EP0052837B1 - Multicoque auto-redressable - Google Patents

Multicoque auto-redressable Download PDF

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EP0052837B1
EP0052837B1 EP81109651A EP81109651A EP0052837B1 EP 0052837 B1 EP0052837 B1 EP 0052837B1 EP 81109651 A EP81109651 A EP 81109651A EP 81109651 A EP81109651 A EP 81109651A EP 0052837 B1 EP0052837 B1 EP 0052837B1
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EP
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rotation
hull
boat according
axis
multihull boat
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EP0052837A2 (fr
EP0052837A3 (en
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Roger De Weck
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C7/00—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects
    • B63C7/003—Righting capsized vessels, e.g. sailing vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/10—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls
    • B63B1/14—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected resiliently or having means for actively varying hull shape or configuration

Definitions

  • Swiss patent CH-A-581 557 proposes a trimaran of this kind, designed to be straightened by tilting its lateral floats upwards, that is to say towards the mast, around longitudinal axes.
  • this tilting brings the floats under the main hull so as to create a moment tending to straighten the boat as soon as it is slightly tilted for example by the effect of the waves.
  • a notable disadvantage of this solution is that the folding of the floats towards the mast is hampered by the rigging, since the shrouds make it difficult if not impossible to fold the floats vertically and even beyond, as is necessary to create an unstable balance when the boat is overturned. Furthermore, the stable position obtained by folding the floats upwards is a lying position of the boat, which is hardly desirable.
  • the main object of the present invention is to allow an overturned multihull to recover by its own means while avoiding these drawbacks. It can also help prevent capsizing and incidentally save space at anchor.
  • Figure 1 shows a schematic cross-section of an embodiment of the invention, applied to a trimaran whose plane of lateral symmetry is indicated by 8.
  • the main hull 1 thereof carries a stump on each edge 2 terminated by an articulation 3 to which is fixed a lateral beam 4 which carries a lateral float 5.
  • the articulation 3 is arranged so that the beam can rotate- relative to the shell 1 - around a substantially axis parallel to the longitudinal axis of the trimaran, that is to say perpendicular to the plane of the drawing. This rotation takes place downwards, that is to say in the direction of the arrow, from the normal navigation position sketched in FIG. 1.
  • a hydraulic or mechanical jack 6 articulated on the stump on the one hand and on the beam of the other allows to exert the force necessary for rotation.
  • Means (not shown) are provided for filling the float 5 with water and for emptying it, if necessary by overcoming a certain hydrostatic pressure, when the float is submerged.
  • some openings 7a, b, c have been sketched to indicate the presence of the valves and air purges necessary for these operations; and it goes without saying that the controls of these openings must be either automatic or gel-controlled from the main hull 1 for example.
  • the compressed gas pumps and / or tanks used to evacuate the water from the float are obviously designed to operate in the difficult conditions which accompany any capsizing.
  • the means, both for filling and for evacuation are not of the all-or-nothing type, but make it possible to dose and interrupt these two operations according to the conditions, in particular the state of the sea and the momentary position of the boat around its roll axis.
  • Figures 2 and 5 show boats capsized in a stable position, with the mast down.
  • one or two floats are first folded upwards by means of the jacks 6 and then filled with water, which leads to the situation in FIGS. 3 and 6, which is obviously not stable but causes a tilting leading at the positions of Figures 4 and 7, respectively.
  • Figures 3 and 6 can also be reached by first opening valves and purges of the float (s) in the inverted position of Figures 2 and 5, and then raising the beams upwards, after closing valves and purges.
  • the solution chosen may vary depending on the efficiency of the cylinders and any pumping means provided.
  • the float 10 in FIG. 3 can be submerged before being erected, which simplifies the pumping operations.
  • the inclination of the beams relative to the mast in Figure 3 is also not absolutely necessary, since in the wind and sea conditions envisaged an exactly vertical orientation of these beams would also achieve an unstable position, when the floats are filled with 'water.
  • Figures 4 and 7 illustrate the stable position reached after tilting due to ballasting of the upright float (s). After fully straightening out by orienting its beams parallel to the mast, the trimaran in Figure 4 can either remain in this stable position despite relatively low ballasting, until the sea becomes manageable again, or drain the floats while folding in normal position. For this, it suffices to empty the floats which will go up by themselves, making the use of cylinders unnecessary.
  • the position floats submerged vertically under the main hull can also be taken preventively if necessary. In addition it can be useful in congested ports, having sufficient depth.
  • the total recovery of the catamaran in Figure 7 is more delicate and may require some synchronization between the emptying of the submerged float and its return to normal position by rotation in the direction of the arrow.
  • This folding must be done relatively quickly, in order to use the very high resistance of the rigging in the water to obtain a positive torque sufficient to initiate the straightening before the mast points below the horizontal.
  • it may be favorable to start the evacuation of the submerged float at the start of the drawdown, or even before; automatic control of the operation could usefully be envisaged in certain cases.
  • the necessary operations can be carried out manually or with simple mechanics on small sports units, but also implemented in very different ways on larger units.
  • the necessary energy can be supplied either by a nitrogen or compressed air tank or by a hand pump, or an electric motor powered by a sealed battery. These means can be supplemented by a heat engine suspended from the gimbal and ensuring the usual on-board easements or by compressed gas cartridges.
  • the process control (opening of doors and purges, their closing, actuation of the cylinders, pumping after straightening, folding of the arms) must, if necessary, be able to be carried out by manual controls, in principle valves. It can be triggered automatically by a pendulum, by percussion of a mass, or by mercury contact bulb, to cite only a few examples.
  • the filling of the lateral floats can be limited by the existence of a longitudinal internal partition.
  • the weight of the lateral floats can, on the contrary, be increased by the existence of daggerboards, or foils.

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Description

  • Les avantages des multicoques pour la navigation à voile ne sont plus à démontrer. Toutefois leur développement est freiné par l'impossibilité pratique de redresser après un chavirage en navigation hauturière, impossibilité parfois admissible en régate, mais toujours inacceptable en croisière. Or la légèreté des constructions modernes, condition première pour exploiter les avantages d'un multicoque, augmente considérablement les risques soit de chavirer latéralement, soit de san- cir, par l'avant ou même par l'arrière.
  • D'où le désir de créer un multicoque, capable d'être redressé par ses propres moyens. Le brevet suisse CH-A-581 557 propose un trimaran de ce genre, prévu pour être redressé en basculant ses flotteurs latéraux vers le haut, c'est-à-dire vers le mât, autour d'axes longitudinaux. Lorsque l'embarcation est chavirée, ce basculement amène les flotteurs sous la coque principale de manière à créer un moment tendant à redresser l'embarcation dès qu'elle est un peu inclinée par exemple par l'effet des vagues. Un désavantage notable de cette solution est que le rabattement des flotteurs en direction du mât est gêné par le gréement, puisque les haubans rendent difficile sinon impossible de rabattre les flotteurs jusqu'à la verticale et même au-delà, comme cela est nécessaire pour créer un équilibre instable lorsque l'embarcation est retournée. Par ailleurs, la position stable obtenue par un rabattement des flotteurs vers le haut est une position couchée de l'embarcation, ce qui n'est guère désirable.
  • La présente invention a pour but majeur de permettre à un multicoque retourné de se redresser par ses propres moyens tout en évitant ces inconvénients. Elle peut par ailleurs permettre de prévenir un chavirage et accessoirement d'économiser de la place au mouillage.
  • A cet effet, l'invention est définie comme il est dit à la revendication 1.
  • Ceci permet de remplir un ou plusieurs flotteurs et de les rabattre en une position proche de celle de la quille d'un lesté, assurant ainsi le redressement de l'embarcation après un chavirage et son maintien en une position statiquement stable, flotteur lesté vers le bas et mât vers le haut, aussi longtemps qu'on désire.
  • L'invention vera maintenant illustrée par la description de formes d'exécution et le dessin, dans lequel
    • la fig. 1 représente une coupe latérale schématique de deux réalisations (selon qu'on ignore ou non la coque 1),
    • les fig. 2 à 4 illustrent la suite des opérations de redressage d'un trimaran, et
    • les fig. 5 à 7 les opérations correspondantes pour un catamaran.
  • La figure 1 montre une demi-coupe transversale schématique d'une forme de réalisation de l'invention, appliquée à un trimaran dont le plan de symétrie latérale est indiqué par 8. La coque principale 1 de celui-ci porte de chaque bord un moignon 2 terminé par une articulation 3 à laquelle est fixée une poutrelle latérale 4 qui porte un flotteur latéral 5. L'articulation 3 est agencée de manière à ce que la poutrelle puisse tourner- par rapport à la coque 1 - autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du trimaran, c'est-à-dire perpendiculaire au plan du dessin. Cette rotation a lieu vers le bas, c'est-à-dire dans le sens de la flèche, à partir de la position de navigation normale esquissée dans la figure 1. Un vérin hydraulique ou mécanique 6 articulé sur le moignon d'une part et sur la poutrelle de l'autre permet d'exercer la force nécessaire à la rotation. Des moyens (non représentés) sont prévus pour remplir le flotteur 5 d'eau et pour le vider, au besoin en surmontant une certaine pression hydrostatique, lorsque le flotteur est submergé. Dans la figure 1, quelques ouvertures 7a, b, c ont été esquissées pour indiquer la présence des vannes et purges d'air nécessaires à ces opérations; et il va de soi que les commandes de ces ouvertures doivent être soit automatiques soit gélécom- mandées à partir de la coque principale 1 par exemple. De même les pompes et/ou réservoirs de gaz comprimé servant à évacuer l'eau du flotteur sont évidemment prévus pour fonctionner dans les conditions difficiles qui accompagnent tout chavirage. De plus, il peut être utile que les moyens tant de remplissage que d'évacuation ne soient pas du type tout ou rien, mais permettent de doser et d'interrompre ces deux opérations en fonction des conditions, en particulier de l'état de la mer et de la position momentanée de l'embarcation autour de son axe de roulis.
  • Pour obtenir une forme d'exécution valable pour un catamaran, il suffit de supprimer la coque centrale 1 de la figure 1 et de placer l'axe de symétrie du restant de la figure en 9. Le moignon 2 se raccordera alors à un moignon symétrique pour former la plate-forme centrale du catamaran, sur laquelle est emplanté le mât. Les étais maintenant ce dernier seront toujours frappés sur des parties non articulées, c'est-à-dire en général sur les moignons, que ceux-ci forment la plate-forme centrale ou non. Dans tous les cas il est possible de ne prévoir l'articulation 3 que d'un bord, simplification essentiellement indiquée pour les catamarans et les praos, ainsi qu'il ressort des figures 5-7 décrites ci-dessous, où seule une articulation est utilisée pour le redressement. Le gréement pourra alors être étayé sur toute la partie rigide de l'embarcation, y compris la ou les poutrelles non articulées, et seul le flotteur solidaire d'une poutrelle articulée comportera des moyens pour le submerger et le vidanger.
  • L'opération de redressement sera maintenant décrite à l'aide des figures 2-4 pour un trimaran, et 5-7 pour un catamaran ou un prao. Les figures 2 et 5 montrent des embarcations chavirées en position stable, avec le mât vers le bas. Pour redresser, un ou deux flotteurs sont d'abord rabattus vers le haut au moyen des vérins 6 puis remplis d'eau, ce qui conduit à la situation des figures 3 et 6, qui n'est évidemment pas stable mais provoque un basculement conduisant aux positions des figures 4 et 7, respectivement.
  • Il est à remarquer que les positions des figures 3 et 6 peuvent également être atteintes en ouvrant d'abord vannes et purges du ou des flotteurs dans la position retournée des figures 2 et 5, et en dressant ensuite les poutrelles vers le haut, après fermeture des vannes et purges. La solution choisie pourra varier en fonction de l'efficacité des vérins et des éventuels moyens de pompage prévus.
  • En particulier le flotteur 10 de la figure 3 peut être submergé avant d'être dressé, ce qui simplifie les opérations de pompage. L'inclinaison des poutrelles par rapport au mât dans la figure 3 n'est également pas absolument nécessaire, puisque dans les conditions de vent et de mer envisagées une orientation exactement verticale de ces poutrelles réaliserait également une position instable, lorsque les flotteurs sont remplis d'eau. Les figures 4 et 7 illustrent la position stable atteinte après le basculement dû au lestage du ou des flotteurs dressés. Après s'être totalement redressé en orientant ses poutrelles parallèlement au mât, le trimaran de la figure 4 peut soit rester dans cette position stable malgré un lestage relativement faible, jusqu'à ce que la mer redevienne maniable, soit vidanger les flotteurs tout en les rabattant en position normale. Pour cela, il suffit d'ailleurs de vider les flotteurs qui remonteront d'eux-même, rendant inutile l'utilisation des vérins.
  • La position flotteurs submergés verticalement sous la coque principale peut d'ailleurs être prise préventivement s'il y a lieu. De plus elle peut être utile dans les ports encombrés, ayant une profondeur suffisante.
  • Le redressement total du catamaran de la figure 7 est plus délicat et peut exiger une certaine synchronisation entre la vidange du flotteur submergé et sa remise en position normale par rotation dans le sens de la flèche. Ce rabattement doit se faire relativement vite, afin d'utilisér la très grande résistance du gréement dans l'eau pour obtenir un couple positif suffisant à amorcer le redressement avant que le mât ne pointe sous l'horizontale. A cet effet, il peut être favorable de commencer l'évacuation du flotteur submergé au début du rabattement, ou même avant; une commande automatique de l'opération pourrait être utilement envisagée dans certains cas.
  • En général, les opérations nécessaires peuvent être réalisées manuellement ou avec une mécanique simple sur de petites unités de sport, mais également mises en oeuvre de façons très diverses sur de plus grosses unités. L'énergie nécessaire peut être fournie soit par un réservoir d'azote ou d'air comprimé soit encore par une pompe à main, ou un moteur électrique alimenté par une batterie étanche. Ces moyens peuvent être complétés par un moteur thermique suspendu à la cardan et assurant les servitudes habituelles du bord ou par des cartouches de gaz comprimé.
  • La commande de processus (ouverture des portes et purges, leur fermeture, action des vérins, pompage après redressement, repli des bras) doit au besoin pouvoir être effectuée par des commandes manuelles, en principe des vannes. Elle peut être déclenchée automatiquement par un pendule, par percussion d'une masse, ou encore par ampoule contact à mercure, pour ne citer que quelques exemples.
  • Toute la partie énergie et commande du processus est enfermée dans la carène centrale, dans un compartiment étanche renforcé, accessible de l'intérieur ainsi que par une trappe étanche ouvrant dans le fond de la carène, ouvrable de l'extérieur et déjà obligatoire pour les trimarans de haute mer.
  • Le remplissage des flotteurs latéraux peut être limité par l'existence d'une cloison interne longitudinale. Le poids des flotteurs latéraux peut être, au contraire, augmenté par l'existence de dérives, ou foils.

Claims (10)

1. Multicoque, comportant au moins une articulation reliant au moins un flotteur au reste de l'embarcation de manière à permettre la rotation dudit flotteur autour d'un axe orienté dans la direction longitudinale de l'embarcation, par des moyens pour remplir au moins partiellement le flotteur d'eau ainsi que pour ensuite évacuer celle-ci même lorsque le flotteur est submergé, et par des moyens pour créer un couple provoquant une rotation du flotteur autour de l'axe de manière à détruire la symétrie transversale de l'embarcation, caractérisé en ce que cette rotation couvre un angle dont la majeure partie est située sous un plan horizontal passant par l'axe lorsque l'embarcation flotte en sa position normale de navigation.
2. Multicoque selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de remplissage sont prévus pour pomper de l'eau dans le flotteur lorsque celui-ci surplombe le plan d'eau d'une hauteur égale à sa distance de l'axe.
3. Multicoque selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour créer un couple comportent au moins un vérin suffisamment puissant pour élever le flotteur partiellement rempli au-dessus du plan d'eau, par rotation autour de l'axe.
4. Multicoque selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle de rotation couvre au moins 70°.
5. Multicoque selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle de rotation couvre plus de 90°.
6. Multicoque selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il possède un plan de symétrie longitudinal, et deux axes placés de part et d'autre de ce plan.
7. Trimaran selon la revendication 6, caractérisé en ce que les rayons de rotation des flotteurs sont tels que ceux-ci sont situés entièrement au-dessous de la coque centrale lorsqu'ils sont rabattus vers le bas, l'embarcation se trouvant en sa position normale de navigation.
8. Trimaran selon une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les axes prennent appui sur des supports débordant la coque centrale.
9. Multicoque selon une des revendications précédentes, caractérisé par une commande électrique déclenchant automatiquement une séquence de remplissage, de rotation et de vidange d'un ou de plusieurs flotteurs lorsque l'embarcation se trouve en position retournée.
10. Multicoque selon une des revendications précédentes, caractérisé par une réserve de gaz comprimé destinée à livrer l'énergie nécessaire à la rotation et à l'évacuation.
EP81109651A 1980-11-24 1981-11-12 Multicoque auto-redressable Expired EP0052837B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

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CH867180A CH637889A5 (fr) 1980-11-24 1980-11-24 Multicoque auto-redressable.
CH8671/80 1980-11-24

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Publication Number Publication Date
EP0052837A2 EP0052837A2 (fr) 1982-06-02
EP0052837A3 EP0052837A3 (en) 1982-12-08
EP0052837B1 true EP0052837B1 (fr) 1985-09-04

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EP81109651A Expired EP0052837B1 (fr) 1980-11-24 1981-11-12 Multicoque auto-redressable

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US (1) US4441445A (fr)
EP (1) EP0052837B1 (fr)
CA (1) CA1187343A (fr)
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DE (2) DE3172157D1 (fr)

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