WO2008031943A2 - Embarcation flottante et submersible - Google Patents

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    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
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    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps

Definitions

  • the invention relates to a craft capable of navigating on the surface and to evolve deeply in a liquid medium, at sea or in the river.
  • a first object of the invention is to provide a boat capable of moving from a surface navigation mode to a deep mode of evolution, using identical means of locomotion.
  • a second object of the invention is to provide a new boat for the transport of persons, carrying out work, transporting equipment and authorizing temporary housing on or under water of people or equipment.
  • WO 02/058206 discloses an energy system for propeller-propelled boats, comprising hydrogen and oxygen fuel cells.
  • a third object of the invention is to provide a new floating or submersible boat for underwater use.
  • the invention relates to a craft intended to navigate the surface or to evolve in depth of a liquid medium, comprising a means of propulsion by ejection of liquid and a ballast means using the liquid to dive in depth contained in a hull, in which the technical means of propulsion and ballast are arranged in the lower part of the hull, characterized in that the boat comprises at least one hydrogen engine whose exhaust is connected to the technical means of propulsion and ballast , so as to evacuate and dilute the water produced by the hydrogen engine.
  • the boat has two turbines filling and emptying the ballast, as well as the propulsion and steering of the boat.
  • the ballasts are arranged on each side of an alignment comprising a hydrogen engine, a hydrogen tank and a compressed air tank.
  • the hull is symmetrical with respect to the vertical median plane and with respect to the horizontal median plane.
  • the shell has at least two liquid ejection nozzles at the rear of the hull.
  • the hull has at the bottom several ballast ducts.
  • the hull has a loading or transport tray.
  • the hull has a cabin or cockpit at the front and a deck forming a plateau at the rear.
  • a means of handling, loading or load transfer is mounted in the rear part of the hull.
  • the means for handling, loading or load transfer is a means articulated on at least one element under the action of at least one actuator, cylinder or similar member.
  • Figure 1 schematically shows a perspective view of a first embodiment of the invention.
  • Figure 2 schematically shows a view from below in the direction of the arrow II of Figure 3 of a first embodiment of the invention.
  • Figure 3 schematically shows a rear view in the direction of arrow III of Figure 2 of a first embodiment of the invention.
  • Figure 4 schematically shows a partially cutaway perspective view of a second embodiment of the invention.
  • Figure 5 schematically shows a top view in the direction of the arrow V of Figure 6 of a second embodiment of the invention.
  • Figure 6 schematically shows a rear perspective view of a second embodiment of the invention during operation.
  • FIG. 7 schematically represents an exploded perspective view of a set of propulsion and ballast technical means for implementing the invention.
  • a first embodiment of the invention comprises an outer shell 1 tapered conformation with two main planes of symmetry: a vertical plane of symmetry and a horizontal plane of symmetry.
  • the shell 1 comprises in the upper part a plurality of portholes, windows whose contour is adapted locally to the profile of the hull.
  • Technical compartments located in the lower part of the hull preferably contain a hydrogen engine, and a regeneration assembly of air and ballast for immersing the boat and its underwater use.
  • the boat according to the invention can thus immerse and stay at the bottom for the duration of bad weather or to allow people on board to spend the night at the bottom of the sea .
  • the first embodiment of the invention illustrated in Figures 1 to 3 is mainly intended for the transport of people, or tourism.
  • the lower part of a hull 1 of a boat according to the invention comprises two solid parts 3 a, 3 b and two transparent parts 4 a, 4 b intended to enable piloting in underwater evolution.
  • the solid portions 3a and 3b contain ballasts whose filling and evacuation is through front openings 5a, 5b and rear openings 6a and 6b.
  • the rear part of a boat hull according to the invention comprises a transparent upper part and a transparent lower part reinforced by a partitioning 7.
  • Lateral hydrojets 8a, 8b allow the propulsion and the orientation of the boat according to the invention.
  • the water produced by the engine is also discharged by the hydrojets 8a, 8b.
  • a second embodiment of the invention comprises a front portion 10 and a rear portion 11.
  • the front portion 10 has a symmetry with respect to the vertical median plane and the horizontal median plane, while the rear portion 11 is shaped for the user to a fixing plate or load support, for the purpose of transporting surface charges. , in the case of transfer of equipment or construction work.
  • a folding arm 13 may be provided to perform various operations and allow the anchoring of the boat for example when stranding on a beach.
  • the arm 13 can also be used for fishing operations, bailout or other load manipulations and the performance of work.
  • the second embodiment of the invention is shown with its arm 13 unfolded.
  • the arm 13 has a lower portion 13a U, the cross member allows a docking or lifting charge.
  • the lower part U is connected to two members 13b, 13c which it is articulated by means of two cylinders 13d and 13e.
  • the assembly is pivotally mounted on the load receiving tray 12.
  • the invention also covers the embodiment variant, not shown, according to which the plate 12 is entirely free and has no arms 13.
  • the invention also covers any other variant, not shown, comprising another gripping or handling member than the arm 13.
  • propulsion and ballast technical means are intended for the implementation of the invention and in particular to equip in particular the first and second embodiments of the invention.
  • the technical means of propulsion and ballast comprise in the lower part a plurality of batteries or electric accumulators 20, supplied or charged by a single hydrogen engine 21a or 21b or both hydrogen engines 21a and 21b.
  • Each hydrogen engine 21a or 21b is powered by a compressed air tank 22a or 22b and a hydrogen tank 23a or 23b.
  • Each compressed air tank 22a or 22b can be connected to a not shown air regeneration system ensuring the underwater activity autonomy of the boat according to the invention.
  • a ballast 24a or 24b is advantageously disposed on each side of the elements 21a, 22a, 23a and 21b, 22b, 23b, preferably mounted and aligned respectively.
  • a control and control station may be disposed near a hydrogen engine 21a or 21b.
  • a turbine 30a or 30b suction and ejection provides the function of propulsion and direction by jets of water.
  • each turbine 24a or 24b is connected by one or more conduits 25 to a group of extractor-extractors 26a, 27a, 28a, 29a or 26b, 27b, 28b, 29b.
  • the extractor extractors 26a, 26b and 29a, 29b mainly provide propulsion in forward or reverse.
  • the extractor extractors 27a, 27b and 28a, 28b provide the steering and the ascent of the boat according to the invention.
  • the turbines 30a or 30b are connected to the ballasts 24a and 24b to ensure the immersion or ascent of the boat according to the invention.
  • the turbines 30a or 30b are connected, at least at their exits to the exhaust of each hydrogen engine 21a or 21b, so as to evacuate and dilute the water produced at the exhaust of the hydrogen engines 21a and 21b .
  • the turbines 30a or 30b can also advantageously be connected to the regeneration systems of the boat according to the invention during operation in ejection, so as to extract and dilute the liquid waste or the stale gases out of the boat according to the invention. invention.
  • the technical means of propulsion and ballast are doubled so as to allow satisfactory operation, even in the event of failure of an element of the port or starboard alignment.
  • the element remaining in operating state ensures the function of the faulty element in power and / or energy.
  • the remaining turbine 30b or 30a is put in communication with all the extractor-extractors and ballasts by a suitable connection.

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Abstract

Une embarcation, destinée à naviguer en surface ou à évoluer en profondeur d'un milieu liquide, comporte un moyen de propulsion par éjection de liquide et un moyen de ballast utilisant le liquide en vue de plonger en profondeur, contenus dans une coque. L'embarcation comporte au moins un moteur à hydrogène (21a ou 21b) dont l'échappement est relié aux moyens de propulsion et de ballast.

Description

EMBARCATION FLOTTANTE ET SUBMERSIBLE
L'invention est relative à une embarcation capable de naviguer en surface et d'évoluer en profondeur dans un milieu liquide, en mer ou en rivière.
Un premier but de l'invention est de fournir une embarcation capable de passer d'un mode de navigation en surface à un mode d'évolution en profondeur, en utilisant des moyens de locomotion identiques.
Un deuxième but de l'invention est de fournir une nouvelle embarcation permettant le transport de personnes, la réalisation de travaux, le transport de matériel et autorisant un logement temporaire sur ou sous l'eau de personnes ou de matériel.
On connaît des embarcations destinées à naviguer en surface ou à évoluer en profondeur d'un milieu liquide, comportant un moyen de propulsion par éjection de liquide et un moyen de ballast utilisant le liquide en vue de plonger en profondeur, contenus dans une coque.
Le document WO 02/058206 décrit un système d'énergie pour bateaux propulsés par hélices, comportant des piles à combustible à hydrogène et à oxygène.
Un troisième but de l'invention est de fournir une nouvelle embarcation flottante ou submersible permettant une utilisation subaquatique.
L'invention a pour objet une embarcation destinée à naviguer en surface ou à évoluer en profondeur d'un milieu liquide, comportant un moyen de propulsion par éjection de liquide et un moyen de ballast utilisant le liquide en vue de plonger en profondeur contenus dans une coque, dans laquelle les moyens techniques de propulsion et de ballast sont disposés en partie inférieure de la coque, caractérisée par le fait que l'embarcation comporte au moins un moteur à hydrogène dont l'échappement est relié aux moyens techniques de propulsion et de ballast, de manière à évacuer et à diluer l'eau produite par le moteur à hydrogène.
Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention :
- L'embarcation comporte deux turbines assurant le remplissage et le vidage des ballasts, ainsi que la propulsion et la direction de l'embarcation.
- Les ballasts sont disposés de chaque côté d'un alignement comportant un moteur à hydrogène, un réservoir à hydrogène et une cuve à air comprimé.
- La coque est symétrique par rapport au plan médian vertical et par rapport au plan médian horizontal. - La coque présente au moins deux tuyères d'éjection de liquide en partie arrière de la coque.
- La coque présente en partie basse plusieurs conduits de ballast.
- La coque comporte un plateau de chargement ou de transport.
- La coque comporte une cabine ou habitacle en partie avant et un pont formant un plateau en partie arrière.
- Un moyen de manutention, de chargement ou de transfert de charge est monté en partie arrière de la coque.
- Le moyen de manutention, de chargement ou de transfert de charge est un moyen articulé sur au moins un élément sous l'action d'au moins un actionneur, vérin ou organe analogue.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'un premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 2 représente schématiquement une vue de dessous dans le sens de la flèche II de la figure 3 d'un premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 3 représente schématiquement une vue arrière dans le sens de la flèche III de la figure 2 d'un premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 4 représente schématiquement une vue en perspective avec arrachement partiel d'un deuxième mode de réalisation de l'invention.
La figure 5 représente schématiquement une vue de dessus dans le sens de la flèche V de la figure 6 d'un deuxième mode de réalisation de l'invention.
La figure 6 représente schématiquement une vue en perspective arrière d'un deuxième mode de réalisation de l'invention en cours d'opération.
La figure 7 représente schématiquement une vue en perspective éclatée d'un ensemble de moyens techniques de propulsion et de ballast pour la mise en œuvre de l'invention.
En référence aux figures 1 à 7, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques.
Sur la figure 1, un premier mode de réalisation de l'invention comporte une coque externe 1 de conformation fuselée avec deux plans principaux de symétrie : un plan de symétrie verticale et un plan de symétrie horizontale. La coque 1 comporte en partie supérieure une pluralité de hublots, de fenêtres dont le contour est adapté localement au profil de la coque.
Des compartiments techniques situés en partie inférieure de la coque contiennent de préférence un moteur à hydrogène, et un ensemble de régénération d'air et de ballast permettant l'immersion de l'embarcation et son utilisation subaquatique.
En cas de mauvais temps, de tempête ou de mer impraticable, l'embarcation selon l'invention peut ainsi s'immerger et rester au fond pendant la durée du mauvais temps ou pour permettre aux personnes embarquées de passer la nuit au fond de la mer.
Le premier mode de réalisation de l'invention illustré aux figures 1 à 3 est principalement destiné au transport de personnes, ou au tourisme.
Sur la figure 2, la partie inférieure d'une coque 1 d'une embarcation selon l'invention comporte deux parties pleines 3 a, 3b et deux parties transparentes 4a, 4b destinées à permettre le pilotage en évolution sous-marine.
Les parties pleines 3 a et 3b contiennent des ballasts dont le remplissage et l'évacuation se fait par des ouvertures avant 5a, 5b et des ouvertures arrière 6a et 6b.
Sur la figure 3, la partie arrière d'une coque d'embarcation selon l'invention comporte une partie supérieure transparente et une partie inférieure transparente renforcée par un cloisonnement 7. Des hydrojets 8a, 8b latéraux permettent la propulsion et l'orientation de l'embarcation suivant l'invention.
Dans le mode de réalisation préféré de propulsion par moteur à hydrogène, l'eau produite par le moteur est également évacuée par les hydrojets 8a, 8b.
En référence aux figures 4 et 5, un deuxième mode de réalisation de l'invention comporte une partie avant 10 et une partie arrière 11.
La partie avant 10 présente une symétrie par rapport au plan médian vertical et au plan médian horizontal, tandis que la partie arrière 11 est conformée pour l'usager à un plateau de fixation ou de support de charge, en vue de transporter des charges en surface, dans le cas de transfert de matériels ou de réalisation de travaux.
Un bras 13 repliable peut être prévu pour effectuer diverses opérations et permettre l'ancrage de l'embarcation par exemple lors de l'échouement sur une plage. Le bras 13 peut également être utilisé pour des opérations de pêche, de renflouement ou d'autres manipulations de charge ainsi que la réalisation de travaux. En référence à la figure 6, le deuxième mode de réalisation de l'invention est représenté avec son bras 13 déplié. Le bras 13 comporte une partie inférieure 13a en U, dont la traverse permet un accostage ou un lever de charge.
La partie inférieure en U est raccordée à deux membres 13b, 13c auxquels elle est articulée par l'intermédiaire de deux vérins 13d et 13e.
L'ensemble est monté à pivotement sur le plateau 12 de réception de charge.
L'invention couvre également la variante de réalisation non représentée selon laquelle le plateau 12 est entièrement libre et ne comporte aucun bras 13.
L'invention couvre également toute autre variante non représentée comportant un autre organe de préhension ou de manipulation que le bras 13.
En référence à la figure 7, des moyens techniques de propulsion et de ballast sont destinés à la mise en œuvre de l'invention et en particulier à équiper notamment les premier et deuxième modes de réalisation de l'invention.
Les moyens techniques de propulsion et de ballast comportent en partie inférieure une pluralité de batteries ou accumulateurs électriques 20, alimentées ou chargées par un seul moteur à hydrogène 21a ou 21b ou les deux moteurs à hydrogène 21a et 21b.
Chaque moteur à hydrogène 21a ou 21b est alimenté par une cuve à air comprimé 22a ou 22b et un réservoir à hydrogène 23a ou 23b.
Chaque réservoir d'air comprimé 22a ou 22b peut être relié à un système de régénération d'air non représenté assurant l'autonomie en activité subaquatique de l'embarcation selon l'invention.
Un ballast 24a ou 24b est avantageusement disposé de chaque côté des éléments 21a, 22a, 23 a et 21b, 22b, 23b, montés de préférence et respectivement en alignement.
Un poste de commande et de contrôle peut être disposé à proximité d'un moteur à hydrogène 21a ou 21b.
Une turbine 30a ou 30b d'aspiration et d'éjection assure la fonction de propulsion et de direction par jets d'eau. A cet effet, chaque turbine 24a ou 24b est reliée par une ou plusieurs conduites 25 à un groupe d'aspirateurs-extracteurs 26a, 27a, 28a, 29a ou 26b, 27b, 28b, 29b.
Les aspirateurs-extracteurs 26a, 26b et 29a, 29b assurent principalement la propulsion en marche avant ou arrière. Les aspirateurs-extracteurs 27a, 27b et 28a, 28b assurent la direction et la remontée de l'embarcation selon l'invention.
De préférence, les turbines 30a ou 30b sont reliées aux ballasts 24a et 24b pour assurer l'immersion ou l'ascension de l'embarcation selon l'invention.
Les turbines 30a ou 30b sont reliées, au moins au niveau de leurs sorties à l'échappement de chaque moteur à hydrogène 21a ou 21b, de manière à évacuer et à diluer l'eau produite à l'échappement des moteurs à hydrogène 21a et 21b.
Les turbines 30a ou 30b peuvent également avantageusement être reliées aux systèmes de régénération de l'embarcation selon l'invention lors du fonctionnement en éjection, de manière à extraire et à diluer les déchets liquides ou les gaz viciés hors de l'embarcation selon l'invention.
Ainsi, selon l'invention, les moyens techniques de propulsion et de ballast sont doublés de manière à permettre un fonctionnement satisfaisant, même en cas de défaillance d'un élément de l'alignement bâbord ou de l'alignement tribord. Dans ce cas, l'élément restant en état de fonctionnement assure la fonction de l'élément défaillant en alimentation et/ou en énergie. Egalement, en cas de défaillance d'une turbine 30a ou 30b, la turbine restante 30b ou 30a est mise en communication avec l'ensemble des aspirateurs-extracteurs et des ballasts par un branchement approprié. Le doublement des moyens techniques permet ainsi, en cas de défaillance, le fonctionnement de l'embarcation selon l'invention, éventuellement à vitesse réduite, ou à débit réduit, ou selon un mode dégradé de fonctionnement.
Ainsi, grâce à l'invention, une intervention subaquatique rapide devient possible sans respecter des paliers de décompression, tout en permettant un stationnement de longue durée en profondeur, grâce à la coopération des moyens de propulsion par aspiration et éjection avec les moyens d'échappement et/ou de régénération de l'embarcation selon l'invention.
L'invention décrite en référence à plusieurs modes de réalisations n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Embarcation destinée à naviguer en surface ou à évoluer en profondeur d'un milieu liquide, comportant un moyen de propulsion par éjection de liquide et un moyen de ballast utilisant le liquide en vue de plonger en profondeur contenus dans une coque (1 ou 10-11), dans laquelle les moyens techniques de propulsion et de ballast sont disposés en partie inférieure de la coque (1 ou 10-11), caractérisée par le fait que l'embarcation comporte au moins un moteur (21a ou 21b) à hydrogène dont l'échappement est relié aux moyens techniques de propulsion et de ballast, de manière à évacuer et à diluer l'eau produite par le moteur (21a ou 21b) à hydrogène.
2. Embarcation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'embarcation comporte deux turbines (30a ou 30b) assurant le remplissage et le vidage des ballasts, ainsi que la propulsion et la direction de l'embarcation.
3. Embarcation selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle les ballasts (24a, 24b) sont disposés de chaque côté d'un alignement comportant un moteur (21a ou 21b) à hydrogène, un réservoir à hydrogène (23a ou 23b) et une cuve à air comprimé (22a ou 22b).
4. Embarcation selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, dans laquelle la coque (1) est symétrique par rapport au plan médian vertical et par rapport au plan médian horizontal.
5. Embarcation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la coque (1) présente au moins deux tuyères (8a, 8b) d'éjection de liquide en partie arrière de la coque (1).
6. Embarcation selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé par le fait que la coque (1) présente en partie basse plusieurs conduits (5a, 5b, 6a, 6b) de ballast.
7. Embarcation selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, dans laquelle la coque (1) comporte un plateau (12) de chargement ou de transport.
8. Embarcation selon la revendication 7, caractérisée par le fait que la coque (1) comporte une cabine (10) ou habitacle en partie avant et un pont (12) formant un plateau en partie arrière (11).
9. Embarcation selon la revendication 7 ou la revendication 8, dans laquelle un moyen (13) de manutention, de chargement ou de transfert de charge est monté en partie arrière (11) de la coque (1).
10. Embarcation selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le moyen (13) de manutention, de chargement ou de transfert de charge est un moyen (13a) articulé sur au moins un élément (13b ou 13c) sous l'action d'au moins un actionneur (13d ou 13e), vérin ou organe analogue.
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