DOMAINE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention se rapporte à un navire dont la carène présente au moins une
ouverture nécessaire au fonctionnement d'un de ses équipements, cette ouverture étant
configurée pour être sélectivement obturée ou ouverte par un volet mobile.
[0002] Elle trouve tout particulièrement, mais non exclusivement, une application pour fermer
les tunnels de propulseur d'étrave (également connu sous la terminologie anglo-saxonne
"thruster") ou les cavités de stabilisateurs.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
[0003] Dans l'application particulière liée aux tunnels de propulseur d'étrave, on demande
au volet de :
- pouvoir boucher partiellement ou totalement le tunnel ;
- se situer, en position fermée, dans la continuité de la carène, en vue d'une pénétration
hydrodynamique optimale ;
- constituer une solution compatible avec des tunnels de propulseur d'étrave de faible
longueur, cette faible longueur étant imposée par de nouvelles carènes très optimisées
pour une meilleure performance hydrodynamique, de sorte qu'il existe très peu de place
entre l'hélice du propulseur d'étrave et la continuité de la carène ;
- limiter, en position ouverte, les obstacles dans le flux du propulseur d'étrave, de
manière à ne pas provoquer de perte de performance du propulseur d'étrave ;
- être manoeuvrable jusqu'à 10 noeuds, tant à l'ouverture qu'à la fermeture ;
- résister en position partiellement ou totalement ouverte aux efforts induits par la
vitesse maximale du navire, de manière à ne pas provoquer d'annulation de croisière
s'il restait bloqué dans une telle position ;
- ne pas engendrer, en position ouverte, une résistance hydrodynamique complémentaire
et ainsi provoquer une diminution de la performance hydrodynamique du navire ;
- être fiable ;
- résister aux chocs d'objets en mer à la vitesse maximale du navire
- ne pas faire interférence avec l'ancre du navire.
[0004] De nombreux documents antérieurs décrivent de tels volets.
[0006] On connait un dispositif dans lequel le volet s'apparente à un volet roulant de fenêtre
(voir notamment
KR20120118921 et
KR20120063751).
[0007] Dans
KR20140052615, le volet est matérialisé par un rideau d'eau.
[0008] Dans
KR101335255, on a affaire à un ensemble d'éléments coulissants qui, lorsqu'ils sont en position
de fermeture, sont disposés à la manière de portion de camembert.
[0009] KR20120126875 décrit une forme de carène qui s'apparente à celle d'une goutte d'eau, afin de réduire
la perte due au propulseur d'étrave.
[0012] Dans
JP2010120396, on décrit une porte qui, en position d'ouverture, fait saillie à l'extérieur de
la coque et pivote pour boucher le tunnel du propulseur d'étrave.
[0013] Dans
KR20150127938, on a affaire à une structure de ballon gonflable qui vient obstruer ledit tunnel.
[0014] Enfin, dans
KR20130041622, on décrit un système qui s'apparente à une vanne à boisseau.
[0015] En pratique, aucun des dispositifs des documents cités ci-dessus ne permet de remplir
correctement les fonctions décrites plus haut.
[0017] Dans l'ensemble des structures décrites dans ces documents, on a affaire à un volet
mobile qui est conformé pour être déplacé entre une première position extrême dans
laquelle il laisse entièrement dégagée l'ouverture de la carène et est logé complétement
à l'intérieur de cette dernière et au-dessus de ladite ouverture, et une seconde position
extrême dans laquelle il obture partiellement ou totalement ladite ouverture. Le déplacement
du volet mobile est composé d'un mouvement de translation et d'un mouvement de rotation.
[0018] Pour ce faire, ce volet comporte un axe d'articulation autorisant cette rotation.
[0019] Par ailleurs, dans la première position extrême, le volet est logé dans un caisson
ouvert à son extrémité inférieure, qui s'étend à l'intérieur de la carène et qui débouche
au-dessus de ladite ouverture.
[0020] Toutefois, lorsque le volet a fini sa course en translation et avant d'entamer son
mouvement de rotation, l'axe d'articulation précité s'étend en regard de l'espace
libre délimité par l'ouverture.
[0021] Cette structure et cette cinématique rendent obligatoire la présence d'un caisson
de larges dimensions.
[0022] La présente invention vise à perfectionner les dispositifs discutés plus haut, de
manière à proposer une structure dont le caisson qui accueille le volet présente des
dimensions plus réduites.
RESUME DE L'INVENTION
[0023] Ainsi, la présente invention se rapporte à un navire dont la carène présente au moins
une ouverture nécessaire au fonctionnement d'un de ses équipements, cette ouverture
étant configurée pour être sélectivement obturée ou ouverte par un volet mobile rigide,
ladite ouverture étant ménagée en dessous de la ligne de flottaison, ledit volet étant
conformé pour être déplacé entre une première position extrême dans laquelle il laisse
entièrement dégagée ladite ouverture et est logé complètement à l'intérieur de ladite
carène et au-dessus de ladite ouverture, et une seconde position extrême dans laquelle
il obture partiellement ou totalement ladite ouverture, le déplacement dudit volet
mobile étant composé d'un mouvement de translation et d'un mouvement de rotation,
un caisson ouvert à son extrémité inférieure étant prévu, dans lequel est logé ledit
volet dans ladite première position extrême, ledit caisson débouchant au-dessus de
ladite ouverture, caractérisé par le fait que ledit volet présente un axe d'articulation
autorisant ledit mouvement de rotation, cet axe d'articulation étant positionné de
telle sorte que, quelle que soit la position dudit volet entre lesdites première et
deuxième positions extrêmes, il est toujours positionné en regard de la carène qui
borde ladite ouverture.
[0024] Exprimé selon deux manières additionnelles différentes :
- Ledit axe d'articulation n'est jamais positionné en regard de l'espace délimité par
ladite ouverture ;
- La projection de l'axe d'articulation selon une direction parallèle à la ligne de
flottaison du navire s'étend toujours sur la carène et jamais dans l'espace délimité
par ladite ouverture.
[0025] Grâce à ces caractéristiques, on peut adapter au mieux la forme du volet à celle
de la carène, tout en permettant son déplacement entre les deux positions extrêmes
dans un minimum d'espace. Plus précisément, par le positionnement particulier de l'axe
d'activation précité, le "minimum d'espace" évoqué ci-dessus se traduit par un caisson
de moins grande profondeur (dans le sens transversal du navire), ce qui permet de
constituer une solution compatible avec des tunnels de propulseur d'étrave de faible
longueur, cette faible longueur étant imposée par des carènes très optimisées pour
une meilleure performance hydrodynamique. Concrètement, cela se traduit par le fait
que le dispositif selon l'invention peut être installé sur des navires présentant
une plus faible distance entre le propulseur d'étrave et l'ouverture de la carène.
[0026] Par ailleurs, selon certaines caractéristiques avantageuses et non limitatives de
ce navire :
- il comporte des premiers moyens configurés pour imprimer au dit volet un mouvement
de translation à l'intérieur du caisson, ainsi que des seconds moyens pour imprimer
audit volet un mouvement de rotation partielle, pour le faire passer d'une position
intermédiaire dans laquelle il est sorti dudit caisson, à ladite seconde position
extrême dans laquelle il obture ladite ouverture ;
- ledit volet comporte un élément supérieur et un élément inférieur qui forment entre
eux un angle obtus, ledit mouvement de rotation imprimé audit volet étant réalisé
lorsque ledit élément inférieur s'étend partiellement ou totalement à l'extérieur
de l'enveloppe du navire matérialisée par la carène ;
- lesdits moyens configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de translation à
l'intérieur du caisson sont choisis dans le groupe constitués par les dispositifs
suivants : glissière(s), dispositif(s) de translation à chaînes, vérin(s), combinaison
d'au moins deux de ces dispositifs ;
- lesdits moyens configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de rotation partielle
pour le faire passer d'une position intermédiaire dans laquelle il est sorti dudit
caisson, à ladite seconde position extrême dans laquelle il obture ladite ouverture
sont différents de ceux configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de translation
à l'intérieur du caisson ;
- les moyens configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de rotation partielle
comprennent au moins un vérin associé au dit volet ;
- ledit volet comporte un panneau disposé du côté de sa face interne, c'est-à-dire celle
dirigée vers l'intérieur du navire et ledit panneau est articulé sur cette face interne
autour dudit axe d'articulation ;
- ledit vérin est articulé d'une part sur ledit panneau et d'autre part sur ledit volet
;
- lesdits moyens configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de translation à
l'intérieur du caisson s'étendent au moins partiellement au-dessus de ladite ligne
de flottaison ;
- il comporte un orifice d'accès à la partie supérieure dudit caisson, lequel orifice
d'accès se situe au-dessus de ladite ligne de flottaison ;
- ladite ouverture communique avec un espace situé à l'intérieur de la carène, dans
lequel est logé un équipement tel qu'un propulseur d'étrave ;
- ledit volet présente une forme telle que, lorsqu'il obture ladite ouverture, il s'inscrit
dans la continuité du galbe et de la forme de ladite carène.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0027] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de
la description suivante d'un mode de réalisation préféré de l'invention. Cette description
est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue partielle en coupe transversale d'une partie du navire, et
plus précisément au niveau de sa carène, montrant d'une part un tunnel qui débouche
au niveau d'une ouverture du bordé, ainsi qu'un volet d'obturation de cette ouverture,
volet représenté schématiquement dans deux positions différentes ;
- la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 mais tridimensionnelle et montrant
en plus un caisson recevant le volet lorsque celui-ci est dégagé de l'ouverture ;
- les figures 3 et 4 sont des vues similaires, sensiblement analogues à la figure 2,
montrant le déplacement du volet à l'intérieur du caisson, la figure 4 illustrant
en plus les moyens qui permettent de déplacer le volet dans le caisson ;
- les figures 5 et 6 sont des vues de la face interne du volet montrant plus spécifiquement
des moyens permettant de lui impartir un mouvement de rotation partielle.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0028] En se reportant à la figure 1, on a affaire à un navire 1 dont la carène 10 est représentée
partiellement. Plus précisément, on s'intéresse à la partie de la carène située en
dessous de la ligne de flottaison F au niveau de laquelle débouche un tunnel 20 d'axe
généralement horizontal de réception d'un équipement tel qu'un propulseur d'étrave
2, notamment visible sur les figures 2 à 4.
[0029] Il s'agit toutefois d'un simple exemple de réalisation, ce tunnel pouvant accueillir
un autre type d'équipement. Dans encore un autre mode de réalisation possible, le
tunnel précité est absent et la carène présente une cavité de stabilisateur.
[0030] Le tunnel 20 débouche légèrement en retrait de la carène 10, au niveau d'une ouverture
11 formée dans cette dernière, ainsi que cela est bien connu.
[0031] Selon l'invention, on cherche à obturer, seulement quand cela est désiré, ladite
ouverture 11.
[0032] Conformément au mode de réalisation présenté sur les figures 2 et suivantes, le navire
accueille, à l'intérieur du bordé de la coque, un caisson 3 préférentiellement en
métal.
[0033] Ce caisson 3 présente une forme généralement parallélépipédique rectangle dont le
grand axe s'étend verticalement. Il est délimité par des parois verticales 30 et une
paroi de sommet 31 pourvue d'un orifice 310 non représenté. L'ensemble des parois
de ce caisson est rattaché, par exemple par soudure, aux éléments de structure interne
du navire.
[0034] Ce caisson présente la particularité d'avoir une ouverture inférieure ouverte 32.
Comme le montrent les figures, cette ouverture 32 se situe à la verticale de l'ouverture
11 précitée, et plus particulièrement de sa partie supérieure.
[0035] Un impératif de l'invention est d'avoir affaire à un volet 4 de fermeture de l'ouverture
11 qui va permettre de l'obturer partiellement ou complètement, et en limitant de
manière très sensible les flux d'eau dans la cavité bouchée par le volet 4. Pour optimiser
l'efficacité hydrodynamique du navire, il est préférable que ce volet présente le
même galbe et la même forme extérieure que la carène, au niveau de l'ouverture 11.
[0036] Le volet 4 est rigide et, tel qu'il est représenté sur les figures annexées, il comprend
un élément supérieur 40 destiné à donner de la rigidité au volet 4 ainsi qu'un élément
inférieur 41 qui a pour fonction d'obturer totalement l'ouverture 11 précitée.
[0037] Ces deux éléments supérieur 40 et inférieur 41 forment ensemble un angle obtus qui
est directement fonction de l'angle qui sépare, d'une part, l'orientation générale
de l'ouverture 11 et, d'autre part, la paroi verticale 30 du caisson 3.
[0038] Contre la face intérieure 43 de ce volet 4, c'est à dire celle qui est tournée vers
l'intérieur du navire, sont présentes des membrures de rigidification verticales et
parallèles 42 qui participent à la liaison entre les éléments supérieurs 40 et 41,
mais contribuent aussi à augmenter très notablement la rigidité du volet.
[0039] Compte tenu de ce qui précède, il est nécessaire d'avoir à disposition des moyens
qui vont permettre d'imprimer au volet, lorsque cela est souhaité, un mouvement de
translation de l'intérieur du caisson 3 vers l'extérieur (et inversement), ainsi qu'un
mouvement de rotation partielle pour le faire passer d'une position intermédiaire
dans laquelle il est sorti du caisson 3 à une position extrême dans laquelle il obture
l'ouverture 11 de la carène (et inversement).
[0040] Les moyens qui permettent d'imprimer au volet 4 un mouvement de translation à l'intérieur
du caisson 3 sont par exemple constitués, comme représenté symboliquement à la figure
4, par une paire de vérins 5 dont le corps est rattaché au caisson 3, tandis que la
tige est solidaire, directement ou indirectement, du volet 4.
[0041] Ainsi, on comprend aisément qu'en provoquant l'extension ou la rétraction de la tige
des vérins, on peut déplacer le volet 4 selon un mouvement généralement vertical,
dans le sens longitudinal du caisson, de haut en bas et inversement.
[0042] En position d'extension maximale de la tige de ces vérins, alors le volet 4 a une
orientation généralement verticale dans laquelle il s'étend en partie à l'extérieur
de la carène, comme montré à la figure 1.
[0043] Des moyens préférentiels qui vont lui permettre de subir un mouvement de rotation
partielle en vue de fermer l'ouverture 11 sont plus particulièrement représentés aux
figures 5 et 6.
[0044] Ainsi, du côté de la face interne 43 du volet 4, et plus particulièrement dans la
partie supérieure de l'élément 41, est présent un panneau transversal articulé 6 (ou
plate-forme), qui présente la particularité d'avoir l'un de ses bords longitudinaux
60 articulé sur les membrures 42 décrites plus haut, autour d'un axe X-X' qui constitue
un axe d'articulation du volet 4.
[0045] Dans ces conditions, le volet 4 peut être orienté relativement au panneau 6 autour
de cet axe X-X'.
[0046] A cet effet, est présent un vérin 7 dont le corps 70 est articulé sur le panneau
6 et la tige 71 sur l'une des membrures 42 (de préférence la membrure centrale). Si
nécessaire, plusieurs vérins 7 travaillant de concert peuvent être utilisés.
[0047] En solidarisant les vérins 5 décrits plus haut au panneau 6, on peut, en pilotant
l'extension ou la rétraction de la tige 71 du vérin 7, orienter à la demande le volet
4 autour de l'axe X-X' jusqu'à lui faire occuper une position finale dans laquelle
il obture complètement l'ouverture 11.
[0048] Bien entendu, on procède à l'inverse de ce qui est décrit ci-dessus quand on se propose
de dégager l'ouverture 11.
[0049] Pendant la durée totale des mouvements du volet 4, le panneau 6 conserve une orientation
identique, ici parallèle ou sensiblement parallèle à la ligne de flottaison du navire.
[0050] En lieu et place des vérins 5 et/ou 7 qui ont été décrits plus haut, on pourrait
avoir affaire par exemple, à un système d'entraînement à crémaillère.
[0051] Selon un autre mode de réalisation, on pourrait avoir affaire à un ensemble de glissières
permettant non seulement au panneau 6 (motorisé à cet effet) de se déplacer verticalement
à l'intérieur du caisson 3, mais également de subir au volet 4 la rotation partielle
qui lui permet de se déplacer vers la position finale d'obturation de l'ouverture
11.
[0052] Ainsi, conformément à l'invention, on optimise la forme de la carène puisque le volet
4 présente une forme extérieure analogue à celle-ci.
[0053] De plus, l'épaisseur de ce volet est très faible de sorte que peu de place est nécessaire
entre le propulseur d'étrave et la carène.
[0054] Lorsque l'ouverture 11 est complètement dégagée, il n'y a pas d'obstacle, ce qui
permet d'optimiser la poussée du propulseur d'étrave, mais aussi limiter les bruits
des vibrations générés par son utilisation.
[0055] Pendant les manoeuvres de rotation du navire à l'aide du propulseur, la partie du
volet exposée dans le flux d'eau est négligeable, de sorte que peu d'efforts sont
appliqués à ce volet. Lorsque l'ouverture est dégagée, le volet dans le caisson 3
ne subit donc que très peu d'efforts. Il est même possible de naviguer alors que l'ouverture
est complètement dégagée sans que le volet réduise l'efficacité hydrodynamique du
navire par rapport à un navire identique non pourvu d'un tel volet.
[0056] Par ailleurs, le dispositif décrit est simple, de sorte que sa maintenance est facilitée
par l'accès au caisson 3 par sa partie supérieure situé au-dessus de la flottaison.
[0057] En position fermée, le volet peut accepter des chocs et il ne fait pas partie de
l'intégrité de la carène.
[0058] En position de tunnel ouvert, le volet 4 ne sort pas de l'enveloppe naturelle de
la carène, de sorte qu'il n'y a pas d'interférence avec la manoeuvre de l'ancre du
navire, ni de réduction de l'efficacité hydrodynamique du navire par rapport à un
navire identique non pourvu d'un tel volet.
[0059] Dans la description qui précède, on s'est placé dans la situation dans laquelle l'ouverture
de la carène communique avec un tunnel 20 recevant un propulseur d'étrave.
[0060] Toutefois, on pourrait de la même manière avoir affaire à un espace intérieur de
la carène servant à la prise et au rejet d'eau de mer. Comme déjà dit, Il pourrait
s'agir aussi d'un caisson accueillant des ailerons de stabilisateur. On peut également
avoir affaire à un tunnel d'équilibrage.
1. Navire (1) dont la carène (10) présente au moins une ouverture (11) nécessaire au
fonctionnement d'un de ses équipements (2), cette ouverture (11) étant configurée
pour être sélectivement obturée ou ouverte, par un volet mobile rigide (4), ladite
ouverture (11) étant ménagée en dessous de la ligne de flottaison (F), ledit volet
(4) étant conformé
pour être déplacé entre une première position extrême dans laquelle il laisse entièrement
dégagée ladite ouverture (11) et est logé complètement à l'intérieur de ladite carène
(10) et au-dessus de ladite ouverture (11), et une seconde position extrême dans laquelle
il obture partiellement ou totalement ladite ouverture (11), le déplacement dudit
volet mobile (4) étant composé d'un mouvement de translation et d'un mouvement de
rotation,
un caisson (3) ouvert à son extrémité inférieure (32) étant prévu, dans lequel est
logé ledit volet (4) dans ladite première position extrême, ledit caisson (3) débouchant
au-dessus de ladite ouverture (11), caractérisé par le fait que ledit volet (4) présente un axe d'articulation (X-X') autorisant ledit mouvement
de rotation, cet axe d'articulation étant positionné de telle sorte que, quelle que
soit la position dudit volet (4) entre lesdites première et deuxième positions extrêmes,
il est toujours positionné en regard de la carène qui borde ladite ouverture (11).
2. Navire (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des premiers moyens (5) configurés pour imprimer au dit volet (4) un mouvement
de translation à l'intérieur du caisson (3), ainsi que des seconds moyens (7) pour
imprimer audit volet (4) un mouvement de rotation partielle, pour le faire passer
d'une position intermédiaire dans laquelle il est sorti dudit caisson (3), à ladite
seconde position extrême dans laquelle il obture ladite ouverture (11).
3. Navire (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit volet (4) comporte un élément supérieur (40) et un élément inférieur (41) qui
forment entre eux un angle obtus, le mouvement de rotation imprimé audit volet étant
réalisé lorsque ledit élément inférieur (41) s'étend partiellement ou totalement à
l'extérieur de l'enveloppe du navire matérialisée par la carène.
4. Navire (1) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens (5) configurés pour imprimer au dit volet (4) un mouvement de translation
à l'intérieur du caisson (3) sont choisis dans le groupe constitués par les dispositifs
suivants : glissière(s), dispositif(s) de translation à chaînes, vérin(s), combinaison
d'au moins deux de ces dispositifs.
5. Navire (1) selon l'une des revendication 2 à 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens (7) configurés pour imprimer au dit volet (4) un mouvement de rotation
partielle pour le faire passer d'une position intermédiaire dans laquelle il est sorti
dudit caisson (3), à ladite seconde position extrême dans laquelle il obture ladite
ouverture (11) sont différents de ceux (5) configurés pour imprimer au dit volet un
mouvement de translation à l'intérieur du caisson.
6. Navire (1) selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens (7) configurés pour imprimer au dit volet (4) un mouvement de rotation
partielle comprennent au moins un vérin (7) associé au dit volet (4).
7. Navire (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que ledit volet (4) comporte un panneau (6) disposé du côté de sa face interne (400),
c'est-à-dire celle dirigée vers l'intérieur du navire (1) et que ledit panneau (6)
est articulé sur cette face interne (400) autour dudit axe d'articulation (X-X').
8. Navire (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que pendant la durée totale des mouvements du volet (4), le panneau (6) conserve une
orientation identique.
9. Navire selon les revendications 6 et 7 prises en combinaisons, caractérisé par le fait que ledit vérin (7) est articulé d'une part sur ledit panneau (6) et d'autre part sur
ledit volet (4).
10. Navire (1) selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que lesdits moyens (5) configurés pour imprimer au dit volet un mouvement de translation
à l'intérieur du caisson s'étendent au moins partiellement au-dessus de ladite ligne
de flottaison (F).
11. Navire (1) selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé par le fait qu'il comporte un orifice d'accès (310) à la partie supérieure dudit caisson (3), lequel
orifice d'accès se situe au-dessus de ladite ligne de flottaison (F).
12. Navire (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite ouverture (11) communique avec un espace situé à l'intérieur de la carène,
dans lequel est logé un équipement tel qu'un propulseur d'étrave.
13. Navire (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit volet (4) présente une forme telle que, lorsqu'il obture ladite ouverture (11),
il s'inscrit dans la continuité du galbe et de la forme de ladite carène (10).