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HEILCE POUR BATEAUX, APPAREILS DE NAVIGATION AERIENNE ET TORPILLES.
On connait déjà des hélices pour navires et bateaux ainsi que pour appareils de navigation aérienne et torpil- les où, au côté de la poussée, chacune des pales est confi- née par deux ou par un plus grand nombre de surfaces héli- coîdales de sorte que les projections de l'une (ou de plu- sieurs) des lignes d'intersection de ces surfaces hélicoi- dales soient excentrées par rapport à un plan qui serait perpendiculaire à la ligne cardioide de l'axe de l'hélice, c'est-à-dire à l'axe de l'arbre de couche, tandis que les angles proéminents des sections axiales sur les surfaces-hé- licoidales précitées, sont situés à la face de refoulement @ de chacune des pales ou aubes, et que l'excentricité,
en tout cas pour une des lignes d'intersection, est telle que
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cette ligne, si on la suit à partir du côté d'admission de l'aube en allant vers celui de sortie, doit s'écarter de l'axe de l'hélice; alors que la partie de pale située exté- rieurement à cette ligne d'intersection doit faire avec l'a- xe un angle plus rapproché d'un angle droit que l'a.ngle cor( respondant de la surface immédiatement précédente. Quant à. la liaison entre aube et moyeu, elle peut être constituée par une surface telle que chacune de ses sections axiales formera, avec cette surface et celle située le plus près du moyeu de l'aube d'hélice, un angle ou un arc rentrant et celà à la face de poussée ou de refoulement de l'eau.
Or, la présente invention apporte un perfectionnement à la construction qui vient d'être indiquée; perfectionne- ment dérivé de ce que les sections de la surface de l'aube d'hélice pratiquées suivant un plan perpendiculaire à la li- gne cardioïde de l'axe d'hélice, se présentent à la, face de poussée de la pale sous forme de lignes à courbure excentrée qui, à mesure qu'elles se rapprochent du haut de cette pa.le, deviennent de plus en plus concentriques.Chacune des surfa- ces hélicoïdales confine à une autre de ces surfaces,et les sections pratiquées suivant un plan de direction perpen- diculaire à la ligne cardioide de l'axe d'hélice, se re- couvrent mutuellement en projection axiale ou forment par leur ensemble une même ligne excentrique.
Chacune des sections des deux surfaces hélicoïdales pratiquées suivant un plan dressé perpendiculairement à, la, ligne cardioide de l'axe d'hélice, se présente sous forme de ligne brisée ou courbe. Les sections de ces surfaces qui suc- cèdent font obtenir, pour autant que ces sections soient pratiquées suivant la, ligne de démarcation de la surface hélicoïdale et de la deuxième surface excentrée des points d'intersection ou des angles de rencontre d'autant plus rap- prochés de la ligne cardiolde de l'axe d'hélice qu'ils sont plus près du côté de l'aube qui est le côté d'admission.
Les sections de la surface excentrique suivant un plan dirigé perpendiculairement à la ligne cardiolde de cet axe font donc
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obtenir les mêmes projections axiales que la ligne de démar- cation entre cette surface hélicoïdale et la surface en ques- tion.
Il résulte de ce mode de construction que des pales d' hélice, si on les considère de la surface excehtrique,présen- tent une courbure dirigée de plus en plus en arrière à mesu- re qu'elles se rapprochent du haut, et c'est ce qui augmente l'effet utile, étant donné que la surface excentrique fait accomplir par l'hélice une action de sens radial, grâce à la- quelle l'eau est, à toutes les vitesses auxquelles on na- vigue, refoulée à raison d'une vitesse beaucoup plus grande, par l'action de la partie d'aube qui est ramenée en arrière.
Non seulement, l'eau est ainsi anmmée d'une plus grande vi tesse dans la direction arrière, mais, e n outre, la quan- tité d'eau refoulée est beaucoup plus grande que ce n'est le cas pour les hélices ordinaires ayant une surface d'aubes égale. Au surplus, l'eau doit, grâce à ces hélices, prendre une direction de courant plus uniformément écartée par rap- port à la ligne cardioide de l'axe d'hélice, q¯ ue ce n'est le cas lorsqu'elle est poussée par les hélices ordinaires.
La surface qui, dans cette hélice, réalise la jonction entre la surface excentrée et le moyeu, est conformée en surface hélicoïdale, elle aussi.
Comme on le sait, la partie d'une aube d'hélice ordinai- re qui se trouve à proximité immédiate du moyeu, n'aaucun pouvoir propulsif ; elle consomme de l'énergie,et c'est ce qui en fait diminuer le rendement effectif. Or, dans la présente construction, cette partie de l'aube affecte une conformation de nature à exercer, elle aussi, une action propulsive.
Il y a, en l'occurrence, également une poussée radiale de l'eau en sens périphérique, et, par suite,une poussée en direction arriéré. Afin de réaliser cette action pour cette partie d'aube, on raccorde autant que possible,au pied de cette petite surface(laquelle est d'ailleurs exécu- tée avec une forte déclivité de sens arrière) une surface réalisant, avec la petite surface prénommée,une ligne d'inter- ' section q ui sera une courbe excentrée commune.
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Dans les dessins a,nnexés, qui représentent une iorme d'exécution de cette invention:
Fig.1 donne la, vure d'une surface de poussée de l'hélice; Fig.2 est la vue latérale correspondant à cette fig.l;
Fig.3 est un tracé constructif qu segment qui est numé- roté 7 dans ces figures 1 et 2; Fig.4 est un tracé constructif du segment qui est nu- méroté 4 dans ces figures 1 et 2;
Fig.5 est un tracé construoi du segment qui est dé- signé par o dans ces figures 1 et 2; Fig.6 donne une coupe verticale suivant le plan désigné par VI-VI dans ces figures 1 et 2;
Fig.7 donne une coupe corticale suivant le plan désigné par VIII-VIII dans les figures 1 et 2;
Fig.8 est une vue de la surface de poussée d'une hélice à laquelle on a donné une seconde surface excentrique.
L'hélice conçue selon cette invention se compose de deux ou d'un plus grand nombre d'aubes d'ont chacune est constituée elle même d'une partie a avec forte courbure vers l'arrière, d'une partie c faisant un angle avec cette première partie et en direction excentrée par rapport à l'axe w et, enfin, d'une partie d par laquelle la, partie c est reliée au moyeu f. L'on peut concevoir également, entre la. surface c et le moyeu f, une seconde surface excentrique e de sorte que la surface d se compose alors de deux parties d et d' dont la. première d règne entre les parties c et e, tandis que la deuxième d' s'étend entre la, partie e et le moyeu f.
Or, la partie a de l'aube a ici la conformation voulue pour que des sections de cette partie, suivent un plan dirigé perpendiculairement à la. ligne cardioide, c'est-à-dire à 1' axe de l'arbre d'hélice w,se présentent sous forme de ligne dont la courbure sera excentrique à la face de poussée,et qui, à mesure qu'elles seront plus écartées de cet axe de 1' arbre d'hélice,deviennent toujours de plus en plus concen- triques .
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Ces lignes de sectionnement peuvent être tirées, sur leur longueur entière, en prenant comme centre de courbure un seul et même point médian m ou bien peuvent l'être, pour des parties différentes, en opérant de points médiants différents ml, m3 de manière à donner à ces lignes une courbure soit d'ellipse, soit de parabole,ou bien rapprochée de ces courbes. Quant aux sections axiales de cette partie d'aube,elles feront obtenir aussi,au côté de la poussée,une ligne courbe et notamment cette courbure sera dirigée de plus en plus en arrière en devenant plus rapprochée du haut de l'aube.
La surface c qui fait un angle par rapport à la partie a de l'aube, a la construction voulue pour assurer une poussée de l'eau en direction radiale. Cette surface c a une position excentrée par rapport à l'axe de l'hélice.
La ligne d'intersection x'-y' de la surface c avec la sur- face a suit une allkre telle que la ligne de projection de cette intersection x'-y' sur un plan qui serait perpen- diculaire à la ligne cardioide de l'arbre de couche,soit excentrée par rapport à cette ligne cardiolde de l'axe w et celà de telle sorte que l'intersection x'-y' soit au côté d'arrivée,plus près de l'axe w au'au côté de sortie, tandis que les angles extérieurs formés par les sections axiales sur les surfaces de l'hélice précitées, se trou. veront au côté de poussée pour cha.cune des aubes de l'hé- lice..Mais ce n'est pas seulement l'allure de la ligne d'intersection x'-y', mais avant tout la position,ainsi que la conformation de cette surface c elle-même,qui importe;
étant donné l'excentricité de cette surface c qui a une influence considérable sur un déplacement de l'eau, accompli à raison de la plus grande efficacité' obtenable et dans la direction correcte. On ne peut dé vier de ce résultat sans que ce soit au'détriment du ren- dément effectif de l'hélice.
Mais un facteu qui a aussi
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beaucoup d'importence, c'est l'écartement qui existe entre cette surface o et l'arbre.Le degra d'excentration de la. ligne d'intersection x'y- peut même compter comme étant celui de la surface c elle-même; autrement dit,chacune des sections de la, surface c,par un plan de direction per- pendiculaire à l'axe de l'arbre de couche de l'hélice,au- ra la même excentration que la. ligne x'-y' et sera. à la, même distance de cet axe.L'effet a,insi otnu,c'est que pour tout angle de rotation accompli par cet arbre w l'eau doit, d'une façon correspondante,être refoulée en sens radial par la, surface c à une distance déterminée de l'axe;
ce qui s'accomplit radialement par rapport à, cet arbre w,et fait obtenir le plus grand effet utile possi- ble.La surface c est donc exécutée de telle sorte que l' eau doit, non pas se jeter contre elle, mais glisser 4i- sément suivant cette surface et suivre une direction ra- diale.
Tout le dessus de la surface c peut conséquemmnt être de position plus rapprochée de l'axe.Les sections transversales successives des surfaces a et c de l'hélice rencontrent la ligne dintersection x'-y' à des points d'intersection g qui ,tous ensemble,formet cette ligne d'intersection X'Y- Chacune des sections de la, surface c,par un plan dirigé perpendiculairement à l'arbre de couche de l'hélice,doit donc venir recouvrir les autres sections en projection axiale; bref, leur réunion doit constituer une ligne inique à courbure excentrée.
La partie d occupant la position extrême du bas de l'aube est reliée au moyeu f peut également se construire avec une forte déclivité en direction arrière,afin que cette surface coopère, elle aussi, à l'effet de propul- sion. Entre la surface c et le moyeu f,on peut disposer une deuxième surface,telle que e,correspondant à cette .surface c La ligne d'intersection t,z, existant entre ces
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deux surfaces d et e doit être, au côté d'arrivée,plus rapprochée de l'axe de l'arbre w qu'au c8té de sortie, tandis que les angles en proéminence formés par les sec- tions axiales de la dite surface se trouveront au côté de l'aube où s'accomplit le refoulement:
c'est grâce à quoi l'on arrive à faire agir cette partie e également pour pousser, en direction axiale vers la périphérie, l'eau qui, dans ces conditions, subit,le long de la par- tie d de l'aube, un effet de refoulement en arrière.
REVENDICATIONS :
1 Hélice pour navires et bateaux ainsi que pour appareils de navigation aérienne et pour torpilles,ca- ractérisée en ce que les sections de la partie d'aube a par un plan dirigé perpendiculairement à la ligne cardioide ou axe de l'arbre de. l'hélice forment, au coté de la poussée (ou côté de refoulement) de l'aube a,des lignes à courbures en excentration qui, à mesure qu'el- les approchent du haut de l'aube,deviennent de plus en plus concentriques.