COLCHIS

(Tredgold on the Steam-Engine. Enlarged Edition.)

Poupe.

Proue.

Pont.

Pont,

9609901Q00 860;930 960 990Jl000

Rapports entre les sections horizontales et le rectangle BL • . . .

1" section 0-419

Volume de l'eau déplacée = 0-559 BLT

Coordonnées du centre de gravité de J \W/ l'eau déplacée (N°. 356)

Conditions de. la stabilité (N°. 356)

nujE-steam-ship.

(Tredgold on the Sieam-Engine. Enlarged Edition.)

Poupe.

Proue.

Pont.

xl I

Pont.

Rapports entre les sections horizontales et le rectangle BL . . .

Volume de l'eau déplacée = 0*606 B L T

section 0*402

Coordonnées du centre de gravité de l'eau déplacée (N°. 356) . . . .

Conditions de la stabilité (N°. 356);

Navire de mer et de fleuve,

FIBEBBAWD.

(Tredgold on the Steam-Engine. Enlarged Edition.)

Poupe.

Proue.

Pont.

Rapports entre les sections horizontales et le rectangle BL . . . .

section 0211 0-492 0-653 0-746 0-807

Volume de l'eau déplacée = 0-480 B L T

l'eau déplacée (N°. 356) ....

Conditions de la stabilité (N°. 356 .

Tracé des formes des vaisseaux par la méthode des quarts de cercle.

PL xxxvra.

Toutes les méthodes, imaginées jusqu'à ce jour, pour le tracé des formes des vaisseaux, reposent ordinairement sur certaines interpolations graphiques ou divisions de lisses.

Parmi ces méthodes, Tune des meilleures est celle qu'on désigne sous le nom de méthode des quarts de cercle et dans laquelle on utilise, soit un modèle, soit les valeurs des tables des N"\ 343 à 354. Au moyen de ces valeurs, on commence par tracer :

a) la coupe longitudinale du navire (Fig. 1), dont on divise la longueur totale en 20 parties égales,

b) le plan du pont (Fig. 3),

c) le maître-couple N°. 10 (Fig. 2),

d) les couples qui correspondent aux points 0, 1, 5 de l'arrière et ceux des points 15 et 19 de l'avant.

Pour obtenir ensuite les autres couples, on procède de la manière suivante:

On divise les couples 1, 10 et 19 (Fig. 2) en un certain nombre de parties égales (10 sur le dessin) et on joint ensuite les points correspondants , a et b, at et b19 etc. par des lignes droites, qui forment ce que l'on appelle les lisses.

Pour trouver les points où la lisse a b est coupée par les couples, on trace un quart de cercle (Fig. 4), qu'on divise en 9 angles égaux, on prend la longueur a b (Fig. 2) et on la porte sur a fl (Fig. 4); on prend ensuite la longueur a c (Fig. 2), qui correspond au point d'intersection du côté a b par le cinquième couple, et on cherche (Fig. 4) , sur le rayon N°. 5 , le point y dont la distance à la ligne a 1 est égale à a c.

Si l'on trace maintenant un arc de cercle p y <J, dont le centre o se trouve sur le prolongement de p a , cet arc coupera, en une série de points, les rayons de division du quart de cercle ; si l'on reporte sur la lisse a b (Fig. 2) , à partir du point a, les ordonnées, parallèles à y s, de ces points d'intersection, ônx obtient les points de rencontre de cette lisse avec tous les couples.

Si l'on répète cette construction pour chacune des autres lisses de la poupe et qu'on opère de même pour les lisses de la proue, on détermine les divers points d'intersection des lisses par les couples; en réunissant les points qui correspondent à

chaque couple par une ligne continue, au moyen d'une tige élastique, on obtient un tracé complet de ce couple.

Lorsque le tracé des couples est effectué, il devient facile de représenter, dans le plan du navire, un nombre quelconque de coupes horizontales ou de tracer un système quelconque de lignes d'intersection.

Règles pour le calcul de divers éléments.

a) Volume de Peau déplacée;

b) Centre de gravité de Peau déplacée;

c) Position du centre de gravité des machines qui permet un tirant d'eau uniforme;

d) Stabilité du bateau.

1° Calcul de Taire d'une section horizontale.

Soient:

yo? Yn y* • • • Y20 les valeurs du tableau , qui correspondent à la

section horizontale à déterminer,

F l'aire de cette section,

F ^-y- = f le rapport entre l'aire F et celle du rectangle circonscrit;

on a:

f = 20000 [-g- (yo + y») + yi + y$ + . . . + yl9)|

2° Volume de l'eau déplacée, pour un tirant d'eau donné. Soient :

n le nombre des sections horizontales, situées dans la partie immergée ,

ft, f2 . . . fn les rapports entre les aires des sections horizontales et la surface du rectangle B L,

Wt le volume de l'eau déplacée,

V =i(fi + {> + • • • + fn-i+ t f-)

3° Hauteur du centre de gravité du liquide déplacé au-dessus de la quille.

En désignant cette hauteur par 1 X> J et en gardant les notations précédentes, on. a:

(w) 1-|"fi+(2n-l)f» + 4ft + 8^ + 12f3 + ... + 4(n-l)fll.l

T 4n f1+«» + .-. + fn.1 + 4f»

D'après les indications des N™. 343 à 354, pour les bateaux de fleuves, comme pour les navires de mer, on a, en moyenne:

4° Aire d'une section transversale de la carène.

En désignant par:

zt, zj, z3 . . . zn les valeurs des tables qui correspondent à la section à calculer, q le rapport entre la surface à calculer et le rectangle B T, on a:

5° DiBtance horizontale du centre de gravité du liquide déplacé au point extrême de l'arrière de la quille.

En désignant par: /<

j^j la distance à calculer,

q0, qt, q2 . . . q]9 les rapports entre les surfaces des différentes

sections et le rectangle B T, on a:

vï-=îèô5wr(q» + 4qi + 8.<1«+12,l3+--- + 76q'9)

D'après les indications des N°\ 343 à 354, on a, en moyenne :

(x \ ( 0*485 L pour les bateaux à vapeur de fleuves w)~\ 0-515 L „ „ „ mer.

Redtenbacher, Résultats. 2° édition. 24

6° Centre de gravité du bateau avec agrès, mais sans machines ni chaudières.

Le poids d'un bateau et les coordonnées du centre de gravité ne peuvent être fcaïcuïés, qu'après 'l'atehèvement du projet; on suit alors les règles générales applicables au calcul du poids et du centre de gravité des corps.

Nous désignerons par/ g J ,et ( X J les coordonnées

auisi

calculées et rapportées à l'extrémité de l'arrière de la quille.

7° Conditions de stabilité du navire.

Si on désigne par:

.2 y3 la somme des troisièmes puissances des valeurs des tables

qui correspondent à la surface de 'flottaison, e la hauteur du centre de gravité de tout le bâtiment, y compris

les machines, au-dessus du centre de gravité du liquide dé-

placé 0), on a, comme condition de stabilité:

LB»3yi >oW 240 000 000 000 *

8° La position du centre de gravité des machines et des chaudières doit être déterminée de manière à permettre un tirant d'eau uniforme.

Soient :

S le poids du navire avec agrès, mais sans machines ni chaudières,

f q )( X ) fes coordonnées du centre de gravité de S,

M le poids des machines avec leurs chaudières,

(?m\ la distance horizontale du centre de gravité de M à l'extrémité de l'arrière de la quille,

(i) Dans les navires de guerre, le centre de gravité de toute la construction, y compris les charges, se trouve sensiblement dans le plan de la surface de flottaison. Dans les navires du commerce, la position de ce centre dépend de la nature du chargement; en moyenne, on peut admettre qu'il se trouve au milieu de la hauteur H du bateau, qui, pour la navigation fluviale, est égale à 0*5 B, tandis que, pour la navigation maritime, elle varie de 0*6 B à 0*75 B.

tance horizontale de son centre de gravité à l'extrémité de l'arrière de la quille,

Hélice comme appareil propulseur. PL XXXVII, Fig, 5 et 6.

Désignons par:

R le rayon extérieur de Phélice, a l'angle que forme Phélice, à la circonférence extérieure, avec

un plan perpendiculaire à Taxe, o = Ra n la surface de la projection des bras de Phélice sur ce

plan perpendiculaire à Paxe, k = 102 un coefficient relatif à l'action de Phélice sur Peau, n le nombre de tours de Phélice par minute, K la force nominale (en chevaux) des machines motrices, 0 = BT le produit de la largeur du navire par le tirant d'eau, TJ la vitesse du navire par rapport à Peau, B, L, T sa largeur, sa longueur, et son tirant d'eau, N

K = 0-1 (l + e 165>\ (4 -^ + 2 ^\ un coefficient relatif à

la résistance du navire, ç> (a) = 1 + 2 tang.3 a log. nat. (sin a) une fonction de l'angle a, qui sert au calcul de l'effet de l'hélice,

pour a = 20°

Entre ces limites de a, on peut aussi admettre comme relation approximative: <p (a) == 1 — O015 a0.

Ces notations établies, on a, pour la détermination de N et n, les expressions suivantes:

xt K O U3

60 TT n= s— U

1 v ko y (g)

2 n R tang. a

Les conditions du meilleur effet d'une hélice seraient:

o = oo n = oo a = o

mais elles ne sont pas réalisables.

On n'obtient, en réalité, d'effets satisfaisants que dans des navires à grand tirant d'eau; on peut prendre, dans ce cas:

et on trouve:

Cette valeur de N est presque égale à celle qu'on trouve pour les roues à aubes. Ces formules théoriques, pour l'effet de l'hélice, employée comme appareil propulseur, ont été établies en admettant qu'à l'arrière du vaisseau (près de l'hélice), l'eau se trouve en repos. En réalité, en désignant par: C la vitesse moyenne, dans le sens de U, de l'eau qui vient au

contact de l'hélice, V la vitesse à la circonférence de cette hélice, on a trouvé, dans une série d'expériences: