Bâtiment de navigation. Les bâtiments de navigation connus, ca nots, radeaux, paquebots, qu'ils soient à ra mes, à voiles ou à moteurs, sont des corps flottants qui ne peuvent se déplacer par rap port à l'eau qu'en communiquant en pure perte une certaine vitesse à une masse d'eau relativement considérable.
La présente invention a pour but de re médier en partie à cet inconvénient. Elle a pour objet un bâtiment de navigation, carac térisé en ce que sa charpente est portée au moins en partie par des organes flotteurs qui sont mobiles rotativement par rapport à elle, de manière que leur partie immergée puisse se mouvoir suivant la direction du mouvement du bâtiment et en sens inverse et dont la sur face extérieure présente des alvéoles à parois étanches ouvertes à l'extérieur,
pour que de l'air se comprime dans celles des alvéoles de la partie immergée qui ont un mouvement à composante verticale dirigée de haut -en bas et se détende en restituant du travail dans celles dont le mouvement a une composante dirigée :de bas en haut: Les organes flotteurs peuvent être libres de se mouvoir sous la seule action @de la résis tance que l'eau offre à l'avancement du bâti ment ou être reliés à des organes moteurs. Ils peuvent être constitués par des corps à forme générale de révolution mobiles autour de leurs axes, ceux-ci étant perpendiculaires à la direction du bâtiment.
La face des alvéoles est de préférence quadrangulaire et leurs bords perpendicu laires au mouvement peuvent être un peu en saillie sur ceux qui sont parallèles au mou vement,de manière que l'eau puisse pénétrer entre ces bords en saillie avant de comprimer l'air dans les alvéoles.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, diverses formes d'exécution du bâtiment objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont des vues d'ensemble de la première, en élévation et en plan; La fig. 3 est une élévation latérale d'une deuxième forme, et les fig. 4 et 5 des vues en élévation et en plan d'une troisième; La fig. 6 est une vue à plus grande échelle, en élévation de face, partiellement en coupe, d'un -détail commun à toutes les formes d'exécution; La fig. 7 est une coupe suivant VII-VII de la fig. 6;
La fig. 8 montre le détail des fig. 6 et 7 en position de fonctionnement; la fig. 10 mon tre une variante de ce détail par une vue de face; la fig. 9 est une vue en plan du bâti ment selon la fig. 3, schématique, les parties inférieures étant découvertes; Les fig. 11, 12 et 13 montrent des va riantes par des coupes de même espèce que la fig. 7; La fig. 14 est une vue simplifiée en plan d'une quatrième forme d'exécution; La fig. 15 est une vue partielle, à échelle agrandie et en perspective, du détail montré par la fig. 6; La fig. 16 est une vue de même espèce que la fig. 8 d'une variante du même détail. Dans les fig. 1 et 2, le bâtiment a les dimensions d'un canot muni de quatre paires de rames 4.
Il comprend une charpente ou châssis 2 que supportent entièrement au- dessus de l'eau deux flotteurs rotatifs 1 qui tourillonnent dans des fourches 2., qui ter minent le châssis à ses extrémités, lequel comprend des traverses non-représentées et des bancs, ainsi qu'un plancher formant fond.
Il porte des tôles 3 qui recouvrent les flot teurs et se prolongent à l'arrière et à l'avant du bâtiment en une forme avantageuse au point de vue aérodynamique. Chaque flotteur (fig.
6 à 8) comprend un moyeu tubulaire I a, auquel sont soudées radialement des lames minces 1, régulièrement distribuées angulai- rement au nombre de vingt à soixante par exemple, de manière à former un ensemble de forme générale cylindrique contenu entre deux flasques latérales 1,1 et consolidé par des flasques médianes le. Toutes ces lames et flasques -délimitent entre elles des alvéoles à parois étanches, en forme d'étroits secteurs cylindriques, fermées du côté de l'axe et ou vertes à l'extérieur.
La fig. 7 montre le flot teur immergé dans l'eau jusqu'à la moitié de son rayon, ses dimensions étant calculées de manière qu'il déplace alors un poids d'eau égal à son propre poids augmenté de la par tie de la charge appliquée à ses tourillons. Ainsi, dans le cas de la fig. 1, le déplacement total est -de huit cents kilogrammes si le dia mètre des deux flotteurs est 1,36 mètre.
Dans le cas de la fig. 1, les rameurs 5 ne mettent pas les flotteurs en rotation direc tement, mais propulsent le bâtiment comme à l'ordinaire. Il prend ainsi une vitesse v (fig. 8); la réaction d'inertie de l'eau, agis sant au-dessous de l'axe, fait tourner le flot teur. La :composante horizontale de la vitesse circonférentielle du flotteur tend à annuler la vitesse relative horizontale de l'eau et de la périphérie des alvéoles. Pour une puissance de propulsion donnée, le flotteur prend une vitesse angulaire :de régime pour laquelle le flotteur rencontre le moins de résistance.
Quelle que soit cette vitesse de régime, il y a une dissymétrie entre les actions de .l'eau s'exerçant sur les moités antérieure et posté rieure du flotteur, qui provient de ce que le flotteur ne peut tourner qu'en chassant de l'eau vers le bas dans la partie antérieure, même si la vitesse circonférentielle absolue est double ou triple de la vitesse du bâtiment. Il s'ensuit, à l'avant, une réaction de l'eau di rigée de bas en haut, qui comprime l'air des alvéoles, lequel emmagasine ainsi de l'énergie et permet, en laissant pénétrer l'eau dans les alvéoles grâce à son élasticité,
que le mouve ment d'abaissement de l'eau extérieure aux alvéoles soit moins rapide. Le gain réalisé par cette diminution de vitesse verticale se traduit par la poussée que l'air comprimé exerce sur les tourillons en se détendant par l'arrière. De plus, aussi bien la réaction ver ticale de l'eau à l'avant que la poussée de l'air à l'arrière ont pour effet de soulever le bâ timent d'une quantité non-négligeable qui s'accroit au fur et à mesure que la vitesse augmente.
La ligne de flottaison 16 corres pondant au repos se trouve alors hors de l'eau comme montré en fig. 8, l'immersion se ré glant à la quantité pour laquelle les deux ef fets contraires dont elle dépend se compen- sent, à savoir la diminution de la réaction verticale du fait du moindre déplacement de l'eau, et l'accroissement de cette réaction du fait de l'accroissement de la vitesse de roule ment.
Dans le cas de deux flotteurs, la somme des deux sections immergées est, au repos, environ six fois plus grande que celle d'un bateau de même déplacement; mais on voit par la fig. 8 qu'elle diminue quand la vitesse croît.
Or, le roulement du flotteur annule le frottement de glissement de l'eau alors qu'il est considérable sur les flancs d'une coque allongée de bateau, et la résistance hydrody namique proprement dite diminue non seule ment proportionnellement à la section immer gée, mais aussi par le fait que l'angle d'at taque des alvéoles à leur entrée dans l'eau di minue, le point d'entrée dans l'eau se rappro chant du plan vertical contenant l'axe.
Il y a évidemment avantage à remplacer les rames par ,des manivelles ou par un mo teur actionnant .les flotteurs en rotation par des organes de transmission, comme c'est le cas dans la fig. 10 décrite ci-après. On peut alors, au moins au départ, donner aux flot teurs une vitesse circonférentielle plus grande que celle du bateau, de sorte que les bords des lames 1, ne décrivent pas une cycloïde sim ple, mais une trochoïde bouclée.
Quand le flotteur est immergé à la moitié du rayon, le bord de lame qui entre dans l'eau ou qui en sort est à<B>60'</B> du plan vertical contenant l'axe et la direction de la trochoïde à l'en trée dans l'eau est verticale aux deux points d'entrée et de sortie entre lesquels elle est in clinée vers l'arrière. On comprend que si le volume de l'eau entrenée par les lames de l'avant à l'arrière est la moitié du volume total déplacé par le flotteur, il n'y a plus au cune poussée de l'eau vers l'avant, mais seu lement une réaction à composante verticale.
Une petite quantité d'eau primitivement in cluse entre les lames comme en fïg. 7, permet d'amorcer une réaction qui tend à réaliser ces conditions, vu que la réaction elle-même est cause d'une introduction d'eau dans les al véoles.
Le volume d'eau effectivement déplacé est donc moindre à l'avant<B>de</B> l'axe qu'à l'ar rière, -de sorte que le centre de poussée et la force verticale y appliquée sont en arrière de l'axe, ce qui tend à faire tourner le flotteur dans le sens moteur, et vient en compensation du fait que la poussée radiale de .l'air -dans les alvéoles a une composante horizontale qui pousse l'axe en arrière et qui n'est pas entiè rement équilibrée par la détente de l'air à l'arrière. Enfin, toutes les actions de bas en haut soulèvent le bâtiment avec les effets déjà décrits.
Dans les deux cas de la fig. 1, @et d'une rotation imposée aux flotteurs, mais de préfé rence dans ce dernier, on peut prolonger les lames 1,, un peu en dehors des flasques, de manière à définir des palettes propulsives qui peuvent être nécessaires quand le bâti ment est fortement soulevé, et que la force de propulsion doit faire équilibre à la résistance de l'air.
De telles palettes sont représentées en fig. 11 et désignées par 1g..
Dans l'exemple représenté, les flasques elles-mêmes sont prolongées par une denture, de manière qu'elles forment des rebords sur les oôtés des faces antérieures des palettes pour augmenter l'action propulsive et aussi pour empêcher Fair de sortir des. alvéoles<B>à</B> l'instant de leur entrée dans l'eau. Cela -est représenté aussi en fig. 16.
La fig. 3 montre un paquebot de 675 tonnes dont le nombre des flotteurs a été dé terminé par la condition que le tirant d'eau soit de 1,5 mètre, donc que le diamètre des flotteurs soit 6 mètres, pour l'immersion au demi-rayon.
Ils sont distribués en quatre groupes de cinq réservant au milieu de la longueur du paquebot un espace pour l'abordage et, entre les flotteurs des deux bords opposés, un es pace rectangulaire de 6 mètres de largeur. Une charpente 8 répartit la charge entre tous les flotteurs qui sont reliés au moteur 14 par des chaînes Galle 14a, engrenant avec des roues dentées 14b portées par les tourillons 18 (fig. 6).
Dans les fig. 4 et 5, le bâtiment possède des voiles 10 portées par un mât 11. Il est monté sur des flotteurs 1 du type décrit et peut comporter une quille constituée par une lame mince non-chargée. Mais il est prévu, pour remplacer la quille, des flotteurs rou lants la, qui sont à fleur de l'eau lorsqu'il n'y a pas de poussée latérale sur les voiles et dont l'un s'immerge partiellement lorsque le bâtiment s'incline de -son côté.
Ces flotteurs la, sont supportés par des bras rigides 13 et 12 fixés à la charpente et au mât.
La fig. 9 montre une variante de la dis position des lames longitudinales délimitant les alvéoles, ces lames 1 f étant ici alternées de l'une à l'autre de deux des sections voisines que séparent les flasques le. La fig. 15 mon tre une face d'alvéole à plus grande échelle, en perspective. On voit que les borde des lames 1, et des flasques sont tranchants; les lames 1, peuvent pour cela être biseautées sur leurs deux faces, mais elles sont ici biseautées seulement sur leur face postérieure.
Les alvéoles pourraient encore être dispo- sées en nid -d'abeille, et leurs cloisons sont d'autant plus minces que leur nombre est grand. Les flasques le peuvent être plus minces que les lames 1, même quand la sec tion des alvéoles est carrée, vu que les pres sions sur leurs deux faces se font pratique ment équilibre. Les lames de division angu laire pourraient être incurvées ou inclinées comme le montrent les fig. 12 et 13 où elles sont désignée par 1i et 1h.
La fig. 14 montre une forme d'exécution dans laquelle le bâtiment -est monté sur quatre flotteurs rotatifs 21, à alvéoles, qui ont une forme générale sphérique et peuvent être re liés à un moteur par des organes dentés non- représentés.
Dans chaque cas particulier .de construc- tion, le diamètre du moyeu 1a, est déterminé d'après le tonnage, le nombre des flotteurs qui se répartissent la charge et la puissance dont on dispose qui détermine, pour un ton nage et un nombre de flotteurs donnés, l'an gle du secteur d'immersion à la vitesse-limite.
Cet angle détermine la surface de support, d'où la pression nécessaire pour soutenir le bâtiment et, par suite, le volume que doit avoir une alvéole pour jue la hauteur de l'eau qui ,doit y pénétrer pour équilibrer cette pression soit inférieure à la flèche de l'angle d'immersion.
Les proportions de la fig. 16 sont calcu lées pour le cas de la fig. 1 oii l'on a deux flotteurs pour 0,800 tonne, mais avec palettes propulsives de deux centimètres pour les flot teurs supposés moteurs. L'angle du segment immergé est de 40 , le diamètre du moyeu 62 % du diamètre pris au bord des alvéoles et l'excédent de pression sur la pression atmo sphérique est 0,0652 atmosphère. Des cloisons radiales supplémentaires 1 f subdivisent les al véoles parallèlement à l'axe à leur périphérie seulement, pour diminuer la quantité d'eau qui y pénètre librement à l'instant. de leur immersion.
Pour un bâtiment de 565 tonnes et 20 flotteurs aux mêmes conditions d'immersion, le moyeu mesure environ<B>80%</B> du diamètre et la, surpression est de 0,25 atmosphère.
Pour un bâtiment de 80.000 tonnes (maximum actuellement connu), à huit flot teurs de 40 mètres de diamètre, le moyeu mesurerait environ 93,6% de ce diamètre et la surpression ne serait que de 1,86 atmo sphère. Elle atteindrast 2,83 atmosphères dans le cas de deux flotteurs seulement, et le moyeu mesurerait le 94,4 % du diamètre.
Les palettes de la fig. 16 sont calculées pour une vitesse circonférentielle valant<B>1,15</B> fois la vitesse de translation. Les cloisons formant les alvéoles, comme le moyeu, peuvent être en tôle de fer ou d'aluminium, ou en une matière organique du genre du celluloïde ou de .la baliélite pour les petits tonnages. A par tir d'une certaine épaisseur, elles peuvent être venues de fonderie.
La grande surface métallique des alvéoles tend à faire que la compression soit iso therme, de même que la détente, mais la brièveté de ces actions tend à faire qu'elles soient au contraire adiabatiques; elles sont supposées isothermes dans les indications qui précèdent.
Les coussinets des tourillons peuvent être reliés à la charpente par des moyens élas- tiques permettant aux flotteurs de suivre le mouvement des vagues en ne le communi quant que partiellement au bâtiment et évi tant que, pair le fait de l'inertie du bâtiment, l'immersion des flotteurs se trouve brusque ment augmentée par le passage d'une vague. Ces moyens ne font pas partie de la présente invention.
Pour commander la direction du bâtiment, il suffit de le faire pencher du côté où l'on veut tourner, vu que la résistance de l'eau est fonction croissante de ,l'immersion et qu'une inclinaison fait ainsi que la résistance est plus grande d'un côté que de l'autre. Pour cela, lie bâtiment de la fig. 10 peut être muni d'une masse 19 dont le pilote peut commander le déplacement d'un bord à l'autre sur des rails 20. Il pourrait aussi bien être muni de gouvernails de profondeur d'un type connu, inversés, l'un à gauche et l'autre à droite pour faire pencher .le bâtiment. Ces moyens servent en outre à compenser l'action du vent tendant à faire pencher le bâtiment.
Enfin, les organes moteurs des flotteurs d'un bord peuvent être mus indépendamment de ceux de l'autre bord, ce qui permet que les uns soient ralentis ou accélérés, ou encore freinés par leur moteur s'il y a un moteur pour chaque côté et que, lorsque le bâtiment est arrêté, on puisse le faire tourner sur place en actionnant les deux groupes en sens inverses.
Pour les grands bâtiments, une disposition avantageuse est celle de huit flotteurs lors qu'on n'est pas limité par le tirant d'eau. Par exemple, pour 675 tonnes, on a pour le dia mètre des flotteurs 8,15 mètres, de sorte que quatre flotteurs n'occupent qu'une quaran taine de mètres sur la longueur au lieu de 60 dans l'exemple décrit. Un engin à trois ou à quatre flotteurs de 65 cm pesant avec un homme 125 kg et possédant selle et pédalier- moteur peut atteindre la vitesse d'une bicy clette.
Si le paquebot de 675 tonnes présente à l'air une surface de 200 mètres carrés, sa vi tesse peut dépasser 290 kilomètres à l'heure avec une puissance de 40.000 chevaux-vapeur selon la théorie la plus probable, la résistance au roulement devenant comparable à ce qu'elle est pour les trains sur rails et d'autres résistances étant moindres que pour ceux-ci.
Enfin, les transatlantiques pourront attein- dre 300 km/heure ou davantage, car il est bien .évident que la construction décrite est d'autant plus avantageuse que la vitesse est plus grande,
de sorte qu'il n'est pas coûteux d'accroître la puissance comme c'est lie cas avec files bateaux où il faut fila multiplier par huit pour doubler la vitesse. Le nombre des flotteurs peut atteindre soixante environ si l'on recherche les plus faibles vitesses et puis sances compatibles avec l'invention.
Navigation building. Known navigation vessels, ca nots, rafts, steamers, whether with ra mes, sails or motors, are floating bodies which can only move in relation to the water by communicating in waste. a certain speed at a relatively large body of water.
The object of the present invention is to partly remedy this drawback. Its object is a navigation vessel, charac terized in that its frame is carried at least in part by float members which are rotatably movable with respect to it, so that their submerged part can move in the direction of movement of the vessel. building and in the opposite direction and whose outer surface has airtight-walled cells open to the outside,
so that the air is compressed in those of the alveoli of the submerged part which have a movement with a vertical component directed from top to bottom and relaxes while restoring work in those whose movement has a directed component: from bottom to top : The float members can be free to move under the sole action of the resistance that the water offers to the advancement of the building or be connected to motor components. They can be formed by bodies with a general form of revolution mobile around their axes, the latter being perpendicular to the direction of the building.
The face of the cells is preferably quadrangular and their edges perpendicular to movement may protrude a little from those which are parallel to movement, so that water can penetrate between these protruding edges before compressing the air in. the alveoli.
The appended drawing represents, by way of example, various embodiments of the building which is the subject of the invention.
Figs. 1 and 2 are general views of the first, in elevation and in plan; Fig. 3 is a side elevation of a second form, and FIGS. 4 and 5 are elevation and plan views of a third; Fig. 6 is a view on a larger scale, in front elevation, partially in section, of a -detail common to all the embodiments; Fig. 7 is a section along VII-VII of FIG. 6;
Fig. 8 shows the detail of fig. 6 and 7 in operating position; fig. 10 shows a variant of this detail in a front view; fig. 9 is a plan view of the building according to FIG. 3, schematic, the lower parts being uncovered; Figs. 11, 12 and 13 show variants by cross-sections of the same kind as in FIG. 7; Fig. 14 is a simplified plan view of a fourth embodiment; Fig. 15 is a partial view, on an enlarged scale and in perspective, of the detail shown in FIG. 6; Fig. 16 is a view of the same kind as FIG. 8 of a variant of the same detail. In fig. 1 and 2, the building has the dimensions of a canoe with four pairs of oars 4.
It comprises a frame or frame 2 which is supported entirely above the water by two rotary floats 1 which are journaled in forks 2., which terminate the frame at its ends, which comprises cross members not shown and benches, as well than a floor forming a bottom.
It carries sheets 3 which cover the floats and extend to the rear and to the front of the building in an advantageous shape from the aerodynamic point of view. Each float (fig.
6 to 8) comprises a tubular hub I a, to which are radially welded thin blades 1, regularly angularly distributed, numbering twenty to sixty for example, so as to form an assembly of generally cylindrical shape contained between two lateral flanges 1 , 1 and consolidated by median flanges le. All these blades and flanges delimit between them airtight-walled cells, in the form of narrow cylindrical sectors, closed on the side of the axis and or green on the outside.
Fig. 7 shows the float submerged in water up to half its radius, its dimensions being calculated so that it then displaces a weight of water equal to its own weight plus the part of the load applied to it. its journals. Thus, in the case of FIG. 1, the total displacement is eight hundred kilograms if the diameter of the two floats is 1.36 meters.
In the case of fig. 1, the rowers 5 do not directly rotate the floats, but propel the vessel as usual. It thus takes a speed v (fig. 8); the inertia reaction of the water, acting below the axis, causes the float to rotate. The: horizontal component of the circumferential speed of the float tends to cancel out the relative horizontal speed of the water and of the periphery of the cells. For a given propulsive power, the float assumes an angular speed: the speed for which the float meets the least resistance.
Whatever this speed, there is an asymmetry between the actions of the water exerted on the anterior and posterior halves of the float, which results from the fact that the float can turn only by driving out the water. water down in the anterior part, even if the absolute circumferential speed is double or triple the speed of the building. It follows, at the front, a reaction of water di erected from bottom to top, which compresses the air in the alveoli, which thus stores energy and allows, by letting water penetrate into the alveoli thanks to its elasticity,
that the movement of lowering the water outside the cells is less rapid. The gain achieved by this reduction in vertical speed is reflected in the thrust that the compressed air exerts on the journals by relaxing from the rear. In addition, both the vertical reaction of the water at the front and the thrust of the air at the rear have the effect of raising the building by a not insignificant amount which increases as it goes. as the speed increases.
The waterline 16 corresponding to rest is then out of the water as shown in FIG. 8, the immersion being adjusted to the quantity for which the two opposite effects on which it depends are compensated, namely the decrease in the vertical reaction due to the less displacement of the water, and the increase in this reaction due to the increased driving speed.
In the case of two floats, the sum of the two submerged sections is, at rest, about six times greater than that of a boat of the same displacement; but we see by fig. 8 that it decreases when the speed increases.
However, the float bearing cancels out the sliding friction of the water while it is considerable on the sides of an elongated boat hull, and the hydrodynamic resistance itself decreases not only in proportion to the submerged section, but also by the fact that the angle of attack of the cells when they enter the water decreases, the point of entry into the water approaching the vertical plane containing the axis.
There is obviously an advantage in replacing the oars by cranks or by a motor actuating the floats in rotation by transmission members, as is the case in FIG. 10 described below. It is then possible, at least initially, to give the floats a circumferential speed greater than that of the boat, so that the edges of the blades 1 do not describe a single cycloid, but a looped trochoid.
When the float is submerged at half the radius, the edge of the blade entering or leaving the water is <B> 60 '</B> from the vertical plane containing the axis and direction of the trochoid at the entry into the water is vertical at the two entry and exit points between which it slopes backwards. We understand that if the volume of water entered by the blades from front to back is half of the total volume moved by the float, there is no longer any thrust of the water forward. , but only a reaction with a vertical component.
A small quantity of water originally included between the blades as in fig. 7, makes it possible to initiate a reaction which tends to achieve these conditions, since the reaction itself is the cause of an introduction of water into the alveoli.
The volume of water effectively displaced is therefore less at the front <B> of </B> the axis than at the rear, so that the center of thrust and the vertical force applied to it are behind of the axis, which tends to make the float rotate in the driving direction, and compensates for the fact that the radial thrust of the air in the cells has a horizontal component which pushes the axis backwards and which is not fully balanced by the expansion of air at the rear. Finally, all actions from bottom to top raise the building with the effects already described.
In the two cases of FIG. 1, @and a rotation imposed on the floats, but preferably in the latter, we can extend the blades 1 ,, a little outside the flanges, so as to define propellant vanes which may be necessary when the building is strongly raised, and that the propelling force must balance the resistance of the air.
Such pallets are shown in FIG. 11 and designated by 1g ..
In the example shown, the flanges themselves are extended by toothing, so that they form flanges on the sides of the front faces of the pallets to increase the propulsive action and also to prevent Fair from coming out. cells <B> at </B> the moment they enter the water. This is also represented in fig. 16.
Fig. 3 shows a 675-ton liner whose number of floats was determined by the condition that the draft is 1.5 meters, so that the diameter of the floats is 6 meters, for half-radius immersion .
They are distributed in four groups of five reserving in the middle of the length of the liner a space for boarding and, between the floats on the two opposite sides, a rectangular space 6 meters wide. A frame 8 distributes the load between all the floats which are connected to the motor 14 by Galle chains 14a, meshing with toothed wheels 14b carried by the journals 18 (FIG. 6).
In fig. 4 and 5, the vessel has sails 10 carried by a mast 11. It is mounted on floats 1 of the type described and may include a keel constituted by a thin non-loaded blade. But it is planned, to replace the keel, rolling floats 1a, which are flush with the water when there is no lateral thrust on the sails and one of which is partially submerged when the vessel bows to his side.
These floats 1a are supported by rigid arms 13 and 12 fixed to the frame and to the mast.
Fig. 9 shows a variant of the arrangement of the longitudinal blades delimiting the cells, these blades 1 f being here alternated from one to the other of two of the neighboring sections which the flanges 1c separate. Fig. 15 shows a face of a cell on a larger scale, in perspective. We see that the edges of the blades 1, and the flanges are sharp; the blades 1 can be bevelled on both sides for this, but here they are bevelled only on their rear side.
The cells could still be arranged in a honeycomb, and their partitions are all the thinner the greater their number. The flanges can be thinner than the blades 1, even when the section of the cells is square, since the pressures on their two faces are practically balanced. The angular dividing blades could be curved or inclined as shown in Figs. 12 and 13 where they are designated by 1i and 1h.
Fig. 14 shows an embodiment in which the vessel -is mounted on four rotary floats 21, with cells, which have a generally spherical shape and can be re-linked to a motor by toothed members not shown.
In each particular case of construction, the diameter of the hub 1a is determined according to the tonnage, the number of floats which distribute the load and the power available which determines, for a swimming tone and a number of floats given, the angle of the immersion sector at the speed limit.
This angle determines the support surface, from where the pressure necessary to support the building and, consequently, the volume which must have a cell for jue the height of the water which, must penetrate there to balance this pressure is lower than the immersion angle arrow.
The proportions of fig. 16 are calculated for the case of FIG. 1 where there are two floats for 0.800 tons, but with two-centimeter propellant paddles for the supposedly powered floats. The angle of the submerged segment is 40, the diameter of the hub 62% of the diameter taken at the edge of the cells and the excess pressure over the atmospheric pressure is 0.0652 atmospheres. Additional radial partitions 1 f subdivide the cells parallel to the axis at their periphery only, in order to reduce the quantity of water which freely enters them at the moment. of their immersion.
For a vessel of 565 tonnes and 20 floats at the same immersion conditions, the hub measures approximately <B> 80% </B> of the diameter and the overpressure is 0.25 atmospheres.
For a building of 80,000 tons (currently known maximum), with eight floats 40 meters in diameter, the hub would measure approximately 93.6% of this diameter and the overpressure would be only 1.86 atmo sphere. It reaches 2.83 atmospheres in the case of two floats only, and the hub would measure 94.4% of the diameter.
The pallets in fig. 16 are calculated for a circumferential speed equal to <B> 1.15 </B> times the translation speed. The partitions forming the cells, such as the hub, can be made of sheet iron or aluminum, or of an organic material such as celluloid or baliélite for small tonnages. By shooting from a certain thickness, they may have come from a foundry.
The large metallic surface of the cells tends to cause the compression to be isothermal, as well as the expansion, but the brevity of these actions tends to make them, on the contrary, adiabatic; they are assumed to be isothermal in the above indications.
The trunnion bearings can be connected to the frame by elastic means allowing the floats to follow the movement of the waves, only partially communicating it to the building and avoiding that, due to the inertia of the building, the The immersion of the floats is suddenly increased by the passage of a wave. These means do not form part of the present invention.
To control the direction of the building, it suffices to tilt it to the side where you want to turn, since the resistance of the water is an increasing function of, the immersion and that an inclination makes so that the resistance is more large on one side than on the other. For this, the building of FIG. 10 can be provided with a mass 19, the pilot of which can control the displacement from one side to the other on rails 20. It could equally well be provided with elevator rudders of a known type, inverted, one to the left and the other to the right to tilt the building. These means are also used to compensate for the action of the wind tending to tilt the building.
Finally, the motors of the floats on one side can be moved independently of those on the other side, which allows some to be slowed down or accelerated, or even braked by their motor if there is a motor for each side. and that, when the building is stopped, it can be turned on the spot by operating the two groups in opposite directions.
For large vessels, an advantageous arrangement is that of eight floats when one is not limited by the draft. For example, for 675 tonnes, the diameter of the floats is 8.15 meters, so that four floats occupy only about forty meters over the length instead of 60 in the example described. A machine with three or four floats of 65 cm weighing with a man 125 kg and having saddle and crankset-motor can reach the speed of a bicycle.
If the 675-ton liner has an area of 200 square meters in the air, its speed can exceed 290 kilometers per hour with a power of 40,000 horsepower according to the most probable theory, rolling resistance becoming comparable. to what it is for trains on rails and other resistances being less than for these.
Finally, the transatlantic can reach 300 km / hour or more, because it is obvious that the described construction is all the more advantageous as the speed is greater,
so that it is not costly to increase the power as is the case with boat lines where you have to multiply by eight to double the speed. The number of floats can reach about sixty if one seeks the lowest speeds and powers compatible with the invention.