Brevet FR2060152A1 — publié le 19710618

La présente invention est relative à l'augmentation des qualités des bateaux à voiles en particulier et partant, d'en améliorer nota mment la vitesse et la sécurité0 Le dispositif mis en oeuvre permet I d'assurer efficacement une augmentation considérable de la stabi lité au point de rendre le bateau, quasi inchavirable malgré une réduction de 50 % minimum, de la hauteur de son tirant d'eau et la suppression cciplète de son lest. 20 de lui permettre consèquemment une plus grande vitesse. 3b de remettre le bateau en position de flottaison après un chavi rement. Ce trés remarquable résultat est obtenu par l'adjonction d'un flotteur auxiliaire maintenu à distance dètermin de la coque du ba teau. Ce flotteur ayant la particularité de comporter en son sein, des réservoirs susceptibles d'ètre remplis d'eau ( et vidés à l'aide d'une pompe située dans la cabine du bateau,), afin d'alourdir ou alléger le flotteur suivant les circonstances de la navigation. L'exploitation de cette invention ne prèsente aucun problème technique particulier et son application pratique est de ce fait, parfaitement réalisable. Description Ce dispositif est constitué par un unique flotteur auxiliaire si tuè à l'extrémité de plusieurs longerons, disposès à cet effet sur un des cotès ( tribord par exemple ) du bateau à voile, longerons qui ont une longueur d'environ deux fois la largeur maximum dudit bateau quide ce fait, a presque l'aspect d'un catamaran. Dans ce flotteur, ce qui est essentiel, c'est le procèdè utilisé pour l'alourdir convenablement au moment opportun, afin que son poids contrebalance avantageusement - par le truchement des longerons l'action du vent dans la voilure du bateau, lorsque -celui-ci est " sous le vent " par rapport au flotteur. Cette action stabilisatrice est obtenue par la disposition de réservoirs adèquats à l'intèrieur dudit flotteur, réservoirs susceptibles d'ètre remplis d'eau. Pour le remplissage des réservoirs ( qui communiquent entre eux ) chaque rangèe de ceux-ci, comporte à sa base et latèralement, plusieurs vannes à ressort que l'on ouvre au moment opportun, à l'aide d'un levier ou volant situè dans la cabine du bateau. Ce volant ou levier opère une petite traction sur les càbles ( en inox ) de commande d'ouverture des vannes, càbles qui passent succéssivement par l'intérieur d'un des tubes -longerons, puis dans une gaine pour a boutir, par l'intermédiaire de deux poulies de renvoi ( en nylon ) à chaque vanne. Les vannes de la rangée inférieure ( l'autre rangée de rèservoirs dont la contenance est beaucoup plus faible, n'intervient qu'en cas de chavir-e,,t) ètant ainsi ouvertes, du fait du tirant bateau minimum du flotteur à vide, les réservoirs se rempliront automatiquement. A ce moment, la ligne de flottaison atteindra une ligne repère figurant sur la coque du flotteur, on doit alors libèrer le levier ou volant de commande des vannes, lesquelles se refermeront automatiquement sous l'action de leur ressort de rappel. Pour que la masse d'eau ainsi enmagasinèe puisse agir utilement, il faut évidemment que les vannes soient fermées. En effet, le poids de cette eau n'interviendra que dans la mesure ou la partie immergée du flotteur se trouvera soulevée HORS de l'eau sous l'action du bateau tendant à giter du cotè opposè au flotteur. Donc, plus le tirant d'eau du flotteur partiellement rempli ( la rangèe infèrieure ), diminuera de hauteur, plus son action stabilisatrice sera importante. Lorsque le vent changera de direction ( de I80 par exemple ) le flotteur se trouvera n sous le vent " cette fois,'il faudra alors immédiatement n abattre " toute la voilure et procéder à la vidange des réservoirs à laide de la pompe situèe dans la cabine. Après quoi, on pourra remettre la voilure et le bateau pourra s'appuyer valablement sur son flotteur vide d'eau. AVERTISSEMENT - Dans les divers -dessins annexès, la forme et le pro fil donnès au flotteur et à ses longeron-supports, ainsi que le nom bre et le mode de fixation de ceux-ci au flotteur et à la coque du bateau, ne sont nullement LIMITATIFS. De mème, la forme donnèe aux réservoirs n'est pas LIMITATIVE non plus et ce d'autant plus, que dans les dessins les concernant, il n'a pas ètè tenu compte - dans un but de simplification - de l'armature intérieure du flotteur. A titre d'exemple explicatif - mais non limitatif - supposons un bateau à voile ayant une largeur maximum -de 4 mètres, un tirant d'eau de 2 mètres et un lest de 5 tonnes. Si nous l'équipons du dis positif stabilisateur ci-dessus, celui-ci doit avoir approximative- ment les caractéristiques suivantes Distance séparant le flotteur de la coque du bateau : 8 mètres. Volume total du flotteur : 8 mètres cubes. Poids total du flotteur : I.500 kileis. Tirant d'eau cDrrespondant à ce poids : 0,40 mètre. D'autre part, tout le volume intérieur disponible est divisè en deux rangèes superposées de réservoirs, susceptibles d'ètre remplis automatiquement d'eau et vidès à l'aide d'une pompe situèe dans la cabine du bateau. La contenance de la rangèe supèrieure est d'environ le I/3 du volume total, tandis que le volume de la rangèe infèrieure atteint les 2/3 restants.Chaque rangèe de rèservoirs est-in dèpendante de l'autre mais dans chacune d'elles, les rèservoirs tout en communiquant entre eux, empêchent tout dèplacement brutal d'a- vant en arrière et vice-versa, de la masse d'eau au cours du remplissage ou de la vidange. Fonctionnement Equipè d'un dispositif de cette sorte, le bateau à voile que nous avons pris en exemple ( 2 mètres de tirant d'eau et un lest da 5 tonnes ) pourra valablement se contenter d'un tirant d'eau de I mètre seulement et avantageusement se passer de lest. Envisageons les deux cas " type n: : un vent de force 7 ( par exemple ) soufflant par babord d'une part, puis par tribord ensuite d'autre part. VENT SOUFFLANT PAR BABORD - Malgré son très faible tirant d'eau et l'absence de tout lest, le bateau - bien qu'entoilè au maximum - ne pourra gîter. beaucoup vers tribord du fait de la prèsence de ce cotè, du flotteur dont le volume total est de 8 mètres cubes pour un poids de 1.500 kilogs. Le flotteur a donc une réserve de flottaison de 6e500 kilogs.Ces 6.500 kilogs étant disposès au-bout d'un bras de levier ( les longeron-supports ) de 8 mètres de longueur, de ce fait, ces 6.500 kilogs équivalent un poids de lest de 26 tonnes pour un tirant d'eau de 2 mètres, alors que le poids du lest du bateau non è- quipé, n'était que de 5 tonnes. Nous obtenons donc une stabilité environ CINQ fois plus grande. Ce rapport très avantageux permet donc d'affronter un vent d'une plus grande force avec la mème surface de toile, tout en conservant le bénéfice d'une bonne part de plus-value de stabilité et partant, de sècuritè. Résultat : vitesse et sécurité accrues. VENT SOUFFLANT FAR TRIBORD - Malgrè son très faible tirant d'eau et l'absence de tout lest, le bateau - bien qu'entoilé au maximum ne pourra giter vers babord, du fait de la présence à tribord du flotteur pesant à vide I.500 kilogs d'une part et dont d'autre part, la rangée de réservoirs du bas, aura été remplie d'eau. Cette rangèe représentant les 2/3 du volume total, nous avons environ un poids d'eau de 5.000 kilogs, à quoi s'ajoute le poids du flotteur lui-mème. Cela fait au total : 6.50Q kiîogs qui font contrepoids au bout d'un bras de levier ( longerons ) de 8 mètres de longueur, ce qui èqui vaut à un poids de lest de 26 tonnes pour un tirant d'eau de 2 mètres, alors que le lest du bateau non équipé n'était que de 5 tonnes pour ce mème tirant d'eau. Nous obtenons donc une stabilité environ CINQ fois plus grande. Ce rapport très avantageux permet donc d'affronter un vent d'une plus grande force avec la mème surface de toile, tout en conservant le bénéfice d'une bonne part de la plus-value de stabilité et partant, de sécurité. Rèsultat : vitesse et sécurité accrues. D'autre part, dans les deux cas ci-dessus, par suite de la suppression du lest, il en résulte un gain de poids de 5.000 - 1.900 ( poids du flotteur + poids des longeron-supports ) = 3.100 kilogs. Cet allègement considérable permettra au bateau ainsi èquipè, d'avancer nettement plus vite; d'où un second accroissement de vitesse. Par consèquent, le dispositif stabilisateur dècrit, assure effectivement un accroissement notable de la vitesse et de la sècuritè. Mais les avantages de ce dispositif ne se limite pas à ce rèsultat déjà très remarquable. En effet, les bateaux du type catamaran ou trimaran, ont un très grave problème commun : en cas de chavirement ( ce qui peut toujours-se produire malgrè leur stabilité exceptionnelle ) ils leur est IMPOSSIBLE de se redresser parleurs propres moyens, ils sont alors irrémédiablement condamnès En cas de chavirement, un bateau èquipè du dispositif stabilisateur dècrit, est en mesure d'assurer lui-mème son redressement.L'è- ventualité d'un chavirement se produira vraisemblablement, alors que le vent soufflera en tempète par tribord, c'est à dire du cotè où se trouve le flotteur, avec des vagues énormes. La tempète s'emplifiant, il arrivera une ènorme vague daferlante plus vicieuse que les autres qui SOULEVERA et emportera le flotteur malgrè son poids ( 6.500 kilogs 3. Par l'intermédiaire des longerons ( dont le bras de levier nous est défavorable dans ce cas là ) le flotteur fera basculer le bateau sur lui-mème : ctest le chavirement tant redoutè. Le bateau est donc retourné Nous supposons bien entendu que, dès les prèmices de la tempête, le pilote a sagement pris ses pré eau tions, notamment fermeture des hublots et autres ouvertures, ee qui a empêché l'eau d'envahir l'intérieur du bateau lors du chavirement. le flotteur rempli au 2/3 d'eau flotte néanmoins. De l'intérieur de la cabine, en durant les vannes, on laisse se remplir la rangèe de réservoirs supèrieure qui est maintenant 90US l'autre. le pouvoir de flottaison du flotteur sera alors totalement annulé et il s'enfoncera à 8 mètres sous l'eau sous son propre poids : Plus de I.500 kilogs à quoi s'ajoute le poids des longerons, masse qui agit au bout d'un bras de levier de 8 mètres de longueur.Le bateau tournera lentement sur lui-mème jusqu'à ce que les longerons soient en position quasi verticale, le flotteur btant au fond de l'eau A ce moment, toutes les parties du chargement du bateau ( vivres, eau de réserve, batteries, équipement divers etc.. ) qui étaient entreposés dessein SOUS la ligne de flottaison du bateau, interviendront à leur tour pour continuer le mouvement de rotation du bateau, mouvement qui sera alors renforcè par le remplissage, à l'aide de la pompe de la cabine, d'un réservoir situé à dessein dans la cale du bateau. Dès que, par suite de la rotation continue du bateau sur lui-mèmet le flotteur aura légèrement dépassé ce qui pourrait ètre appelé " le point mort bas ", il faut alors VIDER à l'aide de la pompe, la ran gbe de réservoirs qui se trouve dèjà au DELTA de ce " point mort bas n Au fur et à mesure de cette vidange, le pouvoir de flottaison ( I/3 du volume total, soit 2.600 kilogs environ ) de cette rangèe se manifestera progressivement par une poussée vers le haut qui s'exercera à l'extrémité du bras de levier que constituent les longerons.Par suite, le mouvement de rotation du bateau se poursuivra de plus en plus vite. Â ce moment, c'est à dire après avoir vidange le plus petit volume de réservoirs, ce qui a eu pour effet d'amorcer la re montèe du flotteur, il faut vidanger à son tour l'autre rangée de réservoirs. Au cours de cette opération, le pouvoir de flottaison du flotteur s'augmentera progressivement pour atteindre son maximum: 8.000 kilogs. Par suite, le mouvement de remontée du flotteur stac- centuera de plus en plus jusqu'à ce qu'il atteigne la surface : la situation du bateau sera alors heureusement rétablie.Etant donnè que l'exécution de cette opération de redressement demandera un certain temps, il faut donc prèvoir à cet effet, une réserve d'oxygène destinée à pallier au manque d'air frais, dans la cabine du bateau. Dessins La FIGURE I reprèsente le bateau et son flotteur auxiliaire fixe au bout de ses longeron-supports, vus en coupe transversale, avec les dètails suivants : I coque du bateau; 2 longeron-support; 3 flot teur; 4 réservoir de fond de cale; 5 surface de l'eau; 6 ligne de flottaison du bateau; 7 mât La FIGURE 2 représente le flotteur en coupe transversale montrant les deux rangées superposées et indépendantes, de réservoirs dont l'une des parois verticales sert de support au tuyau de vidange, avec les dètails suivants : 8 longeron-support; 9 rangée de rèservoirs supérieurs; IO rangèe de réservoirs inférieurs; II vanne à ressort;I2 tuyau d'aspiration de la pompe de vidange; 13 crèpine d'aspiration; I4 tuyaux se dirigaant vers la pompe de vidange. La FIGURE 3 représente le flotteur vu en plan avec les détails suivants : I5 flotteur; 16 longeron-support. La FIGURE 4 représente une vanne à ressort ( coupe transversale ) en position " ouverte " avec les détails suivants : I7 corps de la vanne; I8 axe de la vanne; I9 palier supportant la vanne; 20 support du palier I9; 21 ressort de rappel de la vanne; 22 èpaulement d'appui du ressort 21; 23 couronne dtappui en matière souple assurant l'étanchéité; 24 câble de commande en acier inox; 25 axe de chacune des deux poulies guide-cVble; 26 gaine protectrice du câble; 27 coupole protectrice de la vanne; percee de trous à la façon d'une crépine. La FIGURE 5 reprèsente le support du palier I9, vu de type, avec les détails suivants : 20 support du palier; 22 èpaulement d'appui du ressort de rappel 21 Résumé Le dispositif stabilisateur ci-devant décrit assure, aux bateaux à voile en particulier, d'importants avantages qui se soldent notamment par un accroissement notable de la vitesse et de la sécurité. Il se compense essentiellement d'un flotteur auxiliaire maintenu paralèllement au bateau et à une certaine distance de sa coque, par des longerons. La longueur des longerons, c'est à dire en fait, la distance sèparant le flotteur de la coque, est d'environ deux fois la largeur maximum du bateau ( une distance moindre serait moins efficace ). Les dimensions du flotteur sont naturellement fonction de celles du bateau à équiper. On conçoit facilement, que le bateau ne pourra giter beaucoup du cotè où se situe le flotteur, en raison du pouvoir flottant de ce dernier dont l'effet sustentateur est multipliè ( par cinq au minimum ) en raison de la longueur des longerons formant levier. Le flotteur auxiliaire comporte la particularité suivante qui lui donne toute sa valeur : Tout son volume intérieur disponible est di visè en deux rangées de réservoirs susceptibles d'ètre remplis d'eau ( et vidès à l'aide d'une pompe situèe dans la cabine du bateau ). Les deux rangèes de réservoirs - qui ont chacune leur utilité propre - sont indépendantes et leur contenance inégale. La rangèe supèrieure représente environ 1/3 du volumes tandis que la rangée inférieure représente environ les 2/3 restants. C'est cette dernière rangée qui sert à- assurer la stabilité du bateau lorsque le flotteur se trouve sous le vent ". Dans ce cas, au poids du flotteur lui-mème, vient s'ajouter celui de lteau contenu dans les réservoirs remplis automa tiquement au moment opportun.C'est donc cette masse fixèe à l'entré mité des longerons formant levier, qui fait efficacement contrepoids à l'effet du vent ( dans la voilure ) qui tend à faire giter le bateau du cotè opposé. Donc, dans les deux cas " type " ( vent soufflant par babord et vent soufflant par tribord ), le dispositif dècrit, assure au bateau une stabilité incomparablement supérieure à celle que lui assure normalement une quille lestée. Celle-ci peut donc avantageusement être supprimèe, d'où il rèsulte une rèduction de 50 % au moins, de la hau tèur du tirant d'eau d'une part, et d'autre part, un gain de poids considérable. De plus, un très faible tirant d'eau, permettra au bateau de s'approcher plus près du rivage et de se faufiler dans des passes peu profondes inaicessibles autrement dBoh meilleure maniabi- lité. L'avantage principal ètant un accroissement considérable de la statilitè et donc de la sècuritè. Raisonnablement, on peut donc utiliser une partie de cet accroissement - tout en conservant une bonne marge bénéficiaire - par la mise en oeuvre d'une plus grande 8urface de voilure, d'où il résultera une vitesse plus grande. Cette augmentation de la vitesse ainsi obtenue, s'ajoutera à celle obtenue par le gain de poids résultant de la suppression du lest. Dtautre part, dans l'éventualité d'un chavirement ( il faut tout prévoir ) l'utilisation judicieuse des rangèes de réservoirs contenus dans le flotteur ( et d'un autre situé à cet effets dans la cale du bateau )suivant le processus dècrit, permet de rètablir ( remise à flot ) la situation du bateau, sans 'aide extérieure. Conclusion : le dispositif stabilisateur ci-devant dècrit, assure effectivement - aux bateaux à voile en particulier - de précieux avantages, notamment un accroissemént notable de la vitesse et de la sécurité. REVENDICATIONS Dispositif stabilisateur assurant, aux bateaux à voile en parti culier, d'importants avantages qui concourent notamment à un ao croissement notable de la vitesse et de la sécurité. Le brevet d'invention ci-dessus intitulé, se diviee en quatre parties - - Le flotteur - maintenu à une certaine distance de la coque du bateau par ses longerons - dont tout le volume intérieur dis ponible est occupè par deux rangées indépendantes de réservoirs susceptibles d'être remplis d'eau et vidès, suivant les circons tances de la navigation, aux fins de stabilisation du bateaux 20 - Le dispositif de remplissage automatique des réservoirs, com prenant notamment la disposition laterale ( flan intérieur )des vannes en un point déterminé du flotteur; la vanne avec son res sort de rappel, sa coupole-crèpine de protection, son câble de commande ( avec ses poulies de renvoi et sa gaine protectrice ) aboutissant à la cabine du bateau. 30 - Le système de vidange comprenant les tuyaux d'aspiration dont le bout suceur recouvert d'une crèpine, est placè dans un en droit bien déterminé; le tuyau principal aboutissant à la pompe située dans la cabine, en passant le long des longeron-supports. Chaque rangée de-reservoirs comporte son tuyau principal. 40 - Le dispositif de sécurité comprenant notamment la rangée de rè- servoirs supérieurs, ainsi que le réservoir disposé à cet effet dans la cale du bateau; dispositif destiné à être mis en oeuvre, pour opérer le redressement du bateau après un chavirement.