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La présente invention concerne des chalands totalement enfermés en matériel flexible pour le transport de cargaisons fluides ou granuleux ou similai- rement solides et par remorquage.
Il a été constaté qu'il y a une vitesse de remorquage critique- au- delà de laquelle le chaland commence à exécuter des fléchissements ou des embar- dements ou d'osciller flexueusement.
Il a été trouvé que la force à la poupe du chaland qui tend à pro- 'duire cette 'instabilité peut être représentée par l'expression : f # U2Sa dans laquelle S est l'aire maximum de section transversale du chaland tubulaire, U est la vitesse de remorquage, # est la densité du fluide dans lequel le chaland est remorqué et a est le faible angle d'attaque de la poupe du vaisseau par rapport à la direction de remorquage, f étant un facteur dépendant de la présence d'un aileron et variant d'une valeur moindre que l'unité à travers zéro vers une valeur négative selon que l'aire de l'aileron est augmentée, Cependant qu'une valeur d'aire d'aileron qui donnerait f = 0 serait préférable,
des va- leurs légèrement négatives de f ont fait observer qu'elles donnent la stabilité sur une large étendue de vitesse.
Selon l'invention, dans cette intention, il a été attaché au chaland flexible à la poupe ou à proximité de celle-ci, un aileron formé de matériel flexible, tel du tissu et qui est lesté pour le maintenir pendant un chaland.
L'aileron peut être équipé à son bord menant d'un raidisseur et celui-ci est de préférence en un matériel plus lourd que l'eau, de sorte que le raidisseur agit également comme le poids de lest. Si l'on désire cependant, à la place de ou en supplément,au raidisseur alourdi, un poids peut être attaché à l'extrémité infé- rieure de l'aileron.
Il a été également constaté que le dérivé de la force normale CN agissant sur le restant du vaisseau, représentant le taux de variation de force normale avec l'angle d'attaque, a également un effet de stabilité. Quoique avec de faibles, aires d'aileron telles qui donneraient une valeur légèrement positive 'à f, une augmentation dans le dérivé de force normale tend à rendre le corps in- stable, on a constaté ce résultat inattendu que si f est légèrement négatif, une augmentation du dérivé de force normale tend à améliorer la stabilité du vais- seau, c'est-à-dire qu'elle augmente la vitesse à laquelle la stabilité est ache- vée. Si le dérivé normal est suffisamment élevé et que l'aire d'aileron est de grandeur suffisante, la stabilité peut être achevée à toutes les vitesses.
Il a été trouvé qu'un aileron ayant trois à cinq fois l'aire maximum de la section transversale du chaland donne la stabilité adéquate pendant le re- morquage. De préférence, les points d'attache principaux de l'aileron au chaland sont approximativement au même rayon à partir de l'axe du chaland.
L'aileron peut consister en une pièce de bois triangulaire plate les- té au sommet et attaché en des points variés au tissu du chaland, ou l'aileron peut être fait de tissu imperméabilisé ou non et ses bords peuvent être lestés.
Donc, l'aileron peut être de forme triangulaire ou de toute autre forme convena- ble pour pendre en-dessous de la poupe du chaland.L'aileron peut être attaché au chaland soit par une courroie ou des courroies'entourant la circonférence du cha- land ou à l'aide de placards appropriés tissés ou collés au tissu du chaland, ou l'on peut utiliser une combinaison des deux méthodes avec des cordages connec- tant les placards à la courroie ou aux courroies. La courroie peut avoir un oeil- let pour la connexion pivotante d'une barre lourde insérée dans l'ourlet de l'ai- leron en tissu le long de son bord menant. L'extrémité inférieure de la barre peut porter un poids ou panneau pour maintenir l'aileron étendu pendant le remorL quage.
Le bord traînant de l'aileron peut être raidi au moyen d'un cordage ou au- 'tre moyen que l'on insère dans l'ourlet. Le bord de l'aileron à proximité de la
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surface du chaland est attaché au chaland en différents points au moyen de corda- ges attachés aux placards tissés ou collés au chaland.
Comme il a été mentionné ci-devant, la valeur de f est un facteur important dans le contrôle de la stabilité. Si la poupe du chaland est faite de telle façon que la force due à la réduction de l'aire n'agit pas effectivement sur le chaland, par exemple si la poupe se termine de manière abrupte sans par- tie effilée, on peut obtenir une valeur de f approchant de zéro et dans ce cas 'un aileron d'aire réduite sera suffisant pour obtenir la stabilité désirée. Ce- pendant, l'aire de section transversale peut augmenter légèrement vers la poupe laquelle peut être tranchée vivement comme il vient d'être décrit ou bien elle peut être hémisphérique. Les deux provoquent une valeur de f légèrement négative.
Donc la poupe peut être hémisphérique ou elle peut être un ellipsoïde plat ou un tube toroidal gonflable peut être enroulé autour de la poupe pour s'y appliquer de près. L'emploi de pareil tube séparé gonflable permettra au corps principal du chaland d'être tissé en une forme tubulaire.
Si l'on désire, et spécialement pour de grands chalands, on peut pré- voir des moyens pour augmenter le dérivé de force normale CN Ceci peut être ob- tenu en suspendant en-dessous du chaland à des intervalles différents de petits ailerons au milieu du chaland et disposés uniformément le long de la longueur du chaland ou placés de telle façon qu'ils produisent un dérivé de force normale uni- forme.
On peut également placer à la poupe du chaland de façon semblable des ailerons similaires à ceux employés conventionnellement sur des vaisseaux aériens.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le chaland est divi- sé en section, chacune ayant un aileron stabilisateur à son extrémité arrière.
Il sera maintenant décrit à titre d'exemple des formes de réalisa- tion de l'invention avec référence aux dessins schématiques annexés.
La figure 1 est une élévation latérale de la poupe d'un chaland se- lon l'invention.
La figure 2 est une vue similaire d'une variante de poupe,
La figure 3 est une vue similaire d'une autre variante de poupe,
La figure 4 est une élévation latérale d'une partie de milieu de vaisseau d'un chaland flexible selon l'invention.
La figure 5 est une vue déployée d'une autre variante de la forme de poupe .et de l'aileron arrière,
La figure 6 est une élévation latérale d'une forme variée d'aileron de queue,
La figure 7 est une vue similaire d'un aileron pour milieu de vais- seau comme montré dans la figure 49
La figure 8 est une élévation latérale d'un chaland flexible selon l'invention pourvu d'un aileron de queue et d'ailerons au milieu du vaisseau,
La figure 9 est une vue similaire d'une variante de chaland selon l'invention.
Les figures 10 et 11 sont des vues partielles tel qu'il sera expli- qué ci-après.
Référant d'abord à la figure 1 des dessins, un chaland flexible 1 est équipé à l'arrière d'un aileron stabilisateur 2 en tissu non perméable tel qu'il s'en trou- ve sur le marché sous la marque de fabrique "TERYLENE", et muni d'une barre lour- de 3 insérée dans l'ourlet du tissu au bord menant de l'aileron. Un poids ou pan- neau 4 est attaché à l'extrémité inférieure de l'aileron et l'aileron est atta-
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ohé au chaland au moyen d'une ceinture en tissu 5 fixée aux placards 6à l'aide de cordes 7,le raidisseur 3 de l'aileron étant pivotalement attaché en 9 à une patte à oeillet 10 sur la ceinture 5.
En plus l'aileron est attaché au chaland ' par des attaches de corde locales 11 et un cordage 12 est inséré dans l'ourlet de tissu au bord traînant de l'aileron et attaohé à une patte à oeillet 13. Le but de la ceinture 5 est de distribuer l'effort, de sorte que la charge complète ne soit portée sur une patte ou un oeillet. La ceinture est empêchée de glisser vers l'arrière par les cordes 7 autour de sa circonférence et peut être renforcée près du point d'attache de l'aileron. Elle peut facilement être remplacée après usure.
La figure illustre une variante de construction dans laquelle la poupe du chaland est hémisphérique et pourvue d'un aileron 2 de moindre surface que celui montré dans la figure 1 où la poupe du chaland est effilée. La poupe peut être alternativement de forme ellipsoïdale plate ou un tore gonflable 15 (fig. 3) s'enroule autour de la poupe.
La figure 4 montre au milieu du vaisseau des ailerons 20, 21, 22 pen- dant en-dessous du chaland à des intervalles variés en vue d'augmenter le dérivé de force normale C . L'aileron 20 est muni au bord menant d'un raidisseur 23 comme décrit ci-devant et d'un poids ou panneau 4. Les ailerons 20 et 21 sont atta- chés à des pattes, alors que l'aileron 22 est montré attaché à des ceintures 5 similaires à celle illustrée dans la figure 1. Dans une disposition variée les ailerons peuvent être raidies par des lattes introduites dans des poches du tis- su ou elles peuvent faire partie intégrale avec le tissu de chaland et soumis à pression par le contenu du chaland.
Les ailerons sont de préférence de proportion d'aspect élevé et disposés de telle façon que l'orientation du chaland autour de son axe est sans importance dans la mesure concernant la force de l'aileron. Il a été constaté qu'un aileron stabilisateur à la poupe d'entre trois à cinq fois l'aire maximum de section transversale du chaland donne une stabilité satisfai- sante pendant le remorquage. La figure 5 montre pareille disposition, l'aileron étant construit et attaché similairement à l'aileron illustré dans la figure 1, excepté qu'un raidisseur 30 en bois ou autre matière convenable est disposé pour s'étendre parallèlement à l'axe du chaland et il est employé deux ceintures 5.
Il peut être prévus des ceintures supplémentaires pour suspendre l'aileron si né- cessaire.
Une forme variée d'aileron de queue est illustrée dans la figure 6 et dans la figure 7 il est montré une forme modifiée d'aileron pour milieu de vaisseau. La figure 8 montre schématiquement un chaland équipé de deux ailerons de milieu de vaisseau 20, similaires à celui illustré dans la figure 7 et d'un aileron de queue similaire à celui montré dans la figure 6.
Les points d'attache principaux de l'aileron 2 sont de préférence au même rayon approximativement à partir de l'axe du chaland. Ceci peut se faire en pratique en déplaçant l'aileron vers l'avant et en attachant son extrémité arriè- re à la dernière ceinture 5. Alternativement, une barre rigide peut saillir vers le bas de la queue du chaland et l'aileron peut être attaché à la barre.
La figure 9 montre un chaland qui est divisé en sections A, B, C par des étranglements en 30. Chaque section comporte un aileron de queue 2. Un étran- glement en 30 réduit le diamètre du chaland à valeur réduite telle que de l'huile ou une cargaison liquide peut passer d'une section du chaland vers une autre par le trou réduit laissé à l'intérieur de la sextion transversale d'aire réduite.
Alternativement, la forme préférée peut être obtenue en travaillant le tissu en portions d'aire réduite. Les formes peuvent être obtenues en assem- blant des pièces de tissu par couture ou en collant ensemble des portions caout- choutées de tissu.
Une autre méthode pour obtenir des parties d'aire réduite est illus- trée dans la figure 10 dans laquelle des portions internes adjacentes du tube sont collées ensemble en trois ou plusieurs points autour de la circonférence comme indiqué en 31 dans la figure 10 qui est une section transversale à travers
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une des sections réduites. Alternativement, ces portions peuvent être assemblées par couture ou rivetage ou autrement. Les portions peuvent également être décou- pées ou façonnées en des formes convenant pour des ailerons. La figure 11 montre un chaland se terminant en de pareilles portions réduites de sorte que les par- ties 31 constituent des ailerons.
La longueur des portions séparées du chaland est déterminée par les caractéristiques matérielles et les forces hydrodynamiques agissant sur le cha- land dans son passage à travers l'eau. La moindre longueur ne doit pas être infé- rieure que la longueur L donnée par la formule # U2S = (BI #)2. Ici, # est la densité de l'eau, U la vitesse du chaland, S l'aire de section transversale sous eau, E le module de Young du matériel de l'enveloppe, et I est le moment d'inertie de la section tubulaire du chaland. Cette formule est un guide pour l'or- dre d'ampleur de la longueur requise pour chaque section pour prévenir l'insta- bilité, mais elle n'est qu'approximative étant donné que les caractéristiques hydrodynamiques du chaland varient quelque peu avec la grandeur et la forme exac- te.
Un avantage de la formation du chaland avec l'usage d'entraves ou étranglements réside en ce qu'il est possible de fabriquer une forme tubulaire simple et que cela permet'aussi, en enlevant les entraves ou étranglements, d'en- rouler sur soi la forme tubulaire de façon satisfaisante et facile. La position des entraves ou étranglements peut également être déterminée pour s'adapter aux vitesses de remorquage et aux conditions que l'on présume rencontrer pendant le voyage.
Les points d'attache essentiels de l'aileron au chaland sont de pré- férence au même rayon de l'axe avant et arrière du chaland et ceci peut aisément être réalisé en attachant l'aileron au chaland à l'aide de deux ceintures 5 dé- crites ci-devant. Une autre forme de terminer la poupe de façon abrupte et que l'on a trouvé améliorer la stabilité consiste à simplement à assembler aux bords le tube cylindrique aplati.
REVENDICATIONS.
1. - Chaland flexible auquel il est flexiblement attaché, à la poupe ou à sa proximité, un aileron fait de matériel flexible, tel du tissu, et'lesté pour maintenir l'aileron dépendant du chaland.