Brevet FR2356556A1 — publié le 19780127

La présente invention concerne une voile à secteurs destinée à des embarcations. Le but de l'invention est d'augmenter le rendement aérodynamique d'une voile et d'améliorer, surtout aux allures portantes, la vitesse de l'unité qui l'utilise. On connait les principes généraux de la navigation à voiles : l'action du vent sur la voilure créé une force qui associée à la réaction de la carène donne une résultante tirant le bateau dans une direction relativement proche de la direction du vent. On sait aussi que la portion la plus efficace d'une voile se situe sur le tiers avant de celle-ci. On sait enfin que lorsque le vent a tendance à forcir la manoeuvre normale est de réduire la voilure ce qui diminue son rendement. L'invention a donc pour buts - d'offrir le rendement aérodynamique maximal de la voilure aux allures portantes - et de présenter la possibilité d'adapter exactement la voilure à la force du vent, en particulier au vent fort, sans imposer de contraintes au gréement du bateau. Les avantages qui en découlent sont les suivants - vitesse instantanée supérieure à certaines allures à celle d'un bateau équipe d'une voile normale de mêmes dimensions, car meilleur rendement aérodynamique, avantage très intéressant en course ou en régate - meilleulestabilité par vent fort, donc moins d'efforts sur le gréément - adaptation parfaite et immédiate aux conditions de vent et aux intentions du chef de bord. Ces avantages sont obtenus en décomposant une voile classique en un certain nombre de secteurs ou voiles élémentaires et en donnant à chacun de ceuxci l'incidence optimale par rapport à la direction du vent. Le vent créé alors sur chaque voile élémentaire une force qui composée avec les forces agissant sur les autres voiles élémentaires donne une résultante supérieure à celle qu' on aurait obtenue avec une voile classique de memes dimensions. Les buts et avantages indiqués ainsi que d'autres sont atteints gracie à une voile multisecteurs pour embarcation caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs voiles élémentaires,chacune étant reliée à sa voisine et maintenue sur un cale tendeur pour la partie supérieure, fixée à un point d'amure inférieur mobile sur le pont pourle bord d'attaque inférieur et à un système d'écoutes pour le bord de fuite inférieur de chaque Secteur. L'invention sera décrite à l'aide des dessins annexés donnés à titre d'exemple préférentiel non limitatif. Les memes indices sur les différentes figures représentent les memes éléments. La figure 1 représente l'action du vent sur une voile classique, dans le cas présent une voile d'avant, en vue de dessus. La figure 2 représente une voile à secteurs telle que revendiquée en vue de dessus. La figure 3 le dispositif d'étai et de drisse d'une telle voile. La figure 4 représente une vue de travers d'une voile d'avant à secteurs. La figure 5 représente la décomposition en secteurs. La figure 6 une variante d'une telle voile à secteurs. La figure 7 représente la disposition des points d'amure et d'écoute d'une voile telle que décrite en figure 2. La figure 8 est la description du dispositif de maintien de la variante décrite figure 6. La figure 9 est un exemple d'embarcation équipée de voiles à secteurs à la fois pour la voile d'avant et pour la grand voile. La figure 1 est une vue de dessus d'une voile d'avant classique Le mat 1 est relié au pont avant par un étai 2 fixé sur le pont au point 3. 4 Sur cet étai coulisse la voile d'avant/grâce à des anneaux 5, qui est reliée au pied de l'étai 3 par un dispositif reliant le point d'amure 6 à ce point 3, à la drisse n" 7 passant en tete de mat par son point de drisse 8, et aux écoutes 9 et 10 par le point d'écoute 11, l'écoute sous le vent étant ellememe tournée sur un taquet 12. V, V1 et V2 sont les flux de vent par rapport à la voile. V le flux situé en amont de celle-ci, VI, flux situé au vent et V2 flux situé sous le vent. Le flux VI crée une force Fl dont le point d'application est lecentre de voilure de la voile. Le flux V2 crée une force F2 due à la dépression qui existe sous le vent de la voile La résultante de ces deux forces F1 et F2 est la force de'traction R qui entre le voilier dans une direction qui fait un angle voisin de 45" avec la direction du vent lorsque le voilier marche au plus près. La figure 2 représente une voile à secteurs telle que revendiquée. Sur l'étai 2 relié au mat 1 et au pont par le point d'amure 3 coulisse la voile à secteurs décomposée dans cette figure en trois secteurs 21,22,23. Le secteur 21 est relié dans a partie inférieur au point d'amure 3 par le point d'amure 6 par un dispositif de maintien 24 du genre manille de type connu, et dans sa partie supérieure par une manille 25 à un cabale 26 de préférence d'acier de courte longueur, lui-même relié par une manille 27 à la partie inférieure 28 du secteur 22. La partie supérieure du secteur 22 est de la meme façon reliée par une manille 29, au câble 30 de courte longueur, une manille 31 à la partie inférieure 32 du secteur 23. La partie supérieure du secteur 23 est reliée par une manille 33 à l'extrémité de la drisse passant en tete de mat et ramenée vers le pont du bateau pour amarrage. Le point d'écoute lla du secteur 21 est relié à deux écoutes dont seule l'écoute sous le vent 9a est représentée sur cette figure. Cette écoute est bloquée en position convenable sur un dispositif 12a de type connu, genre winch, taquet Le point d'écoute 1 lb du secteur 22 est lui-meme relié à deux écoutes dont l'écoute sous le vent 9b est tournée sur le dispositif d'arret 12b. Le point d'écoute Ilc du secteur 23 est de lameme façon relié par l'écoute sous le vent 9c au dispositif d'arret l2c. Le point d'amure inférieur 34 du secteur 22 est fixé à un point mobile sur le pont, situé sur l'avant de point d'écoute lla du secteur 21. De la meme façon le point d'amure 35 du secteur 23 est fixé à un point mobile sur le pont situé sur l'avant du point d'écoute 1 lb du secteur 22. Une des caractéristiques de la voile telle que revendiquée est que le chef de bord dispose de trois possibilités pour régler sa voilure - régler la position des points d'amures 34 et 35 des secteurs 22 et 23 respectivement afin de donner à ces secteurs un angle optimal par rapport à la direction du vent. Ce qui revient à régler les bords d'attaque des deux secteurs 22 et 23. - régler l'étarquage de chaque écoute 9a, 9b, 9c sur les taquets 12a, lZb, 12c respectivement afin de donner à chaque secteur la meilleure position du bord de fuite par rapport à la direction du vent. et d'augmenter ainsi l'effet de tuyère entre lé secteur 21 et le secteur 22 d'une part et entre le secteur 22 et le secteur 23 d'autre part. - régler la surface de la voile d'avant en supprimant par exemple le secteur 23 gr ce aux manilles 31 et 33 et en remplaçant la longueur de drisse ainsi supprimée par un cble d'acier de meme longueur, lui-meme muni des m8mes éléments de fixation que le secteur 23 que l'on vient de supprimer. - de lameme façon il est possible, lorsque le vent force, de supprimer le secteur 22 et de ne laisser alors que le secteur 21 que l'on assimile à un tourmentin de mauvais temps. La figure 3 est un exemple de réalisation du dispositif d'amarrage des différents secteurs entre eux grâce aux câbles 26 et 30 et aux manilles ou crochets de type 25, 27, 29 et 31 les trois secteurs étant maintenus de plus, d'une part au point d'amure 3 fixé sur le pont par une manille 24 au point inférieur 6 du secteur 21 et d'autre part au point de drisse 38 du secteur 23 par une manille 33. Les extrémités 6 et 36 des secteurs21, 28 et 37, des secteurs 22, 32 et 38 du secteur 23 peuvent être des cosses incrustées dans la toile de chaque secteur au moment de sa fabrication. De plus les cosses de chaque bord appartenant à un secteur sont reliées entre elles par un filin d'acier 39 pour le secteur 21, 40 pour le secteur 22 et 41 pour le secteur 23. (ralingues) La figure 4 représente une vue de travers d'une voile d'avant à secteurs telle que revendiquée. On y voit nettement les secteurs 21, 22 et 23 ainsi que les chevauchements du secteur 22 sur le secteur 21 et du secteur 23 sur le secteur 22. Ce chevauchement est obtenu par le positionnement initial des points d'amure 34 et 35 des secteurs 22 et 23 respectivement. La figure 5 représente une manière simple de réaliser une telle voile à partir d'un genois dont les extrémités sont les points 51, 52 et 53. La base comprise entre les points 52 et 53 est décomposée en trois parties égales b, telles que b soit égal à la distance 52-53 divisée par trois. Le bord d'attaque 51-52 est décomposé également en trois parties limitées par les points 51-52, 56 et 57 telles que a soit égal à la distance entre les points 51 et 56, a' soit égal à la distance entre les points 56 et 57, al' soit égal à la distance entre les points 57 et 52. De plus, il faut que a soit inférieur à b, a' soit inférieur à b, a" soit supérieur à b. Pour obtenir alors la voile à secteurs on découpe le genois suivant les droites qui relient les points 56 à 55 et 57 à 54. On incruste dans la toile les cosses nécessaires à l'arrimage des trois secteurs entre eux grâce aux câbles d'acier de liaison et celles nécessaires aux points d'amure. On obtient ainsi une voile multisecteurs. La figure 6 représente une variante d'une voile à secteurs dont la découpe en secteurs n'a pas été faite par rapport au bord d'attaque de la voile comme représenté figure 5, mais par rapport au bord de fuite de celle-ci. De la meme façon à partir d'un genois classique on peut décomposer la base en trois parties égales b, décomposer le bord de fuite en trois parties a, a' et a" et respecter les memes conditions que pour le cas précédent, c est à dire que a soit inférieur à b, a' soit inférieur à b, a" soit supérieur à b. La figure 7 représente les dispositifs d'amure et d'étarquage d'une voile à secteurs. Afin de simplifier la figure l'étai et les parties supérieurs de chaque secteur déjà décrites par les figures 2 et 3 ne seront pas représentés sur cette figure 7. Le point d'amure 3 est fixe sul le pont, il sert de point d'amarrage du secteur 21 par le dispositif représenté figures 2 et 3. Le point découte Ila du secteur 21 est relié par l'écoute sous le vent de ce 82 secteur/au dispositif 12 a de blocage d'écoute qui coulisse sur le rail courbe 71 qui suit la courbure de la coque 72. Ce dispositif de blocage 12a peut etre un dispositif connu du type winch, taquet, coinceur, clamcat ou autre. Le point d'amure 34 du secteur 22 coulisse sur un rail 73 perpendiculaire à l'axe du bateau, et peut etre bloqué sur ce rail dans une position quelconque grâce à un dispositif connu de blocage. Le point d'écoute llb du secteur 22 est relié par l'écoute sous le vent 83 de ce secteur à un dispositif de blocage 12b coulissant lui-meme sur le même rail courbe 71 que le dispositif de blocage 12a. Le point d'amure 35 du secteur 23 coulisse également sur un rail 74 per pendiculaire à l'axe du bateau parallèle au rail 73 et peut etre bloqué dans une position quelconque par un dispositif connu. Le point d'écoute îlc du secteur 23 est relié par l'écoute sous le vent 84 de ce secteur à un dispositif de blocage qui coulisse sur le m8me rail 71 que les dispositifs 12a et 1Zb. Lorsque le bateau navigue sous l'autre amure que celle représentée figure 7, le rail 75 remplit le même roule que le rail 71, c'est à dire qu'il permet de faire coulisser les dispositifs de blocage d'écoute 76, 77 et 78pour les écoutes 79, 80 et 81 respectivement des secteurs 21, 22 et 23. Du côté sous le vent les écoutes 82, 83, 84 sont tournées sur leur dispositif de blocage respectif 12a, 12b, 12c et réunies en un seul brin 85 au-delà du dernier dispositif de blocage par un ensemble 86 d'anneau de cosses et de manilles de type connu. Les différentes écoutes sont donc reliées en un seul brin pour faciliter la manoeu,te du virement de bord, mais sont toutefois indépendantes pour optimiser le réglage de chacun des secteurs. Du côté au vent les écoutes 79, 80 et 81 sont molles et laissées à plat pont. Elles sont de la meme façon regroupées en un seul brin 87 par le meme dispositif 88 que pour les autres écoutes. La figure 8 représente le dispositif de maintien du bord de fuite de la voile telle que décrite dans la variante de la figure 6. La drisse 7 passe en tette de mât pour 8tre ramenée sur le pont pour amarrage par un dispositif connu. Le point de chute 38 du secteur 21 est relié à cette drisse d'une part par une manille ou un anneau de type connu 89 à un anneau de plus fort diamètre 90 sur lequel se fixe également la drisse par une manille connue. Sur cet anneau 90 vient se fixer également une manille 91 reliée par un câble 92 à la cosse 93 supportant le bord d'attaque de secteur 22 et coulissant sur le câble 93 par un anneau 94. Entre les points 91 et 94 sur le câble 92 coulisse un anneau 95 supportant le bord de fuite du secteur 21. De la même façon est relié à l'anneau 90 par une manille 96 et un câble 97 le bdrd d'attaque 98 du secteur 23. Entre les points 96 et 98 coulisse sur le câble 97 un anneau 97 supportant le bord de fuite du secteur 22. Enfin le secteur 23 est relié par son point d'écoute 100 au dispositif d'écoute propre à ce secteur. Lorsqu'une réduction de voilure est imposée par la force du vent, un secteur, en commençant par le secteur le plus en arrière, est remplacé par un câble de même longueur que le secteur et disposant des mêmes éléments de fixation. Dans le cas d'une voile à trois secteurs, le secteur 23 est d'abord supprimé, puis le 22, laissant en place le secteur 21 en guise de tourmentin de mauvais temps. La figure 9 est la représentation d'un bateau équipé à la fois d'une voile d'avant et d'une grand voile à secteurs telles que revendiquées. La voile d'avant comprend trois secteurs 21, 22 et 23 et la grand voile trois secteurs également 101, 102, 103. Les secteurs 101, 102 et 103 peuvent etre dtune configuration identique à celle des secteurs- 21, 22 et 23 tels que décrits par la figure 4 ou tels que décrits par la figure 6. Dans ce cas tout dispositif permettant de régler la position des points d'écoute des secteurs 101, 102 et 103 par rapport à la baume 104 de la grand voile peut etre utilisé et peut se conformer à l'invention telle que revendiquée. Cette disposition présente les avantages - de pouvoir régler au mieux les secteurs de chacune des deux voiles suivant la direction du vent - de pouvoir adapter au mieux la surface de voilure à la force du vent en éliminant un secteur de l'une ou l'autre voile ou des deux - enfin d'améliorer aux allures portantes le rendement aérodynamique en créant entre deux secteurs voisins d'une meme voile un effet de tuyère. On a décrit ici quelques solutions générales et particulières de l'invention mais on peut en concevoir d'autres sans pour cela sortir de l'invention. Ainsi la découpe d'un gênois donnée à titre d'exemple figures 5 et 6 pourra être différente de celle qui est décrite, à condition de respecter les principes de l'invention a inférieur ou égal à b, mais b ne sera pas forcément la division du gênois par un nombre entier suivant que la voile aura 2, 3 ou n secteurs. Revendications 1 - Voile multisecteurs pour embarcation caractérisée par le fait que chaque secteur coulissant sur le même étai et relié au secteur qui le suit par rapport à la proue du bateau peut avoir indépendamment des autres son point d'amure modifié par rapport à l'axe du bateau et son point écoute modifié dans l'axe longitudinal du bateau. 2 - Voile multisecteurs selon la revendication 1 caractérisée par le fait que chaque secteur est relié au secteur qui le suit par rapport à la proue du bateau, et que l'ensemble coulisse sur un étai reliant le mât au pont grâce à une drisse et des anneaux coulissant sur l'étai. 3 - Voile multisecteurs selon les revendications 1 et 2 précédentes caractérisée par le fait que le point d'amure du secteur situé le plus en avant peut être fixe et que les points d'amure des secteurs qui le suivent par rapport à la proue peuvent coulisser sur des dispositifs perpendiculaires ou centrés par rapport à l'axe du bateau. 4 - Voile multisecteurs selon les revendications précédentes caractérisée par le fait que les écoutes sous le vent de chaque secteur peuvent être tournées indépendamment l'une de l'autre sur des dispositifs de blocage coulissant sur un rail sensiblement parallèle à la coque et qu'elles peuvent être réunies en une seule écoute au-delà du dernier dispositif de blocage. 5 - Voile multisecteurs selon l'ensemble des revendications précédentes caractérisée par le fait que chaque secteur peut avoir son point d'amure situé plus en avant par rapport au point d'écoute su secteur précédent par rapport à la proue de I'embarcation afin de créer un effet de tuyère entre deux secteurs consécutifs. 6 - Voile multisecteurs selon l'ensemble des revendications précédentes caractérisée par le fait que les secteurs peuvent être supprimé s progressivement pour adapter au mieux la voilure à la force du vent. 7 - Voile multisecteurs selon l'ensemble des revendications précédentes caractérisée par le fait que les rails d'écoute supportant les différents dispositifs de blocage des écoutes propres à chaque secteur sont parallèles à la coque. 8 - Voile multisecteurs selon l'ensemble des revendications précédentes caractérisée par le fait que les rails sur lesquels peuvent coulisser et se bloquer le point d'amure de chaque secteur sont centrés par rapport à l'axe du bateau ou perpendiculaires à celui-ci.