Brevet FR2415573A1 — publié le 19790824

La présente invention concerne la propulsion des voiliers et plus généralement des véhicules se déplaçant sur l'eau ou sur la terre par lteffet du vent. Cette propulsion s'effectue grace â la force aFrody- namique appliquée par le vent sur les surfaces des voilures constituées généralement par des panneaux de tissu fixés à différents espars liés au véhicule : mat, bome, étai, écou tes Le rendement de ces dispositifs est faible, car la résultante aérodynamique des forces appliquées par le vent sur une surface mince est à peu près perpendiculaire à la corde de portance nulle de cette surface. Bn vue de remédier à ces inconvénients et plus parti culièrement d'augmenter, toutes choses égaie par ailleurs, la composante de la force aérodynamique assurant la propulsion du véhicule, suivant l'invention, la voile est constituée de deux surfaces de tissu formant un sac gonflable automatiquement dont la section a la forme d'un profil d'aile d'avion, de bon rendement aérodynamique. En outre, suivant l'invention, l'incidence et la forme du profil sont réglables à tout instant par un jeu d'écoutes. La figure 1 est le schéma d'un dispositif classique de voile. La figure 2 représente schématiquement la voile conforme à l'invention. La figure 3 représente la coupe par un plan horizontal de la voile conforme à l'invention. La figure 4 représente un foc conforme à l'invention. La figure 5 représente le dispositif de gonflage automatique du foc conforme à l'invention. La figure 6 représente en coupe une grand'voile conforme à l'invention. La figure 7 représente le montage d'une grand'voile conforme à l'invention. La figure 1 est le schéma d'une voile classique, sur un bateau muni d'une seule voile, naviguant au près babord amures. (i) est la vue en plan de la coque du bateau; (2) est un vecteur représentant en grandeur et direction le vent relatif; (3) est la section de la voile classique; (4) est le vecteur représentant la résultante des forces aérodynamiques appliquées par le vent à la voile.La force (4) sedécompose selon l'axe du bateau et sa perpendicu laize en deux forces composantes : force de propulsion (5) et force de basculement (6) La figure 2 représente schématiquement le mEme bateau, dans les mêmes conditions de vent relatif, équipé d'une voile conforme à l'invention l'invention :: (7) est la section de la voile épaisse selon l'invention, profil d'aile d'avion d1épaisseur relative de 10 à 15% environ, (8) est le vecteur représentant la r6ultante des forces aérodynamiques appliquées par le vent à la voile le, le vecteur (8) est plus long et plus incliné vers l'a vant du bateau que le vecteur (4) de la figure 1. Le vecteur (8) se décompose selon l'axe du bateau et sa perpendiculaire en deux vecteurs composants : (9) force de propulsion et (10) force de basculement. La force de basculement (10) est à peu près égale à la force de basculement (6) d'une voile classique, la force de propulsion (9) est très supérieure à la force de propulsion d'une voile classique. La figure 3 représente à titre d'esemple, la rEali- sation d'un-foc conforme à l'invention, au près babord amures. Le bord d'attaque de la voile comporte, comme un foc classique un filin métallique (il) assurant sa rigidité et permettant de le hisser le long de l'étai par exemple à l'aide de mousquetons. Le filin (11) est monté entre deux pièces de tissu, une bande de renfort (12) le long du bord d'attaque et la voile proprement dite constitube de deux panneaux de tissu identiques, (13) extrado et (14) intrado. Les bords de fuite (15) et (16) des panneaux (13) et (14) respectivement sont munis (comme pour les focs classiques) à leur partie inférieure de deux oeillets sur lesquels on frappe les écoutes permettant la manoeuvre de la voile. En outre un soufflet (17) de tissu léger réunit le long de la voile les bords de fuité(15) et (16), assurant un glissement possible du point d'écoute de l'extrado (13) par rapport à l'intrado (14) et permettant à la voile d'ac quérir une certaine épaisseur s un glissement de 5% de la longueur du profil entrains une épaisseur de ce profil de 10 à 15% environ. La partie inférieure du sac ainsi cons titué est fermée par une pièce de tissu léger cousue le long des borde inférieurs des panneaux (13) et (14), assu rant l'étanchéité du sac et lui permettant de se Ronfler en forme de profil d'aile. La figure 4 représente le foc conforme à l'invention monté sur 11 étai avant d'un voilier au près babord amures; on y distingue en particulier les bords de fuite (15) de l'extrado et (16) de l'intrado, décalés l'un par rapport à l'autre, et les oeillets (18) et (19) de l'extrado et de l'intrado sur lesquels sont frappées les écoutes. L'é- coute tribord, frappée sur l'oeillet (19) ode l'intrado est bordé l'écoute babord, frappée sur l'oeillet (18) de lextradon est molle ou faiblement bordée pour assurer la forme voulue à la section du profil.L'ensemble étant symétrique, les rôles sont inversés dans le cas d'une na vigation tribord amures. Pour éviter que le soufflet de tissu léger (17) travaille sous l'effort de traction de l'extrado (13) par rapport à l'intrsdo (14), on peut lier le points d'écoute (15) et (16) par un filin ou une corde destinée à tenir la traction de l'extrado par rapport à l'intrado. La figure 5 explique le dispositif de gonflement automatique du foc; elle représente en perspective l'avant d'un voilier au près babord amures équipé d'un foc con forme à 11 invention; sur cette figure, n'est représenté à l'exclusion du panneau d'extrado (13) que le panneau d'intrado (14) bordé fortement par l'écoute tribord frap pée sur l'oeillet (19)+ Le long de la droite située à 30* environ de la profondeur (zone où la pression d'intrado et la dépression d1extrado sont maximales) le panneau (14) est perçue d'une série de trous encadrés par des oeillets (20), assurant le passage de l'air de part et d'autre du panneau. Chacun de ces trous est muni, sur la face tribord du panneau (14), c'est--dire à l'intérieur du sac, dtun clapet de tissu, cousu sur le panneau le long de sa par tie supérieure (21) et légèrement lesté à sa partie infé rieure (22).La pression aérodynamique forte à babord du panneau (14) soulève les clapets et l'air peut ainsi p6- métrer dans le sac et le gonfler; au contraire, la dépres- sion aérodynamique à tribord du panneau (13) non repr6- sente mais équipé d'une façon symétrique assure la ferme ture de ses clapets; en outre la gite du bateau, sur tri bord dans le cas de figure, contribuera grâce à leur lest au bon fonctionnement des clapets.Le sac étant gonflé par la pression maximale régnant sous l'intrado, il est sans doute nécessaire, pour obtenir une section en profil d'aile, c'est-à-dire amincie au bord de fuite de disposer sur le soufflet (17) quelques petits trous assurant l'6- vacuation de l'air du sac, dont l'un à la partie la plus basse de (17) permettra en outre la vidange de l'eau en ou de pluie. Les figures 6 et 7 représentent à titre d'exemple, la section horizontale et la forme en plan d'une grand' voile MARCONI conforme à l'invention, au près babord amu res. La structure générale est identique à celle du foc précédemment décrit. Comme sur une grand'voile classique, le bord d'attaque possède une ralingue permettant la fi xation le long du mat (23). La bôme classique, assurant la fixation du bord inférieur de la voile est selon l'in vention avantageusement remplacée par un ensemble de deux arceaux dit "wishbone" (24) articulé sur une rotule (25) fixée sur la partie antérieure du mat.La grand'voile est réalisée de façon identique à celle du foc précédemment décrit; sur les deux oeillets (26) et (27) sont frappée les écoutes permettant par un jeu de poulies et de dispo sitifs de blocage fixés à la partie arrière du "wishbone" de border fortement l'intrado et peu l'extrado. De façon classique, l'incidence générale de la grand'voile est con trôlée par une grande écoute (28) fixée au "wishbone". Le dispositif, objet de l'invention peut être utilisé pour la réalisation de toute sorte de voile, en particulier: Foc - Grand'voile de préférence MARCONI montée sur "wish bone N Voile unique des petits dériveurs et des engins dits "plan- che à voile". Le dispositif permet une meilleure remontée au vent et pour une allure donnée une augmentation de la force de propulsion. Les manoeuvres de cette voile épaisse, y compris celles consistant à la hisser et à la descendre ne sont pas plus compliquées que les manoeuvres d'une voile classique. REVENDICATIONS. 1. Voile de propulsion pour véhicule se déplaçant sur l'eau ou sur la terre par l'effet du vent, applicable en particulier au foc des bateaux à voile et caractérisée par le fait qu'elle est constituée de deux panneaux de tissu symétriques formant un sac gonflable dont la section horizontale est en forme de profil d'aile. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que cette voile est rigoureusement interchangeable avec une voile classique. Dans le cas du foc, le bord d'attaque comporte, comme celui d'un foc classique, un filin métallilque assurant sa rigidité et permettant de le hisser le long de l'étai, par exemple à l'aide de mousquetons. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, comme pour un foc classique les deux panneaux sont manoeuvrés par des écoutes : l'écoute du panneau dintrado est fortement bordée, celle du panneau d'extrado l'est moins; le réglage de tension de ces deux écoutes permet d'ajuster l'épaisseur relative du profil et sa forme. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le gonflement de la voilure est assuré automatiquement par une série de trous encadrés par des oeillets, perces le long de la droite située à 30 % environ de la profondeur du profil (zone oh la pression d'intrado et la dFpres- sion d'extrade sont maximales). Chacun de ces trous est muni d'un clapet de tissu cousu par sa partie supérieure sur la face interne du panneau et légèrement lesté à sa partie inférieure La pression d'intrado et la gîte du bateau contribuent à ouvrir les clapets d'intrado, la dépression d'extrado et la gite du bateau contribuent à fermer les clapets d'estrado. La voile étant ainsi gonflée par la pression maximale ré-- gnant sous lintrado, une pièce de tissu léger cousuLle long des bords inférieurs dea panneaux assure l'étanchéité et quelques petits trous, au bord de fuite permettent l'éva- cuation de l'air et l'aplatissement de la section en forme de profil d'aile.