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Perfectionnements aux gouvernails de navires.
Cette invention est relative aux gouvernails comprenant une partie antérieure fixe et une partie postérieure mobile.
'Le profilage, ou carénage, a longtemps été appliqué aux gouvernails des navires en vue d'éviter la formation de remous à l'arrière et l'accroissement de la résistance qui en résulte ; etl'application de ce principe aux gouver- nails en deux pièces a donné une forme résultante qui est telle que les deux pièces, considérées en combinaison, peuvent être circonscrites par une seule forme profilée complète.
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Ordinairement, quoique non invariablement, cette forme profilée est symétrique par rapport à la ligne axiale du navire.
Lorsqu'on manoeuvre le gouvernail à partir de sa position axiale et que la pièce mobile postérieure se place dans une position inclinée, le contour des deux pièces, considérées conjointement, ressemble au profil d'une aile d'avion en section transversale.
Lorsqu'on manoeuvre ainsi le gouvernail, des forces analogues à celles qui exercent la "poussée" sur une aile d'avion agissent dans une direction transversale au gouvernail pour communiquer au navire le mouvement de rotation voulue.
Dans le cas d'une section d'aile d'avion, on constate toutefois que, sous l'angle d'incidence dit "de calage", l'écoulement de l'air sous forme des lignes de courant au contact de la face supérieure de l'aile est interrompu, d'où résulte une perte de "poussée". Le même phénomène s'observe dans le cas des gouvernails profilés en deux pièces susmentionnés, l'écoulement de l'air suivant les lignes de courant étant habituellement interrompu sous un angle de gouvernail de 33 à 35 , angle au delà duquel la forme profilée ne procure guère ou aucun avantage, et la résistance du mouvement du navire à l'avancement augmente rapidement en raison du fait que l'angle du gouvernail est excessif.
Les recherches effectuées en aéronautique ont permis de découvrir un moyen d'augmenter la "poussée" maximum exercée sur l'aile de l'avion par l'application d'une "fente" ou "intervalle" au bord avant de l'aile, fente par laquelle un courant d'air passe de la face de dessous à la face de dessus convexe de l'aile. Ce courant d'air régénère le mouvement de l'air suivant les lignes de courant au contact de la face supérieure, lequel mouvement risquerait autrement d' être
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interrompu avant que le bord de fuite de l'aile ait été atteint. En régénérant ainsi le mouvement suivant les lignes de courant et en lui permettant de continuer sans interruption jusqu'au bord de fuite de l'aile, on obtient un accroissement très sensible de la poussée, en même temps qu'un accroissement de l'angle d'incidence.
On a cherché à appliquer cette découverte aux gouvernails des navires par le moyen consistant à donner aux intervalles ménagés entre la pièce fixe et la pièce mobile, la forme de fentes profilées de différentes directions au-dessus et au-dessous de la ligne axiale de l'hélice, les deux pièces, considérées conjointement, étant circonscrites par une seule forme profilée complète.
La présente invention a pour objet d'améliorer le mode d'action des gouvernails en deux pièces en faisant en sorte que le mouvement de la pièce postérieure ait lieu par rapport à une pièce antérieure fixe qui va en s'amincissant symétriquement vers l'arrière, ce qui constitue un intervalle qui continue à s'élargir réellement ou effectivement de la même façon, à la fois au-dessus et au-dessous de l'axe de l'hélice, lorsque le gouvernail se meut soit vers bâbord, soit vers tribord, à partir de la position médiane, et permet à l'eau de s'échapper en un courant rapide du côté pression du gouvernail au côté aspiration. De préférence, la disposition est telle que, dans la position médiane, il n'y ait guère ou pas d'intervalle entre les pièces, ceci étant la forme préférée.
En disant que l'intervalle continue effectivement à s'élargir, on veut dire que le plan de l'intervalle est graduellement déplacé jusqu'à une position se rapprochant davantage de la perpendiculaire au courant d'eau à mesure qu'on¯s'éloigne de la position médiane.
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Sur le dessin annexé, la figure 1 représente typiquement par un simple contour le mode de réalisation préféré d'un gouvernail destiné à un navire à une seule hélice, les figures 2 et 3 étant des vues de côté de deux gouvernails de ce genre et les figures 4 et 5 des coupes par les lignes 4-4 et 5-5 de la figure 2. Les figures 6, 7 et 8 représentent des variantes de la figure 1. Les figures 9 et 10 représentent des modes de réslisation d'un gouvernail destiné à un navire à hélices jumelées. Les figures 11, 12, 13 et 14 sont des vues d'autres variantes.
On se réfèrera d'abord à la figure 1. Au lieu d'utiliser une pièce antérieure fixe et une pièce postérieure mobile, conjointement circonscrites par une seule forme profilée, on donne à chacune des dites pièces, savoir à la pièce fixe antérieure 1 et à la pièce mobile postérieure 2, une forme profilée complète.
Dans la position axiale, ces deux pièces ou corps 1, 2 sont aussi rapprochés que cela est possible tout en ménageant un jeu suffisant pour assurer en tous temps un bon fonctionnement. Le bord avant de la pièce mobile 2 est placé à une distance convenable en arrière de l'axe 3 des pivots, la queue de la pièce fixe 1, dans cet exemple, faisant saillies au delà de l'axe des pivots.
On voit par conséquent que, alors qu'il n'existe pas d'intervalle dans la position axiale, la pièce mobile, lorsqu'on fait pivoter le gouvernail vers un des côtés, constitue, en tournant vers ce coté, un intervalle entre son bord avant et le bord arrière de la pièce fixe.
Cet intervalle augmente à mesure que l'angle du gouvernail augmente et permet à un courant d'eau de passer librement à travers le gouvernail, du coté pression au côté
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convexe du dit gouvernail, empêche l'interruption du mouvement de l'eau suivant les lignes de courant et lui permet de continuer jusqu'au bord arrière du gouvernail ou jusqu'en un point voisin de ce bord..Les conditions étant les mêmes audessus et au-dessous de l'axe de l'hélice, que le gouvernail ait pivoté vers bâbord ou qu'il ait pivoté vers tribord.
On peut modifier la largeur de l'intervalle à volonté pour satisfaire au cas particulier envisagé en disposant le bord avant de la pièce mobile postérieure 2 à une distance plus ou moins grande de l'axe des pivots, suivant qu'il est désirable.
Il est préférable de ne prévoir que deux pivots 4 avec un seul intervalle continu entre eux, mais l'invention n'est pas limitée à des gouvernails qui ne comportent que deux pivots; on peut munir le gouvernail d'un nombre quelconque de pivots avec un nombre correspondant d'intervalles entre les bras. Sur la figure 2, on a représenté quatre pivots. Cette figure montre aussi une pièce fixe qui possède une section.constante de son extrémité supérieure à son extrémité inférieure, mais on peut évidemment modifier cette section de façon qu'elle présente un bord avant qui s'incline vers l'avant ou vers l'arrière, de l'axe de l'hélice vers les extrémités supérieure et inférieure de l'ouverture à hélice, respectivement, cette dernière disposition étant représentée à titre d'exemple sur la figure 3.
De même, on peut incliner vers l'extérieur le bord avant de la pièce antérieure fixe 1, vers bâbord à la partie supérieure, et vers tribord à la partie inférieure, dans le cas d'une hélice de pas à droite, et réciproquement dans le cas d'une hélice de pas à gauche, une modification de ce genre étant indiquée à titre d'exemple sur la figure 6.
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Si on le désire, on peut ajuster un prolongement conique profilé 5 partant du moyeu de l'hélice et se prolongeant sur la pièce antérieure fixe 1 du gouvernail, comme indiqué dans les figures 2 et 5, ainsi que, le cas échéant, sur la pièce mobile 2. Les figures 7 et 8 représentent d'autres formes de pièces mobiles 2a et 2b susceptibles d'être adoptées.
Pour faciliter la conversion des gouvernails plats existants, on peut donner à la pièce mobile postérieure une forme semi-circulaire à l'extrémité avant et la munir de côtés inclinés, ainsi qu'on le conçoit aisément sans dessin.
Bien que les modes de réalisation décrits soient considérés comme étant les plus satisfaisants dans la pratique, on obtiendra un meilleur mode d'action en appliquant l'invention à d'autres formes de gouvernails. Par exemple, on peut utiliser une pièce postérieure mobile 2c qui est pourvue d'une queue en forme de plaque ordinaire, comme cela est indiqué sur la figure 11. On peut encore monter de façon pivotante, à l'arrière de la pièce fixe 1, une pièce mobile 2 analogue à celle de la figure 1, en ménageant un intervalle initial entre les deux pièces, comme représenté sur la figure 12. Bien que, dans ce cas, l'intervalle ne continue pas réellement à augmenter de dimension au cours du pivotement du gouvernail, il constitue en réalité un espace croissant pour le passage du courant d'un côté du gouvernail à l'autre.
Sur la figure 13, la pièce mobile postérieure est une plaque 2d pivotant d'une manière équivalente sur la pièce 2 de la figure 1.
Sur la figure 14, une pièce mobile postérieure 2e pivote d'une manière équivalente à la pièce 2 de la figure 1.
Ainsi qu'on l'a dit précédemment, les figures 9 et
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10 montrent comment on peut appliquer l'invention à un navire à hélices jumelées, 3a étant l'étrave, qui va en se rétré- cissant vers l'arrière.
Dans tous les cas, la variation d'intervalle est la même, en tous les points compris entre les extrémités su- périeures et inférieures, que le gouvernail soit déplacé vers bâbord ou qu'il soit déplacé vers tribord.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Gouvernail en deux pièces disposé de façon que le mouvement de la pièce postérieure par rapport à la pièce anté- rieure fixe ait pour effet de constituer un intervalle qui continue à s'élargir réellement ou effectivement au fur et à mesure que le gouvernail s'écarte de la position médiane et qui permet à l'eau de s'échapper en un courant rapide du coté pression au côté aspiration du gouvernail.