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" PE:aF.JJlCTIONlf,{viliNT AUX NAVIRtii "
La présente invention est relative à un perfection- nement aux navires, le dit perfectionnement résidant essen- tiellement dans une conception entièrement nouvelle des moyens prévus pour assurer l'avancement du navire, conception grâce à laquelle la vitesse d'avancement du navire se trouve consi- dérablement augmentée pour une même dépense de force motrice ou,alternativement, une importante économie de force motrice peut être réalisée pour une même vitesse d'avancement.
Le perfectionnement d'après l'invention est princi- palement caractérisé par le fait que les hélices propulsives, qui jusqu'à présent sont habituellement prévues à l'arrière des navires,sont remplacées par des hélices de traction de relati- vement grand diamètre,placées à l'avant du navire dans le plan de l'orifice d'entrée de tuyaux s'étendant à la façon de tun- nels le long du navire, de l'avant vers l'arrière,et dont la section transversale, qui à l'entrée correspond substantielle- ment à la surface délimitée par la circonférence de l'hélice intéressée, se retrécit graduellement au fur et à mesure que
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la coque du navire s'élargit, puis reste uniforme dans la partie médiane du navire, et augmente enfin progressivement jusqu'au point où les dits tuyaux débouchent en poupe du navire.
De cette façon, les hélices font avancer le navire par la traction qu'elles exercent, tandis qu'en même temps elles obligent l'eau à entrer dans les tuyaux précités, à y prendre progressivement une vitesse de plus en plus grande jusqu'à ce que le filet d'eau atteigne la partie de section uniforme des tuyaux, à conserver ensuite la même vitesse dans cette partie, et enfin à diminuer à nouveau et progressivement de vitesse jusqu'au point où elle s'échappe par l'orifice de sortie des tuyaux respectifs en poupe du navire.
Afin de permettre de comprendre plus facilement 1' invention, un exemple d'application de cette dernière se trou- ve, à titre purement illustratif etnon limitatif, représenté schématiquement au dessin annexé, dans lequel :
La Figure 1 représente, en coupe horizontale prise approximativement au niveau de la ligne théorique de flottai- son, un navire muni du perfectionnement d'après l'invention dans une de ses formes d'exécution;
La Figure 2 représente le même navire en élévation longitudinale, une certaine longueur de la partie médiane étant omise;
Les Figures 3,4 et 5 sont des coupes transversales du dit navire, dans le plan III-III, IV-IV et V-V respective- ment de la fig 2;
et
La Figure 6 est un diagramme destiné à montrer, proportionnellement à la plus grande section de la partie im- mergée du navire, la partie de la section qui se trouve sous- traite à la résistance à l'avancement grâce à l'application du perfectionnement d'après l'invention dans l'exemple illus- tré par les figures précédentes.
Afin de permettre l'illustration par comparaison, les traits mixtes représentent dans les figs.l à 5 inclusive- ment les contours correspondants d'un navire de même déplace-
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ment mais qui ne serait pas muni du perfectionnement d'après l'invention, et, dans la fig.6, la plus grande section de la partie immergée d'un tel navire.
Se référant au dit dessin, l'on voit que leb helices
2 sont placées à l'avant du navire et que cet avant est terminé par un éperon glisseur 1, ayant approximativement la forme d'un double soc de charrue renversé. Cet éperon est des- tiné à combattre la tendance du tanguage s'amplifier de mê- me que la tendance de la proue du navire à s'enfoncer exagé- rément dans l'eau, ces tendances résultant de l'action des hélices, qui agissent par traction, lorsqu'après le passage d'une vague le navire a une inclinaison descendante (.Le l'ar- rière vers l'avant. L'éperon en question sert également à éviter que la partie supérieure des hélices de grand diamètre sorte de l'eau lorsque l'avant du navire vient de fendre le sommet d'une vague.
Chacune des hélices 2 est disposée dans le plan de l'orifice d'entrée d'un tuyau s'étendant le long du navire à la façon d'un tunnel, de l'avant vers l'arrière, et composé de trois parties 3,4 et 5. La première partie 3 a une section transversale qui est à l'orifice d'entrée substantiellement égale à la surface délimitée par la circonférence de l'hélice intéressée 2, mais cette section diminue progressivement au fur et à mesure que la coque du navire s'élargit, jusqu'au point où la partie 3 se raccorde à la partie 4 ou partie in- termédiaire du tuyau. Cette partie 4 s'étend dans la partie médiane, c'est-à-dire la partie de plus grande largeur, du navire, et est de section transversale uniforme et égale à la plus petite section de la partie 3.
La troisième partie 5 de chaque tuyau a, au point de raccordement à la partie in- termédiaire 4, la même section transversale que cette derniè- re, mais cette section transversale de la dite partie 5 va en croissant graduellement jusqu'à l'orifice de sortie à 1' arrière du navire.
Lorsqu'un navire navigue à toute vitesse, l'on con- çoit que dans le cas d'un navire ordinaire la force motrice
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agissant par l'intermédiaire des hélices à l'arrière du na- vire pour pousser ce dernier en avant doit être suffisante pour vaincre la résistance opposée par 1'eau à l'avancement de la partie immergée du navire, abstraction faite des pertes de transmission, de celles dues aux remous, et de la résistan- ce frictionnelle.
Dans le navire construit d'après l'inven- tion, la force motrice agit non seulement à. l'avant pour tirer le navire, par l'intermédiaire des hélices, mais au surplus, sa,.s nuire aucunement à l'effet de traction, elle est employée à absorber une partie, voire même la presque totalité, de la masse d'eau dont la résistance tend à. s'opposer à l'avancement du navire.
Cette résistance est nécessairement fonction de la surface à l'avancement de laquelle l'eau tend à s'opposer, donc la la section transversale effective ae la partie immer- gée du navire : il s'ensuit que si cette section est diminuée, la valeur de la résistance opposée par l'eau à son avancement devient proportionnellement moindre.
Ainsi, si l'on se réfère plus particulièrement à la fig.6, l'on voit que dans l'exemple illustré, la résistance à l'avancement à vaincre par l'action des deux hélices exerce dans un navire ordinaire son action sur la totalité des sections respectives xcdx' et xc'd'x' , tandis que dans le navire construit d'après l'invention les sections xefx' et xe'f'x' , qui correspondent à la surface des orifices d'entrée de la partie 3 des tuyaux, sont retranchées de la section immergée abb'a' du navire et seules les sections restantes eabf et e'a'b'f sont effectivement exposées à la resistance de l'eau. L'on conçoit dès lors que, la même force motrice n'ayant à vaincre qu'une résistance beaucoup moindre, le navire pourra atteindre une vitesse notablement plus gran- de ou,
alternativement, que si l'on veut se contenter de con- server la même vitesse maxima, une considérable économie de force motrice, et par conséquent de combustible et d'espace occupé par ce dernier et les machines, pourra être réalisée.
D'autre part, il se conçoit qu'il y a intérêt à ce que l'eau refoulée par les hélices dans les tuyaux respectifs @
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passe dans ces derniers avec la plus grande vitesse possible, afin de diminuer le plus possible le volume d'eau contenu dans le navire : ce résultat est, dans le navire perfection- né d'après l'invention, obtenu grâce à la, section réduite des tuyaux à l'entrée desquels sont prévues les hélices,sur la majeure partie de leur longueur, le filet d'eau passant dans les dits tuyaux se trouvant conséquemment aminci et augmentant ainsi de vitesse proportionnellement à la réducti- on de section.
Si l'application du perfectionnement décrit au:navires est susceptible d'entraïner une légère augmentation du poids mort de ceux-ci, leur déplacement reste néanmoins sensible- ment le même, mais ils seront par contre plus volumineux du fait de leur élargissement, d'où stabilité plus grande avec diminution conséquente du roulis,etplus grande largeur des superstructures.
En outre des possibilités déjà signalées d'atteindre une plus grande vitesse avec la mené force motrice ou de con- server la même vitesse en réduisant notablement la force mo- trice et par conséquent le poids et la consommation de combus- tible, qui constituent le principal avantage de l'invention, l'application du perfectionnement décrit permet une plus gran de finesse du navire, d'où diminution supplémentaire de la résistance à l'avant et de succion à 1'arrière conjointement avec une plus grande facilité de mise en marche et une possi- bilité d'arrêt plus rapide.
Dans l'exemple illustré, il a été prévu deux hélices 2,tournant en sens contraires pour la stabilité du navire,et deux tuyaux 3-4-5 ,mais il doit être entendu que le nombre des tuyaux et des hélices peut varier, et que ces dernières pourront affecter toute forme appropriée au travail à fournir,- L'on pourrait éventuellement monter deux ou plusieurs hélices l'une derrière l'autre sur le même arbre, et même prévoir en- tre ces hélices successives des aubes rectificatrices du cou- rant d'eau, à la façon d'une turbine, et en sus des hélices
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prévues à l'avant du navire, des hélices ou turbines.supplémen- taires pourraient le cas échéant être montées également à 1' arrière ou même en un point quelconque des tuyaux afin de favoriser la circulation de l'eau dans ces derniers.
Les dits tuyaux peuvent affecter n'importe quelle for- me ou section et être disposés de toute manière désirée, no- tamment au dessous de la coque, latéralement,ou au milieu du navire, et ils peuvent être divisés ou cloisonnés soit di- rectement à l'arrière des hélices, soit sur une ou plusieurs parties quelconques de leur longueur ; ilspeuvebt également servir à former une double paroi extérieure au navire et rem- placer dans la construction de ce dernier des poutres maîtres ses nécessaires à sa solidité.
.Au surplus, l'on pourrait éventuellement, si l'on y trouve un avantage suffisant pour compenser le supplément d' effort à fournir par les hélices pour vaincre la plus grande résistance opposée à l'évacuation de 1'eau dans la partie terminale des tuyaux, prévoir un orifice de sortie de ces der- niers de section plus petite que l'orifice d'entrée de façon à ce que l'eau s'échappant des tuaux exerce une poussée à l'arrière du navire, poussée dont l'action se combinerait à la traction exercée par les hélices à l'avant ;
bien entendu, la sortie des tuyaux:ne doit pas nccesair être prévue tout à l'arrière du navire, elle peut également se trouver en d'autres points relativementproches de l'extrémité arriè- re ou marne prendre la forme de plusieurs orifices pratiqués en différents puints du parcours de chaque tuyau.
Il doit enfin être entendu que l'invention peut être également appliquée à des navires ou engins de navigation de formes et d'espèce autres que celles illustrées, et notamment à de,; radeaux ou hydroglisseurs munis à l'avant d'une plate- forme glisseuse sous laquelle toute la partie immergée serait munie d'hélices absorbant la. totalité de l'eau se présentant devant elle.
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Il est à observer que dans l'exemple illustré les tuyaux à l'entrée desquels sont disposées les hélices ont une section circulaire, qui dans la partie terminale 5 se trans- forme toutefois en une section substantiellement rectangulai- re, de sorte que la sortie de:, dits tuyaux à 1'arrière du na- vire a une forme quadrangulaire, mais il doit être entendu qu'ainsi qu'il a déjà été dit plus dit le:, tuyaux précités peuvent avoir une section de conformation quelconque, cette conformation pouvant même varier en differents points de la longueur de chacune des parties dont l'ensemble constitue les tuyaux, y compris la partie médiane dont la section transver- sale conserve la même surface pour toute la longueur.
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Ft : V L 1 D I C r T I 0 N S
1. Perfectionnement aux navires, caractérisé par le fait que l'avancement de ces derniers est, dans le but de ré- duire la résistance opposée par l'eau, assuré à l'interventi- on d'hélices de traction de diamètre relativement grand ,pla- cées à l'vant du navire dans le plan de l'orifice d'entrée de tuyaux s'étendant à la façon de tunnels le long du navire, de l'avant vers l'arrière, et de toute conformation désirée, les dits tuyaux ayant une section transversale qui, dans le but d'augmenter la vitesse de passage ae l'eau dans ces tuyaux et de réduire par conséquent le volume d'eau contenu dans le navire, est à l'orifice d'entrée de chaque tuyau sub- stantiellement égale à la surface délimitée par la circonfé- rence de l'hélice intéressée,
mais se retrécit graduellement à partir de cet orifice vers la partie médiane du navire, puis reste uniforme le long de cette partie médiane, et augmen- te enfin progressivement jusqu'au point où les tuyaux précités débouchent en poupe ou à proximité de la poupe du navire.