Le Naviplane N300

Alors qu'avec les Terraplanes, aéroglisseurs essentiellement terrestres, l'objectif était de proposer un véhicule à même de se déplacer sur n'importe quel terrain mais sans impératif de vitesse, pour les Naviplanes, c'est bien la vitesse qui est recherchée avant tout.
Ceci, associé au comportement spécifique d'un aéroglisseur sur l'eau, va avoir des conséquences importantes, en particulier sur le système de jupes souples imaginé à partir de 1961 par l'équipe Bertin.


Fonctionnement d'un aéroglisseur sur l'eau

Le fonctionnement d'un aéroglisseur sur l'eau n'est pas aussi simple qu'il y paraît de prime abord. Pour le décrire, il faut en effet distinguer plusieurs modes de fonctionnement, qui dépendent chacun de la vitesse de l'appareil.


Déplacement

Tant que le véhicule est immobile ou se déplace à faible vitesse, il est soumis, comme tout objet flottant, à la poussée d'Archimède. Ainsi, il déplace une masse de liquide égale à sa propre masse. Ceci se traduit par l'apparition, sous le véhicule, d'une sorte de "cuvette", dont le volume aurait, s'il était plein, la masse du véhicule. Cette déformation est appelée "carène fictive", et tant que l'aéroglisseur se déplace à faible vitesse, la déformation se déplace à la même vitesse que le véhicule lui-même.
La vitesse est donc limitée, puisque dans ce mode de fonctionnement, l'aéroglisseur déplace avec lui une masse d'eau égale à se propre masse. On dit qu'il ne déjauge pas.

Déjaugeage

Lorsque la vitesse augmente, la déformation de l'eau n'a plus le temps de se déplacer aussi vite que le véhicule, et il arrive au moment où l'aéroglisseur "dépasse" cette déformation.
Cette phase de transition, complexe, est appelée déjaugeage ou franchissement du mur de l'eau.
Ce phénomène est grandement influencé par la forme du coussin d'air. Pour simplifier, disons qu'entre autres paramètres, un coussin d'air de forme allongée facilite le déjaugeage.

Plané

Enfin, le mur de l'eau étant franchi, l'aéroglisseur commence à planer : il va si vite que l'eau ne se déplace même plus sur son passage. Du point de vue de l'aéroglisseur, tout se passe alors comme s'il survolait une surface solide.

Dans ce mode de fonctionnement, plus les frottements entre le véhicule et l'eau sont faibles, plus la vitesse pourra être élevée. C'est là que réside tout l'intérêt d'utiliser un coussin d'air, puisqu'en isolant la structure de l'appareil de la surface survolée, il rend les frottements presque nuls.

Les différentes phases de fonctionnement d'un aéroglisseur sur l'eau sont rassemblées dans l'animation ci-dessous :

(Cliquer sur le dessin pour lancer l'animation)

On constate donc que la phase de déjaugeage est primordiale : c'est d'ailleurs entre autres la faculté à déjauger facilement qui définit la qualité d'un aéroglisseur marin.

Certains aéroglisseurs ne sont pas capables de déjauger. Si leur fonctionnement sur terre est correct, ils ne peuvent néanmoins survoler l'eau qu'à condition d'y arriver avec une vitesse suffisante, supérieure à leur vitesse théorique de déjaugeage. Ils planent alors à la surface de l'eau sans problème.
L'affaire se complique si pour une raison ou une autre, l'aéroglisseur se trouve obligé de ralentir : si sa vitesse tombe en dessous de sa vitesse de déjaugeage, il ne sera pas capable de re-franchir le mur de l'eau pour repartir en plané.

Retour sur le système multi-jupes Bertin

On rappelle que le système multi-jupes Bertin consiste en la juxtaposition d'un certain nombre de jupes coniques, dont chacune assure un élément de la sustentation (voir à ce sujet la page consacrée au Terraplane BC4).

Lorsque l'une des jupes rencontre un obstacle, elle s'efface, et sa fonction de sustentation est reportée vers les jupes voisines qui assurent la stabilité de la machine.

Ainsi, chaque jupe élémentaire a une base circulaire, ce qui, d'un point de vue géométrique, limite le périmètre de fuite du coussin, et offre donc le meilleur rendement possible à chaque coussin élémentaire.
En revanche, à surface égale, le périmètre de fuite d'une association de coussins ronds est très supérieur au périmètre de fuite d'un coussin unique. Ceci nuit au rendement général de sustentation et n'est bien sûr pas acceptable pour un aéroglisseur marin se déplaçant à grande vitesse.

Du point de vue dynamique également, on a vu que la forme ronde ne facilite pas la phase de déjaugeage. Ce défaut est partiellement résolu par la juxtaposition de plusieurs coussins, qui donnent finalement à l’ensemble une forme assez allongée, mais la forme hydrodynamique d’un tel assemblage est loin d’être idéale.

Si ces deux inconvénients n’avaient pas une grande importance pour les Terraplanes, ils sont en revanche rédhibitoires dans le cas d’un aéroglisseur marin.

La jupe périphérique

La SEDAM a donc l'idée d'améliorer le système de jupes Bertin en entourant l'ensemble de jupes élémentaires d'une jupe périphérique.

Cette jupe périphérique est légèrement plus haute que les jupes élémentaires qu'elle entoure, et elle est gonflée par l'air qui s'échappe de la base des jupes internes.

L'association de jupes élémentaires (système multi-jupes) assure donc la stabilité automatique d'assiette de l'appareil, tandis que l'ajout d'une jupe périphérique :

• Augmente la surface du coussin,
• Limite au mieux son périmètre de fuite (et augmente donc le rendement de sustentation)
• Améliore la forme hydrodynamique de l'ensemble et facilite en particulier le déjaugeage
• Offre une sécurité supplémentaire en cas de déchirure d'une jupe interne, en limitant la fuite produite.

Ce système semble donc être, pour un aéroglisseur marin de tonnage moyen, la formule la plus aboutie du système de jupes Bertin (voir note).
C'est ce système qui sera utilisé sur le Naviplane N300.

Maquette équipée du système multi-jupes Bertin
avec jupe périphérique - Photo © Bertin & Cie

Noter les ouïes d'alimentation des coussins internes