respectivement un dispositif de propulsion complémentaire 36 et est hors bord, étant agencé à l’arrière de la poupe 15 du bateau 1.
Chaque flotteur principal 21 a un profil transversal dissymétrique formé par une demi-carène semblable au profil transversal selon le premier exemple de bateau 1. Toutefois, le flanc sensiblement vertical de ce profil transversal forme pour ce quatrième exemple la face extérieure de chaque flotteur principal 21.
Le cinquième exemple de réalisation représenté sur les figures 11 à 14, est basé sur le premier exemple de bateau auquel a été ajouté un système de correction d’assiette 40. Trois variantes de ce système de correction d’assiette 40 sont représentées sur les figures 11 à 14.
Selon la première variante représentée sur la figure 11 , le système de correction d’assiette 40 comporte pour chaque coque 2 une liaison de type pivot 45 reliant le flotteur secondaire 22 et le flotteur principal 21 d’une coque 2, ainsi que trois amortisseurs 42 agencés entre un flotteur secondaire 22 et la structure 3 du bateau 1. De la sorte, le flotteur secondaire 22 de chaque coque 2 est mobile en rotation autour d’un axe de la liaison de type pivot 45 par rapport au flotteur principal 21 de cette coque 2 et les déplacements de chaque flotteur secondaire 22 par rapport au flotteur principal 21 d’une coque 2 et à la structure 3 du bateau 1 sont amortis. En conséquence, le système de correction d’assiette 40 permet d’amortir les déplacement de chaque flotteur secondaire 22 d’une coque 2 par rapport au flotteur principal 21 de cette coque 2 en fonction des forces d’appuis du bateau 1 sur la surface de l’eau et des vagues que peut rencontrer le bateau 1 et d’atténuer ainsi les effets des vagues sur le bateau 1 améliorant de la sorte avantageusement le confort des passagers du bateau 1. La hauteur maximale de déplacement d’un flotteur secondaire 22 vis-à-vis de la structure 3 du bateau 1 selon la première variante du système de correction d’assiette 40 est par exemple comprise entre 100 et 300 millimètres au niveau de l’arrière de ce flotteur secondaire 22.
La figure 12 représente une vue de détail d’un flotteur secondaire 22 d’une coque 2 du bateau 1 comportant la deuxième variante du système de correction d’assiette 40. Le moteur 5 et le dispositif de propulsion 6 ne sont pas représentés sur cette figure 12. Selon cette deuxième variante, le système de correction d’assiette 40 comporte pour chaque coque 2 une liaison de type pivot 45 reliant le flotteur secondaire 22 et le flotteur principal 21, un support intermédiaire 43 agencé entre un flotteur secondaire 21 et la structure 3 du bateau 1, trois amortisseurs 42 agencés entre le support intermédiaire 43 et la structure 3 du bateau 1 et un actionneur 41, par exemple un vérin de préférence hydraulique, agencé entre le support intermédiaire 43 et le flotteur secondaire 22. Pour chaque coque 2, un support intermédiaire 43 est relié par la liaison de type pivot 45 avec le flotteur principal 21. La liaison de type pivot 45 permet donc un mouvement de rotation entre trois pièces, à savoir un support intermédiaire 43, un flotteur secondaire 22 et un flotteur principal 21.
L’actionneur 41 permet de piloter le déplacement du flotteur secondaire 22 d’une coque 2 par rapport au support intermédiaire 43 et, par suite, par rapport au flotteur principal 21 de cette coque 2 afin de modifier un angle entre le flotteur secondaire 22 et le flotteur principal 21 de cette coque 2. De la sorte, l’assiette du bateau 1 vis-à-vis de la surface de l’eau peut être adaptée à la vitesse du bateau 1 et à l’état de la surface de l’eau et aux vagues afin de limiter les frottements des flotteurs principaux 21 et secondaires 22 avec la surface de l’eau. Les amortisseurs 42 permettent quant à eux d’amortir les déplacements du flotteur secondaire 21 et du support intermédiaire 43 par rapport à la structure 3 et par rapport au flotteur principal 21 de cette coque 2 en fonction des forces d’appui du bateau 1 sur la surface de l’eau 1 et d’atténuer ainsi les effets des vagues sur le bateau 1.
Les figures 13 et 14 représentent une vue de détail en coupe de la troisième variante du système de correction d’assiette 40 et du flotteur secondaire 22 d’une coque 2 du bateau 1. Selon cette troisième variante, le système de correction d’assiette 40 comporte pour chaque coque 2, comme pour la deuxième variante, un support intermédiaire 43, une liaison de type pivot 45 reliant le flotteur secondaire 22, le support intermédiaire 43 et le flotteur principal 21 de chaque coque 2, au moins un amortisseurs 42 et un actionneur 41, par exemple un vérin. Comme pour la deuxième variante, cet au moins un amortisseurs 42 est agencé entre un support intermédiaire 43 et la structure 3 du bateau 1. Selon cette troisième version, l’actionneur 41 est agencé à l’intérieur d’un support intermédiaire 43 qui est lui-même positionné en partie à l’intérieur d’un flotteur secondaire 22. Le flotteur secondaire 22 d’une coque 2 se déplace alors à l’extérieur du support intermédiaire 43, les figures 13 et 14 représentant respectivement les deux positions extrêmes du flotteur secondaire 22 d’une coque 2 par rapport au support intermédiaire 43. L’actionneur 41 est fixé par une de ses extrémités au support intermédiaire 43 et comporte à une autre de ses extrémités une tige 44 reliée aux deux flancs du flotteur secondaire 21.
L’actionneur 41 permet, comme pour la deuxième variante, de piloter le déplacement du flotteur secondaire 22 d’une coque 2 par rapport support intermédiaire 43 et, par suite, par rapport au flotteur principal 21 de cette coque 2 afin de modifier l’assiette du bateau 1. Chaque amortisseur 42 permet également comme pour la deuxième variante, d’amortir les déplacements du flotteur secondaire 21 et du support intermédiaire 43 par rapport au flotteur principal 21 de cette coque 2 en fonction des forces d’appuis du bateau 1 sur la surface de l’eau 1 et d’atténuer ainsi les effets des vagues sur le bateau 1.
La hauteur maximale de déplacement d’un ensemble formé par un flotteur secondaire 22 et un support intermédiaire 43 vis-à- vis de la structure 3 du bateau 1 et la hauteur maximale de déplacement d’un flotteur secondaire 22 vis-à-vis d’un support intermédiaire 43 selon la deuxième ou bien la troisième variante du système de correction d’assiette 40 sont par exemple de l’ordre de 200 millimètres au niveau de la poupe 15 du bateau 1.
Quelle que soit la variante du système de correction d’assiette 40, la liaison de type pivot 45 reliant, pour chaque coque
2 le flotteur secondaire 22, le flotteur principal 21 et, le cas échéant, un support intermédiaire 43 est agencé sensiblement parallèlement à la direction transversale Y.
Les amortisseurs 42 sont reliés respectivement à la structure
3 du bateau 1 et à un flotteur secondaire 21 ou bien à un support intermédiaire 43 par des liaisons de type de pivot ou bien de type rotule. De même, les extrémités de l’actionneur 41 sont reliées respectivement à un flotteur secondaire 21 et à un support intermédiaire 43 par des liaisons de type de pivot ou bien de type rotule. En outre, une des deux extrémités de l’actionneur 41 est positionnée dans une lumière du flotteur secondaire 21 ou bien du support intermédiaire 43 afin que les déplacements du flotteur secondaire 21 par rapport à du support intermédiaire 43 soient compatibles avec le mouvement de l’actionneur 41 sans générer de contraintes mécaniques parasites. De plus, chaque amortisseur 42 peut être couplé à un ressort comme représenté sur les figures 11 à 14.
Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu’il n’est pas concevable d’identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Bateau (1) multicoque à moteurs comportant : au moins deux coques (2) agencées longitudinalement, une structure (3) reliant lesdites coques (2),
une installation motrice (4) munie d’au moins deux moteurs (5), et
une zone avant (11), une zone centrale (12) et une zone arrière (13), ladite zone avant (11) étant située longitudinalement à l’avant dudit bateau (1) et débutant à la proue (14) dudit bateau (1), ladite zone arrière (13) étant située longitudinalement à l’arrière dudit bateau (1) et se terminant à la poupe (15) dudit bateau (1), ladite zone centrale (12) étant située longitudinalement entre ladite zone avant (11) et ladite zone arrière (13), caractérisé en ce que lesdits moteurs (5) sont agencés dans ladite zone centrale (12), de sorte qu’un centre de gravité G dudit bateau (1) soit situé dans ladite zone centrale (12), et qu’au moins deux coques (2) comportent un flotteur principal (21) et un flotteur secondaire (22), chaque flotteur principal (21) étant situé dans ladite zone avant (11) et ladite zone centrale (12) alors que chaque flotteur secondaire (22) prolonge longitudinalement ledit flotteur principal (21) vers la poupe (15) dudit bateau (1) au-delà desdits moteurs (5) de sorte que ledit bateau (1) navigue de façon sécurisée à hautes vitesses en évitant un soulèvement excessif dudit bateau (1) de la surface de l’eau sur laquelle ledit bateau (1) navigue et un cabrage dudit bateau (1).
2. Bateau (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit bateau (1) comporte quatre surfaces de contact (23,24) privilégiées réparties sur deux coques (2), ledit flotteur principal (21) et ledit flotteur secondaire (22) de chacune desdites deux coques (2) comportant respectivement une surface de contact (23,24), ledit bateau (1) étant configuré pour être en contact uniquement sur lesdites quatre surfaces de contact (23,24) avec ladite surface de l’eau à partir d’une vitesse de croisière.
3. Bateau (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ledit flotteur secondaire (22) d’une coque (2) a une largeur transversale inférieure à la largeur transversale dudit flotteur principal (21) de ladite coque (2).
4. Bateau (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit flotteur secondaire (22) d’une coque (2) a une largeur transversale inférieure à 50 % de ladite largeur transversale dudit flotteur principal (21) de ladite coque (2).
5. Bateau (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite installation motrice (4) comporte au moins deux dispositifs de propulsion (6) entraînés respectivement par un moteur (5), un moteur (5) étant agencé à l’intérieur de chaque flotteur principal (21) ou bien à l’extérieur et à l’arrière de chaque flotteur principal (21).
6. Bateau (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits dispositifs de propulsion (6) sont agencés dans ladite zone centrale (12) et chaque flotteur secondaire (22) prolonge longitudinalement ledit flotteur principal (21) vers la poupe (15) dudit bateau (1) au-delà desdits moteurs (5) et desdits dispositifs de propulsion (6).
7. Bateau (1) selon l’une quelconque des revendications 5 à 6, caractérisé en ce qu’un dispositif de propulsion (6) est agencé à l’arrière de chaque flotteur principal (21).
8. Bateau (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite installation motrice (4) comporte au moins un moteur complémentaire (35) et au moins un dispositif de propulsion complémentaire (36), ledit au moins un moteur complémentaire (35) étant agencé dans ladite zone arrière (13) et entraînant respectivement un dispositif de propulsion complémentaire (36).
9. Bateau (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite installation motrice (4) comporte au moins un moteur complémentaire (35) et au moins un dispositif de propulsion complémentaire (36), ledit au moins un moteur complémentaire (35) étant agencé longitudinalement à l’arrière de ladite poupe (15) dudit bateau (1) et entraînant respectivement un dispositif de propulsion complémentaire (36).
10. Bateau (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit bateau (1) comporte au moins deux réservoirs (8) contenant un carburant et un dispositif de transfert (32) permettant le transfert dudit carburant entre lesdits réservoirs (8) en cours de navigation de sorte à maintenir ledit centre de gravité G dudit bateau (1) dans ladite zone centrale (12) ainsi qu’une assiette stable dudit bateau (1) quelle que soit la quantité de carburant présent dans lesdits réservoirs (30).
11. |[ NT 1 ]|[ NT2] Bateau (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit bateau (1) comporte un système de correction d’assiette (40), ledit flotteur secondaire (22) d’une coque (2) étant mobile par rapport audit flotteur principal (21) de ladite coque (2), ledit système de correction d’assiette (40) permettant le déplacement dudit flotteur secondaire (22) d’une coque (2) par rapport audit flotteur principal (21) de ladite coque (2).
12. Bateau (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit système de correction d’assiette (40) comporte une liaison de type pivot (45) reliant ledit flotteur secondaire (22) d’une coque (2) et ledit flotteur principal (21) de ladite coque (2).
13. Bateau (1) selon l’une quelconque des revendications 11 à 12, caractérisé en ce que ledit système de correction d’assiette (40) comporte au moins un amortisseur (42) afin d’amortir ledit déplacement dudit flotteur secondaire (22) d’une coque (2) par rapport audit flotteur principal (21) de ladite coque (2) et par rapport à ladite structure (3).
14. Bateau (1) selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que ledit système de correction d’assiette (40) comporte au moins un actionneur (41) pilotant ledit déplacement dudit flotteur secondaire (22) d’une coque (2) par rapport audit flotteur principal (21) de ladite coque (2) et par rapport à ladite structure (3).
15. Bateau (1) selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que ledit système de correction d’assiette (40) comporte un support intermédiaire (43) pour chaque coque (2), ledit support intermédiaire (43) étant mobile d’une part par rapport audit flotteur principal (21) et d’autre part par rapport audit flotteur secondaire (22) de ladite coque (2).
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