Brevet FR2424180A1 — publié le 19791123

La présente invention concerne un bateau à voile. Un tel bateau comporte - une coque, - un mât sur la coque pour établir une voile, - et une dérive en saillie sous la coque pour imposer au bateau une direction de déplacement horizontal préférentielle parallèle au plan de cette dérive. Il est classique de munir la dérive de moyens pour la faire pivoter autour d'un axe horizontal transversal, c'est-à-dire perpendiculaire au plan de la dérive et à la direction de déplacement préférentielle ou direction "longitudinale". Un tel pivotement permet d'excamoter plus ou moins la dérive lorsque le fond est insuffisant, ou lorsque l'on désire diminuer la trainée hydrodynamique aux allures portantes. Il est également bien connu qu'à de telles allures et par bon vent il est possible d'augmenter la vitesse d'un dériveur léger en reportant le poids de l'équipage sur l'arrière de manière à relever l'avant de la caque. La vitesse longitudinale de l'eau par rapport à la coque crée alors une portance hydrodynamique, c'est-à-dire une force dirigée vers le haut, qui fait déjauger le bateau et diminue la trainée hydrodynamique de la coque. La vitesse du bateau peut en être très fortement augmentée, surtout si le fond de la coque est plat à l'arrière. Aux allures de près on ne peut malheureusement pas toujours obtenir dans une mesure appréciable une augmentation de vitesse analogue c'est-à-dire due à un déjaugeage important résultant de la portance hydrodynamique de la coque, notamment parce qu'à ces allures la dérive est nécessairement abaissée. Celle-ci peut empêcher en effet le bateau de prendre une vitesse suffisante pour déjauger fortement parce quelle présente une surface mouillée importante et parce que le déplacement latéral du bateau par rapport à l'eau sous l'action du vent crée sur la dérive non seulement la réaction hydrodynamique transversale qui justifie la présence de celle-ci, mais aussi une augmentation importante de la trainée hydrodynamique qui freine le bateau. La présente invention a pour but la réalisation d'un bateau à voile permettant d'obtenir, même aux allures de près, une forte portance hydrodynamique tendant à faire déjauger le bateau, à diminuer par conséquent la trainée hydrodynamique de la coque, et finalement à augmenter la vitesse du bateau d'une manière importante. Elle a pour objet un bateau à voile comportant - une coque, - un mât sur la coque pour établir une voile, - et une dérive en saillie sous la coque pour imposer au bateau une direction de déplacement horizontal préférentielle parallèle au plan de cette dérive, caractérisé par le fait que la dérive est munie de moyens d'inclinaison pour la rendre inclinable par rotation autour d'au-moins un axe d'inclinaison sensiblement parallèle à la direction de déplacement préférentielle moyenne de manière que le déplacement latéral du bateau sous l'action du vent provoque une portance par action de l'eau sur la dérive, ces moyens pour rendre la dérive inclinable étant tels qu'il n'y ait pas de liaison mécanique entre l'angle d'inclinaison de la dérive et la position d'un mât inclinable sur lequel s'articule une bôme à manoeuvre manuelle directe. On appelle bôme à manoeuvre manuelle directe une bôme permettant sur chaque bord au conducteur de la tenir à deux mains pour la diriger et imposer à son point d'articulation sur le mât la position assurant l'inclinaison convenable du mât. A l'aide des figures schématiques ci-jointes, on va décrire ci-après à titre non limitatif, comment l'invention peut être mise en oeuvre. Il doit être compris que les éléments décrits et représentés peuvent, sans sortir du cadre de l'invention, être remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions techniques. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence. La figure 1 représente une vue de côté d'un bateau selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 2 représente une vue en perspective des moyens d'inclinaison de la dérive de ce même bateau. La figure 3 représente une vue en coupe de ces mêmes moyens, selon le plan vertical de symétrie du bateau. La figure 4 représente une vue de ces mêmes moyens en coupe selon un plan vertical perpendiculaire à celui de la figure 3. La figure 5 représente une vue de dessus de ces mêmes moyens. Les figures 6 et 7 représentent des vues en coupe de bateaux selon un deuxième et un troisième mode de réalisation de l'invention, la coupe étant faite selon un plan vertical transversal. Le bateau selon le premier mode de réalisation de l'invention est un dériveur léger comportant une coque tQ2 avec un axe longitudinal 105 qui est horizontal et situé dans le plan de symétrie de la coque. Celleci est munie, dans ce plan d'une dérive 104 qui est relevable par rotation autour d'un axe de pivotement transversal 160. Dans sa position normale cette dérive fait saillie sous la coque. La coque porte un mât 130 permettant d'établir une grande voile 136 à l'aide d'une bâme 132, et un foc 137. On sait que, surtout aux allure de près la composante transversale de la poussée exercée par le vent sur la voile tendrait à déplacer le bateau latéralement jusqu'à l'empêcher ainsi de remonter au vent si une résistance à ce déplacement latéral d'intensité équivalente, ne venait s'appliquer à la dérive et faire de la direction longitudinale une direction de déplacement préférentiel. Conformément à la présente invention on utilise cette force latérale à laquelle est soumise la dérive pour incliner celle-ci vers le bord situé au vent, et obtenir ainsi, sous l'action du déplacement latéral résiduel du bateau, un déjaugeage de la coque résultant de la portance de la dérive, c'est-à-dire de la réaction de l'eau sur celle-ci. Le moyen retenu est d'articuler la dérive (ou les dérives) autour d'un axe dont la direction est voisine de l'horizontale et qui est situé dans le plan vertical longitudinal de symétrie du bateau (ou autour de deux axes symétriques par rapport à ce plan et formant des angles faibles ou nuls tant avec ce plan qu'avec l'horizontale). Ceci permet évidement à la dérive (ou aux dérives) de prendre une eertaine inclinaison vers le bord au vent, l'extrémité inférieure de cette dérive se déplaçant alors vers ce bord. L'axe d'inclinaison de la dérive est représenté en 166 sur la figure 1. Il remonte vers l'avant du bateau ce qui permet lorsque la dérive est inclinée, d'obtenir une portance hydrodynamique supplémentaire due à la vitesse longitudinale du bateau, et de diminuer par ailleurs la vitesse latérale de celuici. L'angle A de cet axe sur l'horizontale est compris de préférence, lorsqu'il n'est pas nul, entre 10 et 600. Quant à l'angle d'inclinaison de la dérive par rapport au plan vertical longitudinal de symétrie du bateau, il peut être par exemple de 450 pour un angle A de 100 et inférieur à 50 pour un angle A de 600. Ces angles sont choisis pour que lorsque la dérive est inclinée au maximum, la section de son plan par un plan horizontal fasse un angle compris entre 1 et 40, par exemple 30, avec l'axe longitudinal du bateau. Il est par ailleurs possible d'améliorer l'équilibre du bateau en déportant vers le bord,sous le vent le point d'application de la portance hydrodynamique de la dérive. Il suffit pour cela de disposer deux dérives symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal du bateau, et de limiter par exemple à 450, l'angle d'inclinaison de chaque dérive lorsque cette inclinaison se fait vers ce plan de symétrie, sans limiter aussi étroitement cet angle lorsque cette inclinaison éloigne l'extrémité inférieure de la dérive. La réaction hydrodynamique sur la dérive sous le vent, notamment la portance, sera alors plus forte que sur la dérive au vent.(voir figure 6, et deuxième mode de réalisation). Les figures 2 à 5 représentent plus précisément les moyens d'inclinaison de la dérive selon le premier mode de réalisation de l'invention. Ces moyens comportent un étrier 156 en forme de U renversé à l'intérieur duquel la dérive 104 pivote autour d'un axe transversal horizontal 160 pour pouvoir être levée dans la partie arrière d'un puits de dérive 158. C'est alors l'ensemble formé par la dérive et l'étrier 156 qui s'incline par rotation autour d'un axe tel que 166. La rotation de cet ensemble est obtenue de manière très simple en appuyant les extrémités inférieures des branches de l'étrier sur le fond d'un logement 162 formé par un élargissement à l'avant du puits de dérive 158. L'ensemble de cet étrier et de ce logement constitue alors les moyens précédemment mentionnés d'inclinaison de la dérive, ce fond étant suffisamment étroit pour empêcher un déplacement transversal de la partie inférieure de l'étrier, les parties supérieures de ce logement étant suffisamment larges pour permettre l'inclinaison de cet étrier lorsqu'il pivote avec la dérive. Le fond du logement (162) présente deux bords latéraux rectilignes (166, 168) qui remontent vers l'avant et qui forment les arêtes de deux angles dièdres rentrant, le bas de l'étrier (156) présentant deux bords latéraux rectilignes qui forment les arêtes de deux angles dièdres saillants et qui s'appuient contre les bords latéraux (166, 168) du fond du logement, les angles dièdres du fond du logement étant plus ouverts que ceux du bas de l'étrier de manière'à permettre la rotation de l'étrier dans le logement tantôt autour d'un axe d'inclinaison babord constitué par le bord babord du fond du logement ou du bas de l'étrier, tantôt autour d'un axe d'inclinaison tribord constitué par le bord tribord du fond-du logement ou du bas de l'étrier. Des cordages élastiques 114 et 115 (sandows) sont attachés chacun d'une part à la partie supérieure de l'étrier 156, cette partie supérieure de l'étrier constituant la base du U que formerait étrier s'il était renversé, et d'autre part à la coque. Ils constituent des moyens élastiques de rappel d'inclinaison tendant à ramener la dérive dans le plan de symétrie longitudinal du bateau. D'autres moyens d'inclinaison et de rappel élastique pourraient cependant être utilisés, tels qu'un bloc de matériau élastomère assurant la liaison entre l'étrier 156 et la coque. Les deux autres modes de réalisation décrits ci-après sont du type catamaran, ctest-à-dire que la coque est essentiellement constituée de deux flotteurs allongés identiques disposés longitudinalement. Selon le deuxième mode (figure 6) les deux flotteurs 200 et 202 sont fixés par des blocs élastiques 204 et 206 aux deux bords d'un pont 208 portant un mât 210 et une voile 212. Ces flotteurs ont, en section par un plan transversal, une forme triangulaireXXXX, un seul sommet ayant un angle très aigu et étant situé au bas. Ils constituent les deux seules dérives. Leur inclinaison vers l'intérieur est limitée par des blocs de butée élastiques 214 et 216 disposés sous le pont 208, de manière à assurer au flotteur 200 sous le vent une portance hydrodynamique superieure à celle du flotteur 202 au vent. Selon le troisième mode de réasliation deux flotteurs plats 300 et 302 sont fixés par des blocs élastiques 304 et 306 aux deux bords d'un pont 308 portant un mât 310 et une voile 312. Leur forme plate et la souplesse des blocs 304 et 306 font que le flotteur 300 sous le vent, qui assure l'essentiel de la force de flottaison, reste à plat sur l'eau alors que le mât 310 et le pont 308 s'inclinent sous le vent. Ces flotteurs ne subissent donc qu'une très faible réaction latérale de l'eau. C'est une dérive centrale 314 qui subit l'essentiel de cette réaction latérale. Elle est fixée au pont 308 par un bloc élastique 316 qui permet son inclinaison au vent de manière à lui donner une portance hydrodynamique sous l'action du déplacement latéral du bateau. REVENDICATIONS 1/ Bateau à voile comportant - une coque (102) - un mât (130) sur la coque pour établir une voile (136) - et une dérive (104) en saillie sous la coque pour imposer au bateau une direction de déplacement horizontal préférentielle parallèle au plan de cette dérive caractérisé par le fait que la dérive (tu4) est munie de moyens d'inclinaison pour la rendre inclinable par rotation autour d'au moins un axe d'inclinaison sensiblement parallèle à la direction de déplacement préférentielle moyenne de manière que le déplacement latéral du bateau sous l'action du vent provoque une portance par action de l'eau sur la dérive, caractérisé par le fait que l'axe d'inclinaison (166) de la dérive remonte vers l'avant du bateau. 2/ Bateau à voile selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens élastiques de rappel d'inclinaison (114, 115) pour rappeler la dérive (104) dans un plan vertical longitudinal. 3/ Bateau à voile selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'inclinaison comportent - un étrier inclinable (156) en forme de U renversé, les deux branches du U étant situées- de part et d'autre d'une partie supérieure de la dérive (104), - les deux branches du U de cet étrier portant un axe transversal (160) de relèvement de la dérive, autour duquel la dérive peut tourner pour être relevée sans mouvement de l'étrier. 4/ Bateau selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte deux dérives inclinables (200, 202) disposées de part et d'autre du plan vertical de symétrie longitudinal du bateau, et des moyens pour limiter l'inclinaison de chacune de ces dérives vers l'intérieur plus étroitementque leur inclinaison vers l'extérieur.