Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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La présente lnvention concerne un bateau de
type catamaran, et plus particulièrement la forme de ses
coques.
Dans leur mode de réalisation usuel actuel,
les catamarans comportent deux coques identiques, e-t cha-
que coque est généralement symétrique par rapport à un
plan vertical passant par l'étrave et parallèle au plan
moyen de l'ensemble du bateau. De façon usuelle égale-
ment, et bien entendu en dehors des zones immédiatement
voisines de l'étrave ou de l'arrière de la coque, les
murailles intérieure et extérieure de chaque coque sont
sensiblement verticales et parallèles. Il en résulte
pour chaque coque une répartition symétrique de la va-
gue soulevée à l'avant. La zone d'amplitude maximale
du train de vagues transversal qui en résulte, aussi bien
à l'extérieur qu'entre les deux coques, est généralement
située au delà de l'arrière du bateau où l'énergie con-
tenue dans ces vagues se disperse.
On sait en outre qu'en prenant de la vitesse
un catamaran a généralement tendance à s'enfoncer par
l'arrière, augmentant ainsi la surface mouillée des co-
ques et la résistance à l'avancement.
La présente invention a pour objet d'amélio-
rer les performances de navigation d'un tel bateau, en
cherchant en particulier à récupérer en action positi-
ve une partie de l'énergie contenue dans le train de va-
gues formé.
La présente invention vise un bateau du type
catamaran, à deux coques symétriquement disposées par
rapport à un plan vertical moyen, et réunies par un pont
de liaison au-dessus de la ligne de flottaison, chaque
coque présentant une dissymétrie par rapport au plan ver-
tical parallèle au plan moyen du bateau et passant par
l'étrave, caractérisé en ce que chaque coque présente
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- la -
un demi-maître couple plus important et plus avancé au
côté intérieur qu'au côté extérieur, et en ce que vers
l'arrière, à partir du maître couple, la muraille inté-
rieure de chaque coque est en forme de surface sensible-
ment hélicoîdale à génératrices horizontales, avec unegénératrice supérieure sensiblement parallèle au plan
moyen du bateau, et une génératrice inférieure rentrant
sous la coque.
Selon une forme particulière de réalisation
de l'invention, par rapport au tableau arrière de cha-
que coque, les épaules des maîtres couples intérieure
et extérieure sont situées respectivement à environ 70%
et 60~ de la longueur à la flottaison; pour chaque co-
que, et par rapport au plan vertical passant par son é-
trave et parallèle au plan vertical mo ~ ~ 7
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- largeurs à la flottaison des demi ma~tres couples interne et externe sont
respectivement d'environ 55 ~ et 45 ~iO de la largeur maximale à la flottai-
; son.
L'invention sera mieux comprise en se référant à un mode de réali-
; sation particulier donné à titre d'exemple et représenté par les dessinsannexés.
La figure l est une vue de face en silhouette d'un catamaran réa-
lisé selon l'invention.
La figure 2 est une vue partielle en silhouette arrière du même
10 bateaU.
La figure 3 est une coupe des deux coques par le plan normal de
flottaison.
La figure 4 montre la position courante des vagues transversales
entre deux coques pour une vitesse normale.
Les figures S et 6 montrent le tracé approximatif des lignes de
couple d'une coque, respectivement pour la partie avant et la partie
arrière.
On verra tout d'abord sur les figures l et 2 que le catamaran est
globalement constitué de facon usuelle par deux coques 1 réunies par un
20 pont de liaison 2 qui supporte les superstructures. La totalité du pont de
liaison est, en marche normale, entièrement au-dessus du niveau le plus
haut du train de vagues formé par les étraves des coques. Les coques l sont
disposées symétriquement par rapport au plan vertical médian 3, ec pour dé~
finir la forme particulière d'une coque on se réfèrera au plan vertical 4
25 passant par son étrave 5 et parallèle au plan médian 3.
On se réfèrera maintenant à la figure 3 qui met en évidence une
première caractéristique de la forme de chaque coque, dans le plan normal
de la flottaison. Cette forme est dissymétrique par rapport au plan 4 en ce
que "l'épaule" c'est à dire le point où la muraille de la coque est la plus
30 éloignée du plan 4, est plus avancée en 7 ?our la muraille interne 8 qu'en
9 pour la muraille externe 10. En outre le demi maître couple correspon-
dant, c'est à dire cette distance maximale de l'épaule au plan 4, est plus
important pour l'épaule interne 7 que pour l'épaule externe 9. ~insi par
exemple les épaules 7 et 9 sont respectivement dis~antes du tableau arri~re
35 de la coque d'environ 70 et 60 % de la longueur totale de la coque à la
flottaison. Les largeurs à la ~lottaison des demi maitres couples interne
et externe sont respectivement d'environ 55 ~ et 45 % de la largeur maxi-
male de la coque à la flottaison.
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On se réfèrera maintenant aux figures 5 et 6 qui représentent les
différents couples dont la position longitudinale est repèrée sur la figure
3. Pour chaque figure la partie droite correspond au bord interne, entre
coques, et la partie gauche à l'extérieur. La figure S représente les cou-
ples 18, 17, 16, 14 et 12 de la partie avant de la coque. On y retrouve la
dissymétrie de l'étrave et du maitre couple qui est à peu près repr~sent~e
par le couple 12.
; L'autre caractéristique de la forme nouvelle de chaque coque est
plus visible sur la figure 6 qui représente les couples 10, 8, 6, 4 et 0 de
la partie arrière. On y voit qu'à partir du couple 10, c'est à dire sur
toute la partie arrière, la muraille intérieure de la coque prend la forme
d'une surface de forme sensiblement hélicoïdale qui aurait comme génératri-
ce une droite sensiblement rectiligne horizontale s'appuyant en tournant
sur le bord sensiblement vertical du couple 10. En position supérieure la
génératrice est alors sensiblement parallèle au plan 4, et en descendant sa
oartie arrière se rapproche de plus en plus du plan 4.
On observera enfin que le pont de liaison 2 est muni d'une troi-
si~me étrave axiale 15, située nettement au-dessus de la ligne de flottai-
son. Le rôle de cette troisième étrave sera précisé plus loin.
La position et l'importance relatives des maitres couples inté-
rieur et extérieur conduit à réduire la vague d'étrave extérieure car
l'étrave est affinée du côté extérieur. Par contre la vague d'étrave inté-
rieure est amplifiée et contrôlée par la forme en venturi du canal entre
les deux coques, de telle sorte que le train de vagues transversal est avan-
cé et ramené entre les coques, avec une amplitude au moins double de celle
des vagues transversales extérieures. On notera cependant que la réparti-
tion dissym~trique de la vague d'étrave est réalisée sans modifier la
finesse globale de cette étrave c'est ~ dire, par rapport aux dispositions
symétriques usuelles, sans accro~tre l'énergie perdue dans ce~te vague lors
de l'avancement du bateau. Si l'on se réfère à la figure 4 on verra la
forme générale du train de vagues formé dans le canal entre les deux
coques. Bien entendu la position longitudinale de ce train de vagues dépend
de la vitesse du bateau, mais on a représenté ici la forme obtenue pour une
marche normale, et on ?eut ~lors obtenir une onde stationnaire par rapport
à la coque. On notera la présence, au niveau de la partie arrière du ba-
teau, de deux zones où la vague est à un niveau sup~rieur à celui du plan
d'eau, très incomplètement compensé par un creux. Bien entendu dans les
vagues la pression de l'eau est plus forte et cette pression s'exerce sur
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la surface hélicoidale de la coque pour engendrer sur celle-ci des pres-
sions normales à sa surface. Du fait de la forme hélicoidale la résultante
de ces poussées peut être décomposée en une composante transversale équili-
brée par une meme force de sens opposé sur l'autre coque, et en une compo-
5 sante verticale et une composante axiale. La composante verticale, dirigéevers le haut, tend alors à allèger le bateau par l'arrière ; la composante
axiale, dirigée vers l'avant, participe à la propul3ion. On voit qu'on récu-
père ainsi une partie de l'énergie qui avait été perdue dans La vague
d'étrave principale.
On notera encore que la forme hélicoidale de la partie arriere de
la coque permet aussi de limiter l'enfoncement de l'arrière lorsque le ba-
~eau prend de la vitesse. La croissance du volume de carêne immergé est en
effet amplifiée par cette forme, ce qui entraine une limitation rapide mais
progrzssive de l'enfoncement.
On a vu que la troisième étrave 15 est déterminée pour normale-
ment ne pas toucher le plan d'eau ni même la vague d'étrave formée par les
deux coques. Par contre en cas de forte tendance au tangage elle vient ap-
porter un soutien supplémentaire à l'avant et diminue donc ce tangage.
Bien entendu l'inveneion n'est pas strictement limitée au mode de
20 réalisation qui a été décrit à titre d'exemple, mais elle couvre également
les réalisations qui n'en diffèreraient que par des détails, par des varian-
tes d'exécution ou par l'utilisation de moyens équivalents.
