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Propulseurs pour véhicules se déplaçant dans l'eau ou dans l'air.
La présente invention a pour objet un propulseur pour véhicules se déplaçant dans l'eau ou dans l'air, propulseur dans lequel les surfaces des ailes de l'hélice sont disposées sur un ou plusieurs anneaux rigides ou sur une ou plusieurs bandes flexibles qui entourent en totalité ou en partie le corps du vaisseau et qui sont actionnées soit directement par le moteur, soit par l'intermédiaire d'un dispositif tel que roues d'engrenage, roues à friction, chaines ou analogues.
On a déjà construit des véhicules se déplaçant sur l'eau dans lesquels les parties terminales (proue et poupe) en forme de cône sont reliées entre elles par une partie mé- diane qui est entourée d'un manchon mobile 'sur lequel sont
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disposés des filets de vis à pas rapide. Il est également dé- j à connu de disposer des ailes d'hélice du type normal sur un moyeu cylindrique qui est aménagé dans le corps du bateau de telle manière que l'eau passe devant le moyeu avec une très faible résistance, et on a déjà construit des ailes d'hélice pour avions du type normal disposées sur un anneau qui entou- re la totalité du corps de l'aéronef et repose sur lui.
Enfin, il est déjà connu de reliercertaines parties des ailes d'un propulseur par l'intermédiaire de bras à un arbre, mais dans ce cas le propulseur est entièrement submergé. Bans aucune de ces constructions connues on na eu l'idée de n'employer pour la propulsion que celles des surfaces de l'hélice, dis- posée sur un anneau entourant en totalité ou en partie le corps du bateau, qui ont un angle d'action efficace compris entre le maximum et une valeur de trois à cinq pour cent in- férieure à ce maximum, cette construction étant réalisée en partant d'un propulseur idéal dont 1'axe de l'arbre coincide avec le centre de l'anneau.
La présente invention réside dans ceci que, en partant d'un propulseur à hélice idéal dont l'axe de l'arbre coïncide avec le centre de l'anneau, on n'emploie comme surfaces pro- pulsives que celles dont le degré d'action est compris entre le maximum et une valeur inférieure de trois à cinq pour cent à ce maximum.
On sait en effet que les parties des ailes d'une hélice qui sont comprises dans la région avoisinant le milieu entre le moyeu et la pointe de l'aile possèdent un degré d'ef- ficacité supérieur à celui des parties qui avoisinent la pointe ou le moyeu, Si l'on porte en abcisses le rapport entre le diamètre du cercle sur lequel est disposé l'élément de propulseur, et le pas de vis, considéré comme constant, et en ordonnées le degré d'efficacité de l'élément de propulseur, on obtient la courbe du degré d'action qui possède un maximum très prononcé. Théoriquement, à ce maximum de la courbe cor- respond sur l'aile de l'hélice une bande infiniment mince.
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Dans la pratique pour la mise en oeuvre de la présente inven- tion on choisit, eu égard au caractère de la courbe, égale-. ment les éléments de surface dont le degré d'efficacité est compris entre le maximum et une quantité inférieure de 3 à 5 % à ce maximum.
Un mode d'exécution de l'invention est représenté schéma-. tiquement aux dessins annexés:
La figure 1 représente un propulseur à hélice avec un ar- bre disposé à la manière habituelle.
La figure 2 représente la courbe d'efficacité d'un élé- ment du propulseur en fonction du rapport du diamètre au pas de la vis.
La figure 3 représente une vue par l'avant d'un bateau qui est muni d'un anneau rigide l'entourant sur toute sa péri- phérie, les surfaces de propulsion étant les surfaces possé- dant le plus grand degré d'efficacité d'un propulseur idéal
Enfin, la figure 4 représente en vue latérale une partie du bateau muni de l'anneau propulseur représenté en figure 3
En figure 1 on a représenté en 1 un élément qui est dis- posé au contact immédiat de'l'arbre de l'hélice, cet élément ayant un diamètre moyen dl.
2 représente un élément qui est disposé environ au milieu de l'aile et qui a un diamètre moyen de
Enfin 3 est un élément situé à la pointe de 1'aile et qui a un diamètre moyen d3
Sur la figure 2 on a porté en abcisses les rapports entre les diamètres moyens des éléments 1,2 et 3 et le pas H suppo,.. sé constant de l'hélice ; ordonnées (y) sont les degrés d'efficacité correspondant à chaque élément.
Ainsi quéon peut le voir sur la figure, la courbe présen- te au voisinage de l' abcisse d2 un maximum au voisinage du..
H quel la courbe est sensiblement plane: l'expérience prouve que cette région de la courbe correspond à un degré d'efficacité
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inférieur au maximum de 5 à 5 % Suivant l'invention on n'em- ploie que ces parties de propulseur obtenues à partir du pro- pulseur idéal représenté en traits discontinus sur la figure 3, ces éléments de propulseur étant disposés sur un anneau 5 qui entoure le corps 4 du bateau au voisinage de la paroue.Le mode de fixation ainsi que le mécanisme d'entraînement de l'anneau sont considérés comme connus et ne sont pas repré- sentés.
6 représente les éléments du propulseur qui correspon- dent aux éléments plans du propulseur idéaol dont le degré d'a efficacité est compris entre le maximum et une quantité infé- rieure de 5 à 5% à ce maximum,
Au lieu d'un seul anneau on pourrait disposer sur le corps du bateau deux ou plusieurs anneaux analogues à celui qui vient d'être décrit et situés à une certaine distances les uns des'autres. L'entrainement, qu'il a été jugé inutile de représenter, est réalisé par l'arbre de la machine au moyen d'un organe qui engrène avec une denture intérieure de l'anneau portant les pales de l'hélice.
Rien ne serait changé à l'essence de l'invention si les surfaces propulsives de l'hélice étaient fixées non plus à un anneau rigide mais à une bande de métal flexible ou sur une chaine articulée, Dans ce cas, les pales de l'hélice pourraient, au lieu de tourner autoui de l'axe du propulseur, être animées dans l'eau d'un mouvement rectiligne perpendi- culaire à l'axe longitudinal du navire. De même, l'anneau por- tant les pales pourrait être entraîné non seulement par des engrenages mais également par des roues à frottement, des chai nes, etc.
L'essence de l'invention réside dans tous les cas dans le fait que l'on utilise exclusivement les parties des ailes qui possèdent le degré d'efficacité le plus/élevé,
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Thrusters for vehicles moving in water or air.
The present invention relates to a propellant for vehicles moving in water or in air, a propellant in which the surfaces of the wings of the propeller are arranged on one or more rigid rings or on one or more flexible bands which surround in whole or in part the body of the vessel and which are actuated either directly by the motor or by means of a device such as gears, friction wheels, chains or the like.
Vehicles moving on water have already been built in which the cone-shaped end parts (bow and stern) are connected to each other by a middle part which is surrounded by a movable sleeve on which are
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arranged fast-pitch screw threads. It is also already known to have propeller wings of the normal type on a cylindrical hub which is arranged in the body of the boat in such a way that the water passes in front of the hub with a very low resistance, and we have already built propeller wings for airplanes of the normal type arranged on a ring which surrounds the entire body of the aircraft and rests on it.
Finally, it is already known to connect certain parts of the wings of a thruster by means of arms to a shaft, but in this case the thruster is entirely submerged. In none of these known constructions has it been the idea to use for propulsion only those of the surfaces of the propeller, placed on a ring surrounding all or part of the body of the boat, which have an angle of effective action between the maximum and a value three to five percent lower than this maximum, this construction being carried out starting from an ideal propellant whose axis of the shaft coincides with the center of the ring .
The present invention resides in the fact that, starting from an ideal propeller thruster whose axis of the shaft coincides with the center of the ring, only those whose degree of propulsion is used as propulsive surfaces. action is between the maximum and a value three to five percent below this maximum.
It is in fact known that the parts of the wings of a propeller which are included in the region bordering the middle between the hub and the tip of the wing have a greater degree of efficiency than that of the parts which are close to the tip or the hub, If we take on the abscissa the ratio between the diameter of the circle on which the propellant element is placed, and the screw pitch, considered constant, and on the ordinate the degree of efficiency of the propellant, we obtain the curve of the degree of action which has a very pronounced maximum. Theoretically, at this maximum of the curve corresponds on the wing of the propeller an infinitely thin band.
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In practice for the implementation of the present invention is chosen, having regard to the character of the curve, equal-. and surface elements whose degree of efficiency is between the maximum and a quantity 3 to 5% less than this maximum.
An embodiment of the invention is shown in diagram. tically to the accompanying drawings:
Figure 1 shows a propeller thruster with a shaft arranged in the usual manner.
FIG. 2 represents the efficiency curve of an element of the thruster as a function of the ratio of the diameter to the pitch of the screw.
Figure 3 shows a view from the front of a boat which is provided with a rigid ring surrounding it over its entire periphery, the propulsion surfaces being the surfaces with the greatest degree of efficiency. '' an ideal propellant
Finally, Figure 4 shows a side view of a portion of the boat provided with the thruster ring shown in Figure 3
In Figure 1 there is shown at 1 an element which is disposed in immediate contact with the propeller shaft, this element having an average diameter d1.
2 shows an element which is arranged approximately in the middle of the wing and which has an average diameter of
Finally 3 is an element located at the tip of the wing and which has an average diameter d3
In FIG. 2 the ratios between the average diameters of the elements 1, 2 and 3 and the pitch H suppo, .. se constant of the helix have been plotted on the abscissa; ordinates (y) are the degrees of efficiency corresponding to each element.
As can be seen in the figure, the curve presents in the vicinity of the abscissa d2 a maximum in the vicinity of ..
H which the curve is appreciably plane: experiment proves that this region of the curve corresponds to a degree of efficiency
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less than the maximum of 5 to 5% According to the invention, only those propellant parts obtained from the ideal propellant shown in broken lines in FIG. 3 are used, these propellant elements being arranged on a ring 5 which surrounds the body 4 of the boat in the vicinity of the paroue. The method of fixing as well as the drive mechanism of the ring are considered to be known and are not shown.
6 represents the propellant elements which correspond to the planar elements of the ideaol propellant, the degree of efficiency of which is between the maximum and an amount 5 to 5% less than this maximum,
Instead of a single ring, two or more rings similar to the one just described and located at a certain distance from each other could be placed on the body of the boat. The drive, which it was considered unnecessary to represent, is carried out by the shaft of the machine by means of a member which meshes with an internal toothing of the ring carrying the blades of the propeller.
Nothing would be changed to the essence of the invention if the propulsive surfaces of the propeller were no longer fixed to a rigid ring but to a flexible metal strip or to an articulated chain, In this case, the blades of the The propeller could, instead of turning off the axis of the thruster, be animated in the water in a rectilinear motion perpendicular to the longitudinal axis of the vessel. Likewise, the ring carrying the blades could be driven not only by gears but also by friction wheels, chains, etc.
The essence of the invention lies in all cases in the fact that only the parts of the wings which have the highest degree of efficiency are used,