Brevet FR2383068A1 — publié le 19781006

La présente invention concerne les engins nautiques sportifs dits "planches à voilent, qui- sont -constitués d'une coque flottante extrêmement simplifiée sur laquelle l'utilisateur peut se tenir debout én équilibre en retenant lui-meme à 11 encontre de la force du vent une voile supportee par un mât articulé. La recherche de la vitésse est, comme c'est le plus souvent le cas en matière sportive, un des buts principaux des amateurs de ce sport. Le demandeur a remarqué que la vitesse restait limitée avec les planches à voile ordinaires, car eiles présentent une traînée importante dans l'eau (la surface de voile étant par ailleurs nécessairement limitée puisque l'utilisateur doit pouvoir résister à toute la pression du vent exercée sur la voile). En effet les planches à voile de type actuellement connu se présentent sous une forme correspondant effectivement à leur dénomination imagée, c'est-à-dire que'leur coque a l'aspect d'une planche posée à plat sur l'eau et qui, bien qu'elle soit légèrement profilée, surtout å l'avant, pour lui permettre de mieux glisser à la surface de l'eau, offre cependant une résistance considérable à l'avancement. La présente invention propose une planche à voile dont la coque, allongée dans la direction d'avance normale, présente, dans un plan vertical perpendiculaire à cette direction et au moins dans la partie centrale de la coque, une section de forme sensiblement triangulaire allant en se rétréaisèant avec un angle moyen aigu à partir d'un côté où est fixé le mat. Une telle planche est alors utilisée différemment des planches habituelles, car la configuration de sa coque en marche normale n'est plus celle d'une planche posée à plat sur l'eaux mais.bien celle d'un aileron enfoncé verticalement (ou légèrement incliné dans l'eau, la pointe de sa section triangulaire étant immergée et venant tout a' fait à la parti-e inférieure de l'en- semble, tandis qu'au contraire le mat et sa fixation à la coque sont émerges et se trouvent à la partie supérieure de la coque. L'utilisateur de la planche selon l'invention doit, par le jeu de l'équilibre, des forces du vent et de la poussée de la coque sur l'eau, amener la coque dans une position debout qui n'est pas forcément sa position naturellement stable, ou qui en tout cas est très faiblement stable, mais qui présente l'avan- tage d'offrir une résistance à l'avancement aussi faible que possible et en tous cas beaucoup plus faible que la résistance à l'avancement dtune planche avançant à plat dans sa position naturellement stable On comprendra qu'il s'agit là d'une structure complètement différente de celle des planches a voile de type ordinaire qui sont conçues pour avancer en restant dans une position flottante rendue particulièrement stable. Bien que la conception selon l'invention d'une planche à utiliser en position relative ment instable soit à priori contraire au bon sens, il se trouve qu'elle est non seulement possible mais qu'elle améliore nettement les rerformances de vitesse. Il est à noter que dans la planche selon l'invention, on prévoira un mât qui est articulé de manière à pouvoir subir un mouvement de pivotement d'amplitude limitée, pratiquement uni- quement dans le plan défini par ce mât et la direction d'avance et la planche. Il n'est pas nécessaire de prévoir une articulation a rotule permettant une rotation complète du mât dans tous les sens. En effet une telle rotule n'est imposée dans les planches de type connu que parce que la planche doit être dans sa configuration flottante stable lorsque l'utilisateur va monter dessus, la voile étant couchée dans l'eau : si on ne permettait pas un pivotement du mât dans un plan transversal perpendiculaire à la longueur de la coque, le poids du mât ferait chavirer la planche et la mettrait sur la tranche ou mEme sur le dos. Selon l'invention au contraire il est parfaitement possible de prévoir un mât n'ayant pratiquement pas de possibi- lité de débattement transversal : avant que l'utilisateur ne monte, la planche sera simplement couchée à plat dans l'eau, entraînée par le poids du mât. Ceci permet une plus grande ,acilité de démarrage Car l'utilisateur peut se servir de son propre poids pour redresser le mazot en s'appuyant sur la coque qui se redresse en mUme temps, alors que dans la planche ordinaire il doit se servir de la force de ses bras sans point d'appui convenable. Cependant, un léger débattement transversal du mât peut rester souhaitable, notamment pour faciliter l'utilisation en cas de faible vent ou en vent arrière. La coque présente un plan de symétrie parallèle à sa longueur (plan vertical ou légèrement incliné an marche normale). En vue latérale (planche supposée en marche normale), la coque présente un profil ayant un angle aigu à l'avant de manière à former un bord d'attaque dans l'eau faisant - angle moyen sensiblement inférieur à 900 (de préférence de 10 à 300) avec la surface supérieure de la coque, d'où part le mât, c'est- à-dire avec la direction d'avance de la planche. Cet angle faible permet d'obtenir une très faible résistance à l'avancement compte-tenu par ailleurs de ce que la section transversale forme également un angle aigu dont la pointe est immergée tandis que la surface du côté opposé à cet angle est émergée. Au contraire, le bord de fuite à l'arrière de la coque est de préférence pratiquement perpendiculaire à la surface supérieure portant le mât donc à la direction de la marche. Vue de dessus (planche toujours supposée en marche normale), la coque a une forme fuselée, allant en se rétrécis- sant régulièrement à la fois vers 11 avant et vers l'arrière depuis la partie centrale de la longueur de la coque, au niveau de la fixation du mât. Cest en effet à ce niveau que l'utilisateur doit se tenir debout sur la surface supérieure de la coque, et celle-ci doit dont entre suffisamment large à cet endroit pour qu'il puisse y poser ses pieds. Cependant cette largeur reste considérablement plus faible que la largeur des planches de type connu, puisqu'on ne se préoccupe pas de la stabilité naturelle de la planche, en la rendant aussi grande que possible comme dans la technique antérieure, mais qu'au contraire on s' arrange pour que la largeur de la surface supérieure de la coque soit simplement suffisante pour que l'utilisateur puisse mettre ses pieds -et pour que la flottabilité-de la planche soit suffi- sante à l'arrêt. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure i représente une vue latérale de la planche à voile selon l'invention, supposée en position de marche normale, la figure 2 en représente une mue de dessus, - la figure 3 en représente une vue latérale, la planche avec son mât étant légèrement inclinée - la figure 4 représente une vue latérale de détail des moyens de fixation du mât sur la coque, - la figure 5 représente une vue de dessus des moyens de fixation du mât. La planche à voile représentée sur les figures comprend une coque flottante i à la partie supérieure de laquelle est fixée un mât 12 portant une voile 14. Le type de gréément utilisé est celui qui est couramment adopté dans les planches à voile, à savoir une double bôme 16 de forme ovale qui est fixée au mât et à laquelle l'utilisateur de la planche à voile se tient par les mains pour assurer l'équi- libre de la planche et maintenir la voile à l'encontre de la force du vent Comme on 1 ta dit, les figures représentent la planche selon l'invention dans une positicn dite verticale, c'est-à-dire sensiblement celle qu'elle a en marche normale étant entendu qu'en l'absence d'utilisateur l'ensemble de la planche viendrait se coucher sur le flanc, sous le poids du mât et de la voile qui tomberait dans l'eau-. 3n fait, en marche normale, selon la direction du vent, la planche peut autre légèrement inclinée comme à la figure 3. L'essentiel de l'invention réside dans la forme de la coque et-tout d'abord dans sa section transversale par un plan perpendiculaire a la direction longitudinale de la coque. Cette section a une forme sensiblement triangulaire, la pointe vers le bas avec un angle aigu de rétrécissement vers le bas, ceci tout au moins au niveau de la partie centrale de la longueur de la coque, comme le laisse voir la figure 3 qui est une vue de face de la planche. La partie supérieure de la coque est une surface essentiellement plane 18 sur laquelle l'utilisateur peut poser ses pieds ; au contraire, la partie de la coque qui est immergée en marche normale va en s'amincissant vers le bas avec un angle aigu de manière à donner un profil vu de face offrant une résistance aussi faible que possible à l'avancement dans l'eau. Comme an le voit sur la vue de dessus de la figure 2, la surface supérieure 18 a une forme fuselée étroite allant en se rétrécissant contnment aussi bien vers l'avant que vers l'arrière à partir de la partie centrale au niveau de laquelle est fixée le mât. La largeur de la partie la plus large de cette surface supérieure est de l'ordre de 20 à 30 cm, c'est-à-dire suffisante pour que l'utilisateur puisse y mettre ses pieds mais pas trop large pour que 11 angle de rétrécissement vers le bas de la coque garde une valeur faible sans que l'on soit obligé d'augmenter trop la profondeur de la partie immergée de la coque. Cet angle est de préférence d'environ 10 à 400 dans la partie centrale de la coque. On comprendra que sa valeur n'est pas forcément la même sur toute la longueur de la coque et qu'en particulier il peut être plus faible à l'arr.ere (environ 180) et plus grand à l'avant (environ 400 > , compte tens de la forme fuselée de la coque en section horizontale et triangulaire en section longitudinale verticale comme on le verra ci-après. On notera aussi que si la caractéristique de l'invention est la forme essentiellement triangulaire, avec un angle aigu, de la section transversale, il s'agit bien de la forme sur la majeure partie de la longueur de la coque mais pas force- ment aux deux extrémités ou pour diverses raisons l'angle de rétrécissement peut autre obtusou arrondi (surtout à l'avant). Egalement, la forme triangulaire est une forme approximative, et concerne la partie immergée de la coque. On ne tiendra pas compte d'élargissements éventuels ménagés au niveau de la surface supérieure pour des raisons de commodités, comme cela est représenté sur l'exemple représenté aux figures avec le renflement 19 en forme de bourrelet entourant toute la surface supérieure 18 de la coque. Diautre part les côtés du triangle forant la section transversale ne sont pas forcément rectilignes : il peut s'agir de côtés légèrement concaves ou convexes, l'essentiel étant que la partie immergée de la coque aille en se rétrécissant progressivement avec un angle moyen aigu vers le bas. D'autre part, la figure montre que la section verticale de la coque par un plan parallèle à la direction de sa longueur présente à l'avant un angle aigu formé avec la surface supé- rieure horizontale 18 de manière que la coque présente un bord d'attaque 20 fortement incliné par rapport a la direction d'avance du bateau, 59angle &alpha; entre ce bord dtattaque 20 et la surface 18 étant de préférence compris entre 10 et 40 , , de préférence autour de 20 à 30 , toujours en vue de diminuer la résistance à l'avancement dans l'eau. Au contraire le bord de fuite à l'arrière de la section longitudinale de la coque visible à la figure 1 est de préfé- rence pratiquement perpendiculaire à la direction de la marche pour réduire la traînée. Il peut m8me avoir une certaine concavité tournée vers l'arrière ae na planche. Sur la figure 1, on a représenté une section longitudinale de forme triangulaire avec un angle d environ 200 et un angle droit à l'arrière. On pourrait prévoir de manière analogue une section pratiquement trapézoïdale (toniours avec un angle aigu à l'avant et un angle pratiquement droit à l'arrière) Si on ne veut pas que la partie arrière de la planche ait une profondeur trop grande. En pratique la coque flottante 10 se présente sous la forme d'une aile d'avion supersonique à voilure triangulaire car il semble que ce soit là la forme la plus appropriée pour vaincre la résistance à l'avancement dans un fluide-noz compressible, ce qui serait le cas pour le fonctionnement d'une planche à voile, Etant donné que la planche doit pouvoir être utilisée quelle que soit la direction du vent, elle a une forme symétri- que par rapport à un plan coupant par le milieu l'angle aigu p formé par la section transversale qui va en se rétrécissant vers le bas. C'est dans ce plan que l'on maintient le mât 12 grâce à des moyens de fixation 24 rendus solidaires de la surface supérieure 18 de la coque. Ces moyens de fixation sont représentés plus en détail aux figures 4 et 5. Ils sont agencés de manière à permettre pratiquement uniquement un mouvement de pivotement du mât 12 dans le plan longitudinal de symétrie de la. coque. Â cet effet, les moyens de fixation 24 comprennent essentiellement un bo- tier 26 boulonné à la surface supérieure 18 de la coque, sous laquelle on a de préférence prévu un renforcement 28 à ce niveau. Le boitier 26 porte un axe de pivotement 30 sur lequel est monté, de manière à pouvoir pivoter, un manchon cylindrique creux 32 prévu pour la réception du mât 12. L'axe du manchon cylindrique et l'axe de pivotement 30 sont perpendiculaires. Le manchon 32 présente des moyens appropriés tels que des paliers 34 pour maintenir le mât 12 à l'encontre de tout déplacement latéral à l'intérieur du manchon. Au contraire aucun moyen n'est prévu pour empocher la libre rotation du mât sur lui-même à l'intérieur du manchon afin d'assurer la rotation de la voile au cours des manoeuvres. Le manchon 32 monté sur son axe de pivotement 30 est capable de se déplacer à 1t intérieur dU boîtier 26. Ce dernier a une forme tronconique (en section longitudinale par un plan vertica-l) pour limiter l'amplitude du mouvement de pivotement du mât; 12 à un angle &gamma; d'environ 30 à 90 (de préférence environ 600). Au contraire on prévoit de préférence qu'aucun mouvement de pivotement du mât ne soit possible dans un sens transversal à la direction de la marche de la planche. A cet effet, le boîtier 26 a une largeur constante dans le sens transversal, une roulette 36 de diamètre égal à cette largeur étant prévue à la base du manchon 32 pour assurer le maintien du manchon dans le plan désiré. On peut cependant préférer avoir un léger débattement du mât dans un plan transversal, notamment pour les cas où le vent est faible, et dans ce cas on donnera au bottier 26 -e section dans un plan horizontal de forme élliptique. Il n'est pas nécessaire en tous cas de prévoir une articulation de mât à rotule permettant son pivotement dans tout un angle solide de 1800 comme c'est le cas dans les planches à voile ordinaaires. Au contraire, la stabilité en marche est meilleure et le redressement de la planche plus facile si le mât aSest mobile que dans -un plan longitudinal. Ta planche est fabriquée suivant un mode classique en matière moulée synthétique telle que de la mousse de polyuréthane ou de polystyrène. A titre d'exemple, il est intéressant de prévoir que l'angle de rétrécissement de la section transversale triangulaire de la coque est sensiblement le même sur l'essentiel de la partie avant de la coque et qu'il va en diminuant progressivement depuis la partie centrale vers l'arrière de la coque. REVENDICATIONS 1. Planche à voile comportant une coque flottante allongée et des moyens de fixation pour un mât destiné à suppor ter une voile, caractérisée par le fait que la coque présente, dans un plan vertical perpendiculaire à la direction de sa longueur et au moins dans la partie centrale de cette longueur, une section de forme sensiblement triangulaire allant en se rétrécissant avec un angle moyen aigu à partir du c8té où sont prévus les moyens de fixation du mât. 2. Planche à voile selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens de fixation du mât sont agencés de manière à permettre un mouvement de pivotement libre du mât prin- cipalement dans un plan défini par ce mât et la direction long i- tudinale de la coque en limitant à une valeur nettement plus faible ou même nulle le mouvement du mât dans une autre direction. 3. Planche à voile selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les moyens de fixation du mât sont agencés pour permettre un pivotement libre du mât sur un angle d'environ 30 à 450 de part et d'autre d'une position médiane perpendiculaire à la directIon longitudinale de la coque. 4. Planche à voile selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait que les moyens de fixation du mât sont agencés pour empêcher tout déplacement du mât autre que selon un mouvement de pivotement dans le plan défini par le mât et la direction d'allongement de la coque. 5. Planche à voile selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le lait que l'angle moyen de rétrécissement de la section transversale triangulaire est d'environ 10 à 400 dans la partie centrale de la longueur de la coque. 6. Planche à voile selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'angle de rétrécissement est sensiblement le même pour toutes les sections transversales de la partie avant de la planche et qu'il diminue vers l'arrière. 7. Planche à voile selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que la forme de la section longitudinale de la coque @ flottante par un plan de symétrie parallèle à sa longueur présente un angle aigu à l'avant de manière à former un bord d'attaque dans l'eau faisant un angle moyen sensible- ment inférieur à 90C avec la direction de la longueur de la coque. 8. Planche à voile selon la revendication 7, caractéri- sée par le fait que l'angle aigu de la section longitudinale à l'avant de la coque a une valeur moyenne d'environ 10 à 300, 9e Planche à voile selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée par le fait que la section transversale présen- te, à l'arrière de la coque, un angle sensiblement doit dont un côté est formé par la surface sur laquelle est fixé le mât, ceci de manière à former un bord de fuite sensiblement parpen- diculaire à la direction de la longueur de la coque. 10. Planche à voile selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée par le fait que la section de la coque dans un plan parallèle à sa longueur et perpendiculaire à un plan de symétrie longitudinal de la coque a une forme fortement allongée allant en se rétrécissant régulièrement à la fois vers @'avant et vers l'arrière, depuis la partie centrale de la longueur de la coque, au niveau de la fixation du mât.