<Desc/Clms Page number 1>
"S O T R A N C O"
La présente invention concerne les hydroglisseurs et a pour objet un hydroglisseur d'un type spécial à propulsion marine.
Les hydroglisseurs actuellement connus sont généralement composés de trois parties le flotteur, la carrosserie et le groupe moto-propulseur.
Le flotteur est une plate-forme destinée à supporter la carrosserie et le groupe moto-propulseur ; plate- forme est à fond plat muni d'un redan destiné à supprimer le contact d'une partie de la coque avec l'eau lorsque le glisseur a atteint sa vitesse normale.
La carrosserie, élevée sur le flotteur, abrite tous les aménagements destinés aux passagers ou nécessaires à la manoeuvre et le groupe moto-propulseur est généralement élevé sur un pylone surmontant la carrosserie afin de bien
<Desc/Clms Page number 2>
dégager l'hélice dont le diamètre est généralement très consi- dérable.
Les glisseurs de ce genre présentent différents inconvé- nients.
La propulsion étant aérienne se fait dans un fluide peu dense; la résistance ayant lieu en partie dans un fluide très dense, surtout au départ lorsque le glisseur n'est pas encore déjaugé, il y a disproportion dans un sens défavorable au ren- dement entre la qualité de l'effort demandé et celle de l'effort fourni. De plus, la présence, au-dessus de la coque, du pylone supportant le groupe moto-propulseur, crée une résistance aérodynamique très importante, étant donnée la grande vitesse, ce qui diminue fortement le rendement coque. Enfin, l'hélice aérienne, étant donné son grand diamètre, offre une prise importante à l'action du vent qui peut entraver sa marche par vent contraire et même compromettre la sécurité de la navigation par vent de côté ou par mauvais temps.
D'autre part, le faible poids par cheval-vapeur et le haut régime des moteurs employés sont deux caractéristiques qui désavantagent fortement ces moteurs au point de vue endurance par rapport aux moteurs marins plus résistants et plus économiques. On conçoit par suite l'utilité qu'il y aurait de reoourir à la propulsion par hélices marines. Celle-ci n'est toutefois pas pratiquement possible avec les formes actuelles de flotteur, la présence du redan provoquant un appel d'air dans le vide laissé entre le fond surélevé de la partie arrière de la coque et la surface de l'eau, de telle sorte qu'il se produit un mélange des deux éléments "air et eau', qui forment à l'endroit précis où devrait se placer l'hélice marine,un fluide à faible densité abaissant très sensiblement le rendement propulsif des hélices travaillant dans ces conditions.
L'invention actuelle a pour but de remédier à ces inconvénients et de réaliser un hydroglisseur à propulsion par hélices marines ou autres organes analogues présentant le moins de résistance possible à l'avancement, tant au point de vue aérodynamique qu'au point de vue hydrodynamique.
<Desc/Clms Page number 3>
Dans ce but, l'hydroglisseur, selon l'invention, est ca-ractérisé essentiellement par ce fait qu'il est constitué par un vaste flotteur abritant tous les aménagements contenus ordinairement dans la carrosserie ainsi que le groupe moto-propulseur actionnant des hélices marines. Ce flotteur présente en coutre, cette particularité que le fond, sans redan, est relevé du fond de la coque vers l'avant sur environ un tiers de sa longueur, de façon qu'au départ, sous l'effet de la poussée normale à la partie relevée de la coque, le glisseur se cabre légérement de façon à enfoncer l'arrière, ce qui permet au djaugeage de s'opérer progressivement et rapidement.
Dan sla réalisation pratique de l'invention, le flotteur est formé, de préférence, d'une cssature comportant des cuuples transversaux, échelonnés de l'avant à l'arrière, et réunis par des fers longitudinaux de façon à former des poutres latérales établies en caisson, coopérant avec des poutres longitudinales supérieures supportant le plafond du flotteur et inférieures assurant la rigidité de la quille, l'ensemble étant recouvert d'une tôle formant revêtement travaillant qui absorbe en partie, et réparti t convenablement, dans tout l'assemblage, les efforts divers.
Les dessins ci-joints montrent, à titre d'exemple, une réalisation de l'invention.
La figure I montre schématiquement en élévation de côté la disposition d'ensemble de la coque formant flotteur.
La figure 2 est une vue en plan correspondante et la figure 3 une coupe transversale.
La figure 4 est une vue en perspective montrant schématl- quement également mais plus en détail, la constitution de la coque formant flotteur.
Les figures 5 et 6 montrent en élévation et enplan une réalisation pratique de l'invention sous forme d'un bateau à passagers ainsi que ltaménagement intérieur du flotteur formant coque.
Ainsi que le montrent les figureseI, 2 et 3, un glisseur
<Desc/Clms Page number 4>
établi suivant l'invention présente, dans son ensemble, tant en direction axiale longitudinale que transversale la forme d'un flotteur ou caisson métallique homogène I pouvant s'inscrire approximativement dans un ovale allongé 2, figuré en pointillés. Le fond plat 3, sans redan, est relevé vers l'avant en 4, de façon à faire sur environ un tiers de sa longueur, un léger angle avec l'horizontale, représentée par les deux tiers restant du fond. Ce flotteur abrite tous les aménagements disposés généralement dans la carrosserie.
Il est protégé à la proue par une pièce amovible 5 de choc et contient dans la partie arrière 6, les moteurs 7 actionnant les propulseurs marins 8 constitués, de préférence, par des turbo-propulseurs du système "Schul" spécialement étudiés pour les faibles tirants d'eau et les coques larges à fond plat. Etant donnée la vitesse élevée que doit atteindre le glisseur en marche normale, il peut être complété par un frein aérodynamique destiné à faciliter le ralentissement ou l'arrêt sans que l'on ait à craindre un cabrage brusque de la coque avec tendance à enfoncement de l'ar- riére. Ce frein peut être formé par un ou plusieurs plans mobiles 9, disposés à l'arrière du glisseur et qui, lorsqu'ils ne sont pas utilisés, se confondent avec la tôle qui forme le revêtement supérieur de la coque.
Ces plans mobiles tournent autour d'un axe 10 perpendiculaire à l'axe longitudinal du glisseur. quelle que soit la construction du flotteur I, formant coque, celui-ci fonctionne de la manière suivante:
Au départ, une poussée normale à la partie relevée 4 de la coque se manifeste. Sous l'effet de 'cette poussée, le glisseur se cabre légèrement, ce qui a pour résultat d'enfoncer l' arrière. Mais comme celui-ci déplace alors un volume dteau supérieur à son poids, il reçoit à son tour une poussée verticale de bas en haut. Cette double opération se renouvelant et s'amplifiant à mesure que la vitesse augmente, le déjaugeage s'opère progressivement et rapidement.
Lorsque la vitesse d'utilisation est obtenue, le glisseur, complètement dégagé, s'établit horizontalement par rapport au fond de la coque, le tiers
<Desc/Clms Page number 5>
avant se trouvant hors de l'eau. En cas de ralentissement ou d'arrêt brusque nécessaires, la faible immersion des propulseurs et surtout l'absence de tirant d'eau rendant dangereuse l'uti- lisation pure et simple de la marche arrière comme frein, on se sert du frein aérodynamique 9 qui, par son emplacement, provoque, lorsqu'on veut freiner, une composante oblique de la résistance de l'air, laquelle peut être décomposée en deux forces dont l'une,dirigée horizontalement dans le sens de la marche arrière,contribue à ]arrêt du glisseur et dont l'autre, dirigée verticalement de bas en haut,
s'oppose à l'enfoncement de l'arrière de la coque. Lorsque la vitesse est ainsi tombée à une très faible valeur, il n'y a plus d'inconvénient à mettre les moteurs en marche arrière pour une manoeuvre au ralenti.
Ainsi que déjà dit, la construction du flotteur ;,formant coque et carrosserie, peut être quelconque.
En pratique toutefois, elle est établie, de préférence, comme le montre la figure 4 au moyen d'une ossature formée de deux poutres latérales, établies elles-mêmes en caisson et analogues aux poutres composant les ailes épaisses et les fuselages des avions métalliques modernes.
Cette ossature peut être formée d'armatures transversales II coopérant avec une superstructure 12 et assemblées par une poutre supérieure 13, une poutre inférieure 14, formant quille, et un revêtement métallique 15 renforcé par des tôles 16 et 17.
La tôle de recouvrement 15 forme un revêtement travaillant qui absorbe en partie et répartit convenablement dans tout l'ensemble les efforts divers.
Les armatures transversales II étant pourvues d'évidements , 18 et assemblées par des tôles peuvent servir à former des réservoirs à essence ou autre combustible. Ces réservoirs sont cloisonnés et divisés en plusieurs compartiments sur presque toute la longueur du glisseur, de telle sorte que, au moyen d'une pompe, le pilote ,,peut, suivant les nécessités, reculer
<Desc/Clms Page number 6>
ou avancer le centre de gravité du combustible en faisant pas- ser tout, ou partie de celui-ci, d'un compartiment dans un au- tre et par le fait même, modifier la position du centre de gra- vité du glisseur, ce qui permet de corriger à tout instant sa stabilité longitudinale.
Ainsi que le montre plus spécialement la figure 6, la dis- position d'ensemble et la construction particulière du flotteur habitable permettent de grouper aisément dans le flotteur tous les aménagements nécessaires et notamment de prévoir, par exem- ple, à l'extrémité d'avant, un poste de pilotage 19 suivi d'u- ne cale à bagages 20, d'une chambre froide 21, d'une glacière
22, d'un bar 23, d'un salon 24, d'un hall d'entrée 25, et d'une chambre 26 dans laquelle sont disposés les moteurs 27 actionnant les propulseurs marins 8 déjà mentionnés.
Cet aménagement, complété par tous accessoires éventuellement jugés utiles, peut évidemment varier suivant les conditions d'utilisation du glisseur. on remarquera que le glisseur, étant donnée sa forme spéciale sans redan et avec relèvement du fond de la coque vers l'avant, ne se déjauge pas parallèlement à lui-même, mais bien en effectuant une rotation de quelques degrés autour d'un axe dont l'emplacement coïncide avec l'extrémité arrière du glisseur où se trouvent les propulseurs. Ceux-ci sont ainsi, tour jours, quels que soient la vitesse et le tonnage transportés, dans la position d'immersion qui leur convient.
Le fond plat du glisseur lui assure le minimum de résistance hydrodynamique à l'avancement, c'est à dire que la résistance est limitée au frottement superficiel du fluide "eau"le long de la coque; d'autre part, la forme parfaitement fuselée de la tôle supérieure jointe à l'absence de toute superstruc- ture, ramène la résistance aéro-dynamique du glisseur complet à une valeur qui peut être inférieure à celle du seul flotteur d'un glisseur ordinaire.
Enfin si l'on considère la résistance totale à l'avancement, cette résistance reste sensiblement égale à elle-meme
<Desc/Clms Page number 7>
quelle que soit la vitesse. En effet, à faible vitesse la ré- sistance aéro-dynamique est négligeable et la résistance hydro- dynamique est importante parce que le glisseur n'est pas com- piétement déjaugé; à grande vitesse, le glisseur est complète- ment déjaugé et la résistance hydro-dynamiquediminue tandis que la résistance aéro-dynamique devient prépondérante; la résistance totale n'augmente, toutefois, que d'une valeur très faible.
<Desc / Clms Page number 1>
"S O T R A N C O"
The present invention relates to hydrofoils and relates to a hydrofoil of a special type with marine propulsion.
Currently known hydrofoils are generally made up of three parts: the float, the bodywork and the power train.
The float is a platform intended to support the bodywork and the power train; The platform is flat-bottomed with a step intended to eliminate contact of a part of the hull with the water when the slider has reached its normal speed.
The bodywork, raised on the float, houses all the arrangements intended for the passengers or necessary for the maneuver and the power train is generally raised on a pylon surmounting the bodywork in order to
<Desc / Clms Page number 2>
clear the propeller, which generally has a very large diameter.
Sliders of this kind have various disadvantages.
The propulsion being aerial is done in a low density fluid; the resistance taking place in part in a very dense fluid, especially at the start when the slider is not yet planed, there is disproportion in a direction unfavorable to the yield between the quality of the force required and that of the effort provided. In addition, the presence, above the hull, of the pylon supporting the power train, creates very high aerodynamic resistance, given the high speed, which greatly reduces the hull efficiency. Finally, the overhead propeller, given its large diameter, offers significant grip to the action of the wind which can hinder its operation in headwinds and even compromise the safety of navigation in side winds or in bad weather.
On the other hand, the low weight per horsepower and the high speed of the engines used are two characteristics which strongly disadvantage these engines from the endurance point of view compared to the more resistant and more economical marine engines. We can therefore see the usefulness that there would be to return to propulsion by marine propellers. However, this is not practically possible with the current forms of float, the presence of the step causing a call for air in the vacuum left between the raised bottom of the aft part of the hull and the surface of the water, so that there is a mixture of the two elements "air and water", which form at the precise place where the marine propeller should be placed, a low density fluid which very appreciably lowers the propulsive efficiency of the propellers working in These conditions.
The aim of the current invention is to remedy these drawbacks and to produce a hydrofoil propelled by marine propellers or other similar members having the least possible resistance to advancement, both from an aerodynamic point of view and from a hydrodynamic point of view. .
<Desc / Clms Page number 3>
For this purpose, the hydrofoil, according to the invention, is essentially ca-acterized by the fact that it consists of a large float housing all the fittings usually contained in the body as well as the power train actuating marine propellers . This float has the coulter feature that the bottom, without step, is raised from the bottom of the hull forward over about a third of its length, so that at the start, under the effect of normal thrust to With the raised part of the hull, the slider rears up slightly so as to push in the stern, which allows gauging to take place gradually and quickly.
Dan sla practical embodiment of the invention, the float is formed, preferably, of a cssature comprising transverse legs, staggered from front to rear, and joined by longitudinal bars so as to form established lateral beams. in a box, cooperating with upper longitudinal beams supporting the ceiling of the float and lower ensuring the rigidity of the keel, the whole being covered with a sheet forming a working coating which absorbs in part, and distributes t suitably, throughout the assembly , various efforts.
The accompanying drawings show, by way of example, one embodiment of the invention.
Figure I shows schematically in side elevation the overall arrangement of the hull forming a float.
Figure 2 is a corresponding plan view and Figure 3 a cross section.
FIG. 4 is a perspective view showing schematically also, but in more detail, the constitution of the hull forming a float.
Figures 5 and 6 show in elevation and plan a practical embodiment of the invention in the form of a passenger boat as well as the interior arrangement of the hull float.
As shown in figures eI, 2 and 3, a slider
<Desc / Clms Page number 4>
drawn up according to the invention presents, as a whole, both in the longitudinal axial direction and in the transverse direction, the shape of a homogeneous metal float or box I which can be registered approximately in an elongated oval 2, shown in dotted lines. The flat bottom 3, without a step, is raised towards the front at 4, so as to form a slight angle with the horizontal over about a third of its length, represented by the remaining two thirds of the bottom. This float houses all the fittings generally arranged in the bodywork.
It is protected at the bow by a removable shock piece 5 and contains in the rear part 6, the motors 7 actuating the marine thrusters 8 preferably made up of turbo-thrusters of the "Schul" system specially designed for low tie rods. water and large, flat-bottomed hulls. Given the high speed that the slider must reach in normal operation, it can be supplemented by an aerodynamic brake intended to facilitate slowing down or stopping without having to fear a sudden pitch-up of the hull with a tendency to sink. the back. This brake can be formed by one or more movable planes 9, arranged at the rear of the slider and which, when not in use, merge with the sheet which forms the upper covering of the shell.
These movable planes rotate around an axis 10 perpendicular to the longitudinal axis of the slider. whatever the construction of the float I, forming the hull, it functions as follows:
Initially, a normal thrust to the raised part 4 of the hull occurs. Under the effect of 'this thrust, the slider rears slightly, which results in sinking the rear. But as the latter then displaces a volume of water greater than its weight, it in turn receives a vertical thrust from the bottom up. This double operation is renewed and amplified as the speed increases, the lift-off takes place gradually and rapidly.
When the operating speed is obtained, the slider, completely free, settles horizontally with respect to the bottom of the hull, the third
<Desc / Clms Page number 5>
front lying out of the water. In the event of slowing down or abrupt stopping necessary, the low immersion of the thrusters and especially the absence of draft making the pure and simple use of reverse gear as a brake dangerous, the aerodynamic brake is used 9 which, by its location, causes, when one wants to brake, an oblique component of the air resistance, which can be broken down into two forces, one of which, directed horizontally in the direction of reverse gear, contributes to] stop of the slider and the other of which, directed vertically from bottom to top,
opposes the sinking of the rear of the hull. When the speed has thus fallen to a very low value, there is no longer any inconvenience in putting the engines in reverse for an idle maneuver.
As already said, the construction of the float, forming the hull and the body, can be arbitrary.
In practice, however, it is preferably established, as shown in Figure 4 by means of a framework formed of two side beams, themselves established in a box and similar to the beams composing the thick wings and fuselages of modern metal airplanes. .
This framework may be formed of transverse reinforcements II cooperating with a superstructure 12 and assembled by an upper beam 13, a lower beam 14, forming a keel, and a metal covering 15 reinforced by sheets 16 and 17.
The cover sheet 15 forms a working coating which partly absorbs and distributes the various forces suitably throughout the whole.
The transverse reinforcements II being provided with recesses, 18 and assembled by sheets can be used to form tanks for gasoline or other fuel. These tanks are partitioned and divided into several compartments over almost the entire length of the slider, so that, by means of a pump, the pilot can, as necessary, back up.
<Desc / Clms Page number 6>
or advance the fuel's center of gravity by passing all or part of it from one compartment to another and thereby modifying the position of the center of gravity of the slider, this which allows its longitudinal stability to be corrected at any time.
As shown more specifically in FIG. 6, the overall arrangement and the particular construction of the living float make it possible to easily group together in the float all the necessary arrangements and in particular to provide, for example, at the end of the float. 'forward, a cockpit 19 followed by a baggage hold 20, a cold room 21, a cooler
22, a bar 23, a lounge 24, an entrance hall 25, and a bedroom 26 in which the motors 27 operating the marine thrusters 8 already mentioned are arranged.
This arrangement, supplemented by any accessories deemed useful, can obviously vary according to the conditions of use of the slider. it will be noted that the slider, given its special shape without step and with raising of the bottom of the hull forward, does not plan itself parallel to itself, but by performing a rotation of a few degrees around an axis the location of which coincides with the rear end of the slider where the thrusters are located. These are thus, every day, whatever the speed and tonnage transported, in the immersion position that suits them.
The flat bottom of the slider provides it with the minimum of hydrodynamic resistance to advancement, that is to say that the resistance is limited to the surface friction of the "water" fluid along the hull; on the other hand, the perfectly tapered shape of the upper plate together with the absence of any superstructure, reduces the aero-dynamic resistance of the complete slider to a value which may be lower than that of the sole float of an ordinary slider .
Finally if we consider the total resistance to advancement, this resistance remains substantially equal to itself
<Desc / Clms Page number 7>
whatever the speed. In fact, at low speed the aero-dynamic resistance is negligible and the hydrodynamic resistance is important because the slider is not completely planed; at high speed, the slider is completely planed and the hydro-dynamic resistance decreases while the aero-dynamic resistance becomes predominant; the total resistance increases, however, only by a very small amount.